くちびる速報

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科学・生物・宇宙

メリーランド大、日本の研究者が実現不可能であると数学的に証明していた「時間結晶」の作成に世界で初めて成功

1: 2016/10/08(土) 13:00:09.53 ID:CAP_USER9
結晶」は原子や分子が空間的に繰り返しパターンを持って配列する物質のことを指しますが、この繰り返しパターンを時間方向にも広げた「時間結晶」の作成が世界で初めて成功しました。

Physicists Create World’s First Time Crystal
https://www.technologyreview.com/s/602541/physicists-create-worlds-first-time-crystal/

「時間結晶」という概念が生まれたのは2012年のことで、マサチューセッツ工科大学の物理学者フランク・ウィルチェック氏が提唱しました。
時間結晶は粒子の規則的配列が三次元空間だけでなく時間方向にも広がっている、という四次元の結晶構造を指します。
提唱した当時、ウィルチェック氏は時間結晶の具体的な生成方法については言及していなかったのですが、のちにアメリカのローレンス・バークレー国立研究所が生成方法を提起していました。

「四次元の時空間結晶、実際に作れる」バークレー研究所が作製方法を提起 | SJN News 再生可能エネルギー最新情報
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三次元空間での結晶化とは、ある物質の分子系から熱を取り去って低エネルギー状態にしたときに起こる連続的な空間対称性の破れを意味する。
物質中の全方向に対して対称的だった構造が、低温に置かれることで壊れ、離散的対称性(ある特定方向だけに対称となること)が現れる現象が結晶化であると説明できる。
時空間結晶とは、この離散的対称性を時間方向にも拡張した構造であり、結晶にみられる規則的パターンが、空間だけでなく時間的にも周期性をもって現れることになる。

例えば、摩擦ゼロの状態で永久に円運動を続ける粒子は時間方向に結晶化していると見ることができる。
バークレー研究所のチームが提起している時空間結晶では、極低温下での電界イオントラップと粒子間クーロン斥力を利用することによって、トラップされたイオンが永久に回転運動し、その構造が時間上で周期的に再現されるようになる。
このような時空間結晶は、量子エネルギー状態が最低になっているため、時間的秩序が永久に保たれ、理論的には宇宙のその他の部分がエントロピー増大による熱平衡状態(熱的死)に達した後にも結晶が持続すると考えられるという。

しかしその後、時間結晶は実現不可能であることを数学的に証明した論文をカリフォルニア大学バークレー校の渡辺悠樹大学院生と東京大学の押川正毅教授が公表。時間結晶は実在しないものであると考えられました。

(PDF)「時間結晶」が不可能であることの証明~ノーベル賞物理学者の新理論を明確に否定~
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「時間結晶」が実現できないことが数学的に証明される | サイエンス - 財経新聞
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今回の研究では、統計力学により導かれる安定な物質の状態(平衡状態)で巨視的な物理量の時間相関関数を評価し、厳密な不等式を用いてこれが時間的に振動することはないことを数学的に証明した。
これは、統計力学に従う限り、「時間結晶」は実際には存在しないことを意味している。

そんな中、2016年10月4日にメリーランド大学のクリス・モンロー教授が率いる研究チームが世界で初めて時間結晶の作成に成功しました。
時間結晶を作成するための基本工程はとても単純で、イオン群のような量子系をリング状に作成し、エネルギーの状態が最も低くなるまで冷却するというもの。すると、物理法則的にはリングが完全に静止することになります。

なお、研究チームは時間結晶の用途として「強力な量子メモリを実現するための量子情報タスク」などを挙げています。
ただし、まだまだ理解が進んでいない特質なども多く、慎重に性質を検討していかなければ本当に時間結晶が存在することを示したことにはならないだろうとのことです。

http://gigazine.net/news/20161007-world-first-time-crystal/
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エイリアンによる恒星包含型構造物「ダイソン球」が囁かれる恒星「KIC 8462852」、新観測はさらに科学者を困惑へ

1: 2016/10/06(木) 21:16:40.16 ID:CAP_USER9
sorae.jp  10月6日(木)10時46分配信

エイリアン…まだその存在は確認されていないものの、なんとも心躍るキーワードです。そして以前よりそのエイリアンによる構造物の存在が噂されていた恒星「KIC 8462852」を研究者が新たに観測したのですが、その結果はまたしても不可思議なものでした。

まず、KIC 8462852はその明るさが不定期、かつ不可思議に変化することが知られています。その変化は通常の惑星の通過にくらべて異様に長く、また暗いものだったからです。
そのことから、KIC 8462852はエイリアンが恒星からエネルギーを摂取するための構造物「ダイソン球」が存在するのでは?という推測もあるのです。

今回のケプラー宇宙望遠鏡を利用した観測では、過去数年に渡ってKIC 8462852が暗かったことを発見しました。この結果についてカリフォルニア工科大学のBen Montet氏は、
「このような長期間にわたるKIC 8462852の明るさの変化は、大変注目すべき現象です。4年以上にわたる精密な観測の結果、KIC 8462852は確かに暗くなっていることがわかりました。このように長期間暗くなる恒星はこれまで知られていません」と語っています。

(続きや関連情報はリンク先でご覧ください)
引用元:Yahoo!ニュース http://headlines.yahoo.co.jp/hl?a=20161006-00010002-sorae_jp-sctch
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木星の衛星「エウロパ」の画像に基づき、26日に「驚くべき」発表を行う NASA

1: 2016/09/24(土) 11:58:22.36 ID:CAP_USER9
NASA、木星の衛星エウロパ「驚くべき」発表を予告 (AFP=時事) - Yahoo!ニュース
http://headlines.yahoo.co.jp/hl?a=20160924-00000011-jij_afp-sctch
index

【AFP=時事】米航空宇宙局(NASA)は、ハッブル宇宙望遠鏡(Hubble Space Telescope)が捉えた木星の衛星「エウロパ(Europa)」の画像に基づき、26日に「驚くべき」発表を行うと明らかにした。

 エウロパは、氷で覆われた表面の下に海があるのではないかと多くの専門家が考えており、そこに何らかの生命が存在する可能性さえある。

 NASAはエウロパについてこれまでに「地殻下に生命にとって好条件となり得る液体水の海が存在することを示す有力な証拠がある」と発表している。

 今回のNASAの発表は、グリニッジ標準時(GMT)の26日午後6時(日本時間27日午前3時)からの記者会見で行われる。【翻訳編集】 AFPBB News
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光の速度を10分の1に落とすことに成功 日露共同研究

1: 2016/09/16(金) 19:31:40.40 ID:CAP_USER9
モスクワ国立大学と日本の豊橋技術科学大学の研究者らが光の偏光をほぼ一瞬で変え、そのスピードを10分の1に落とすことで光コンピューター、超高速ディスプレイ、新コンピューターネットの創造を促す方法を開発。この論文はフィジカルレビューアプライド誌に掲載された。

両大学の学者らは光と相互に作用することのできる特殊な結晶を用い、その偏光、速度、動きなど一連の基準を変える効果を得ることに成功。

こうした光の動きを「鈍化させる」結晶を作るという構想は1998年、日本人物理学者のイノウエ・ミツテル氏によって提案されていた。 こうした光の「鈍化」はホログラフィックメモリー、3次元画面、磁場センサーを作るためには欠かせない。

http://jp.sputniknews.com/science/20160916/2781083.html
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科学者ら、地球上で最も危険な動物を特定 2位「人間」3位「毒蛇」4位「犬」5位「淡水巻貝」

1: 2016/09/11(日) 05:53:16.27 ID:CAP_USER9
サイエンス 2016年09月10日 19:01(アップデート 2016年09月10日 19:22)

科学者たちは、世界で最も致命的な動物のリストを作成した。それぞれの動物との関わりにおいて何人の人間が殺されたかを調べた。

多くの人が世界で最も危険な動物の一つと考えているサメは、年間わずか約3-6回しか人間を攻撃しないことが判明。
オオカミは年間10人を殺し、ライオンは22人を殺す可能性がある。
より危ないのはゾウやカバで、彼らと関わると年間500回ほど命に関わる事態となることが判明した。
第一位は年75万人を死亡させるマラリア媒介者、蚊。第二は人自身で、2012年は43万7000件の殺人事件があった。
次が毒ヘビで、年間約10万人が咬まれて死亡している。
以下、犬(年間3万5000人が死亡)と淡水巻貝(年間2万人が死亡)でベスト5となっている。

(続きや関連情報はリンク先でご覧ください)
引用元: http://jp.sputniknews.com/science/20160910/2756976.html
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ウジ虫が大量にわくメカニズムを教える

1: 2016/07/09(土) 16:06:34.849 ID:OmGU0dAf0
ハエが腐肉や汚物に卵産み付ける→卵が一日もたたないうちに孵化する→孵化したウジ虫が幼性生殖により体内に多数のクローンを発生させ卵として産む→卵が一日もたたないうちに孵化さる の繰り返しにより爆発的に増殖する
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水が液体のまま存在できる惑星を発見…地球からわずか4光年

1: 2016/08/25(木) 06:02:28.78 ID:CAP_USER9 BE:348439423-PLT(13557)
地球から、わずか4光年の太陽系に最も近い恒星に、
地球と似た大きさで、水も液体のまま存在できる惑星があると
イギリスの研究チームが発表し、生命を育むことができる環境かどうか、
今後の探査に注目が集まっています。

*+*+ NHKニュース +*+*
http://www3.nhk.or.jp/news/html/20160825/k10010653311000.html 
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回答するまでにとんでもなく時間がかかった10の科学的疑問

1: 2016/08/12(金) 09:35:26.32 ID:CAP_USER9
◆大人なぜなに科学相談室。回答するまでにとんでもなく時間がかかった10の科学的疑問

科学的手法とは、大きな疑問でも小さな疑問でも、その根本を突き止める作業にほかならない。
問いに答えがある限りは非常に有用なツールである。
いずれは宇宙を計算できる量子コンピューターも完成するときがくるだろうが、それもやはり科学的手法の結果なのだ。

だが、ときにはその歩みが遅々としていることもある。
俗世のことから地球外に関する疑問まで、ここで紹介するのは答えにたどり着くまでにとんでもなく時間がかかった10の疑問だ。

10, 火山雷の原因

激しく噴上げる火山の噴火は、噴煙に関連する電気現象を見せてくれる。
安全な距離から見るだけなら思わず感嘆するような光景だが、大地と結びついた雷とは明らかに違うことから、はっきりとした原因はわからないままだった。

ミュンヘン大学の研究者によれば、その答えは火山灰にある。
吹き上がる灰の微細な粒子にはマグマによって電気が供給されている。
ここでは乱気流が複雑な電荷分布を生み出し、やがて静電放電が起こる。
それは通常の下向きの雷とは異なり、灰の上昇に応じてしばしば上向きに広まる。

この答えはただ好奇心を満足させるだけではない。
雷の頻度と灰の総量との相関関係が明らかにされ、図らずも火山雷から火山灰雲の大きさを正確に予測できるようになった。
おかげで、それまで以上に優れた避難計画の立案や空気の質に関する警戒が可能になっている。

9, 亀に甲羅がある理由

亀が甲羅を進化させた理由など簡単に答えられそうだ。
動きの鈍い彼らは捕食者の格好の獲物である。
硬い甲羅には明らかに進化上の利点があるだろう。

しかし、亀の進化プロセスはその説明が間違いであることを告げている。
亀の動きが鈍いのは甲羅を支えるために必要となる幅が広く平な肋骨せいなのだ。
ゆえに甲羅があるから動きが鈍いということになる。

では甲羅は何のためにあるのか?
もちろん身を守るためだ。だが捕食者からではない。
亀が進化をした南アフリカの砂漠の厳しい環境からだ。
甲羅は地下を掘り、熱と乾燥から逃れる穴を作るために進化した。

この説はかねてから存在していたが、よくやく確認されたのは、南アフリカの8歳の少年が保存状態のいい”原始の亀”の化石を発見したときだ。
幸いにもその子の家族が標本を地元の博物館に持ち込んでくれたおかげで、ノロノロと歩き続けた疑問に決着をつけることができた。

8, 時差ボケが方角に影響を受ける理由

よく飛行機に乗る人ならば、西から東へのフライトで感じる時差ボケは東から西の場合よりも強いことにお気づきだろう。
これは長い間気のせいか、社会的な迷信のようなものだと考えらえてきた。

だが、最近になって事実であると確認されている。
それは概日リズムと脳のタイムゾーンの移動に対するシンクロのしやすさが関連している。
体内時計は24時間よりわずかに長く設定されている。よって体は自然に24時間より長いリズムに合わせようとする。
このリズムは脳内の特定の細胞によって制御されているが、この細胞もまた日光の変化に制御されている。

1日の時間が伸びて、日光を長く浴びるとき、依然として”信号(日光)”が存在し、こうした細胞に情報を与えている。
しかし、細胞は日光がない状況、すなわち日が短くなった状況では混乱してしまう。これが体内時計を直撃する。
西から東への移動では1日が短くなるような効果があるため、長くなる1日に適応するよう設定された生来の傾向に反する。
そのために体内リズムはより強い打撃を受けるのだ。

カラパイア 2016年08月11日
http://karapaia.livedoor.biz/archives/52222908.html

>>2以降へ続きます。
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虫を触れない20代男性は8割に迫る 若者の昆虫離れが深刻

1: 2016/07/31(日) 16:12:18.04 ID:CAP_USER9
夏休みに入り、クワガタムシや昆虫を虫カゴに捕まえてくる小学生達。しかし、恐怖を感じている大人は多いようだ。

虫かごいっぱいに捕まえてくる子供に恐怖してる←

? 遠子@忍フェス9 (@teto1375) August 16, 2015

夏休みの小学生の勉強会の手伝いにいくと、高確率で筆箱にセミが入ってる子がいるうえに、みせびらかしてくるのでやめて!ってなる

? かろきゅうり (@KaroKyuuri) July 27, 2016

近所の子供がセミ捕りしてる...
虫嫌いな私にとっては恐怖でしかない

? 橙乃ヨウタ (@tono_yota) July 19, 2016

■昆虫を触れる大人の割合は?

しらべぇ編集部は全国の20~60代男女1,376人を対象に、昆虫に関する調査を実施。
昆虫に触れると回答した人は全体の35.9%。男性で45.9%、女性で25.8%だった。

男性では年代によって大きく差があり、昆虫を触れる20代男性は25%に届かなかった。
実に4人に3人以上が素手で昆虫を捕まえられないのだ。女性の平均よりも低いことがわかった。

もしかしたら、虫を捕まえた経験のない20代もいるのではないだろうか。逆に50代男性は58%。60代男性では6割を超えている。

■見た目ワイルドな人は虫を触れる?

また、美白より日焼け派だと回答した人の56%が昆虫を触れることも判明。
ワイルドなのは見た目だけではないようだ。


【調査概要】 方法:インターネットリサーチ「Qzoo」
調査期間:2016年7月22日~2016年7月25日
対象:全国20代~60代の男女1376名(有効回答数)

https://news.nifty.com/article/item/neta/12189-148810/
2016年07月31日 09時30分 しらべぇ
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【機械人間オルタ】見かけは機械、動きは人間のように

1: 2016/07/31(日) 07:37:06.85 ID:CAP_USER9
人間型ロボット「機械人間オルタ」=29日午後、東京都江東区の日本科学未来館
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新作アンドロイド「機械人間オルタ」 - YouTube
https://youtu.be/iZsEYhJ5NSQ



 見かけは機械そのものだが、滑らかな動きを見せる人間型ロボット「機械人間オルタ」を大阪大と東京大のグループが開発、披露した。

 顔と手はシリコーンで覆われているが、頭頂部や胸は機械部品がむき出しになっている。動きの複雑さで生命らしさを感じてもらう狙いで作られた。

 グループの石黒浩・大阪大教授は、「人らしさを表現するのに、もはや肉体や人間らしい姿形は必要ないことを実証したい」と話した。

産経新聞:http://www.sankei.com/west/news/160730/wst1607300059-n1.html
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殺虫剤が効かない! 「スーパーゴキブリ」 が増殖中

1: 2016/07/28(木) 16:34:10.13 ID:CAP_USER9
夏はゴキブリの活動が活発化するシーズンでもある。
すぐさま殺虫剤で撃退したいところだが、実は最近、殺虫剤が効かない「スーパーゴキブリ」が増えているというから聞き捨てならない。
例えば、自社で製造・販売している商品にまぎれ込んだりしたら、企業にとって死活問題になりかねない。
なぜスーパーゴキブリが増えているのか、そして、どんな対策を取ればいいのか。
ゴキブリの生態に詳しい環境生物研究会の辻英明会長に解説してもらう。

虫が嫌いな人は多いが、ゴキブリは特に嫌がられる虫だ。
自然界では、ただの虫に過ぎないが、人間の住空間に入り込むため、特に一般家庭で見かける黒くて大型のゴキブリ
(クロゴキブリ、ヤマトゴキブリ)は、見るだけで食事ができなくなる人や、夜のトイレにいけなくなる人もいるほどだ。
まるで悪魔を見るように精神的にも有害で、食品への混入異物ともなれば大事件となる。
そして昨今、殺虫剤による駆除が困難な「スーパーゴキブリ」が増殖していることが問題となっている。
家庭に出没するゴキブリとは別種で、黄褐色の小型ゴキブリ(チャバネゴキブリ)がレストラン、各種製造工場、
大型ビルディングなどの施設で大発生し、殺虫剤による駆除が困難となるケースが増えているのだ。
もちろん、殺虫剤は、使い始め当時は非常に有効だったのだが、数年すると実用的な効果が激減してしまう。
一方、クロゴキブリやヤマトゴキブリでは,現在までのところ殺虫剤が無効になるという問題はほとんど出ていない。
図1で示したように、同じ薬量を塗りつけたベニヤ板の上でクロゴキブリとチャバネゴキブリに対する効果を調べると、
その様子が明らかになる。クロゴキブリは雌雄いずれも30分で100%ノックダウンされているのに対し、
小型種のチャバネゴキブリのメスには薬剤が効かなかったことが分かる。
つまり、小型のチャバネゴキブリの一部が「スーパーゴキブリ」化しているのだ。

(全文)http://www.yomiuri.co.jp/fukayomi/ichiran/20160728-OYT8T50035.html?from=ytop_os1&seq=01
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「宇宙はビッグバンから始まった」は間違い 既にひとつの「古い宇宙」があった=量子力学の研究結果

1: 2016/07/29(金) 20:04:46.90 ID:CAP_USER9
ビッグバンの前にはもうひとつの「古い宇宙」があった:研究結果

宇宙はビッグバンから始まった…という通説は間違っていたのかもしれない。
現在の宇宙は、収縮状態にあった「古い宇宙」が膨張し始めたことで生まれたということを、量子力学を用いて示す研究が発表された。

宇宙は常に膨張状態にあり、それは「ビッグバン」
──無限大の密度をもつ高温の1点からの爆発によって始まった、と一般的に考えられている。

しかし、初期の宇宙に関する研究によって、宇宙はまったく新しいものから始まったのではなく、
古い壊れかけの宇宙から形成されたのかもしれないということが示された。

物理学者たちは、このアイデアについて長い間議論してきた。ビッグバン理論では、われわれが理解している
物理法則に反する状態から宇宙が始まったことになるからだ。その代わりに、宇宙には「収縮」と「膨張」の
2つの時期があり、それがビッグバンのタイミングで切り替わったのだと考える科学者もいる。

このいわゆる「ビッグバウンス」理論は、1922年に発表されたものである。しかし、宇宙がどのようにして
収縮状態から膨張状態に移行したのか(あるいは逆に膨張から収縮に移行するのか)を物理学者たちは
説明できずに議論は保留されていた。いままでずっと。

宇宙を助けたクオンタム

インペリアル・カレッジ・ロンドンのステフェン・ギーレン博士とカナダのペリメーター理論物理学研究所の
所長であるニール・トゥロク博士は、どのようにビッグバウンスが起こりうるかを発表した。

研究によれば初期の宇宙は、宇宙全体の構造から原子レヴェルにまで同じように物理法則が働いて、
すべてのスケールにおいて同じ挙動を示していたという。この考えは「コンフォーマルシンメトリー」として知られている。

現代の宇宙では、原子より小さい粒子は大きい物質とは異なる挙動を示すので、このシンメトリーは崩れている。
素粒子は、いわゆる量子力学の支配下にあるからだ。

しかし初期の宇宙では、すべてのものが信じられないほど小さかったので、わたしたちが現在目にする
大きなスケールでの物理学ではなく、量子力学の原理だけが適用されていたという。
index
http://wired.jp/2016/07/29/big-bounce-universe/
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