「重力」はごく身近な力のひとつです。われわれ人間は地球上をふわふわ浮いているわけではなく、重力によって地上につなぎ止められていますし、どれほど高くジャンプしてもすぐに着地します。テーブルが大きく傾けば、その上に置いてあるものは床に向かってなだれ落ちます。 こうした現象はわれわれにとって“自然”なことであるため、ふだんから重力の存在を意識する人はあまりいません。しかし、重力は宇宙を形作る上で本質的に重要な役割を果たしてきました。重力が存在しなければ、太陽や地球はもちろん人間も誕生せず、「重力とは何か」などと頭を悩ませる者も存在しなかったはずです。 では、重力とはいったいどんな力で、ほかの力とは何が違うのでしょうか？ 重力についての理解は時代によって変遷し、現在では重力の存在そのものに疑問を投げかける研究者もいます。前編となる本稿では宇宙における重力の役割とニュートン力学までの重力研究の歴史を
子供の科学と100年の科学を旅する 100周年記念スペシャルサイト 1924（大正13）年創刊の雑誌『子供の科学』は、2024年に創刊100周年を迎えました。100年間で、およそ1200冊。どの時代の雑誌をめくっても、未来を感じる最先端の科学が、そこにあります。そして、ワクワクページをめくった読者たちが大人になって、さまざまな分野で未来をつくり上げてきたのです。
AIテクノロジーが発展を遂げている近年では、自身の研究に独自のAIを用いる企業や組織が登場しています。地球科学に関する大規模プロジェクトのディープタイム・デジタル・アース(DDE)は、中国の大手IT企業であるアリババの最高技術責任者が開発したAIチャットボット「GeoGPT」を導入しましたが、GeoGPTを巡って、ある地球科学研究グループのトップが解雇される事態に陥っています。 Chinese AI stirs panic at European geoscience society | Science | AAAS https://www.science.org/content/article/chinese-ai-stirs-panic-european-geoscience-society DDEは、ビッグデータ分析やクラウドコンピューティング、AIなどを活用し、地球の進化と応用、持
新たに提案された地質時代「人新世」の対象地に選定されたカナダ東部のクロフォード湖/Peter Power/AFP/Getty Images （ＣＮＮ） 人類の活動がいかに深く地球を変えたかを反映するため、「人新世」と呼ばれる新たな地質時代を設ける提案について、研究者でつくる組織が否決したことが分かった。 ＣＮＮが５日に投票権を持つ委員３人に接触したところによると、国際地質科学連合（ＩＵＧＳ）の下部組織「第四紀層序小委員会」が提案を否決した。 今回の投票は、人類の地球への影響を最も鮮明にとらえた地質学的な場所を選出する１５年来のプロセスを踏まえて行われた。この取り組みを主導した「人新世作業部会」は２０２３年７月、カナダ東部オンタリオ州のクロフォード湖を対象地に選定したと発表。理由として、湖底のたい積物から１９５０年以降の原爆実験が残した地球化学的な痕跡、とくにプルトニウムの痕跡を見て取ること
科学ジャーナルの成立 作者:アレックス・シザール 名古屋大学出版会 Amazon アレックス・シザール『科学ジャーナルの成立』柴田和宏訳、伊藤憲二解説（名古屋大学出版会、2024年）、115–153ページ。 科学ジャーナルの歴史についての研究書の邦訳が刊行されたので、その第3章「著者と査読者」を読む。 科学の発展に貢献したかどうかは、何よりも科学論文の執筆者（オーサー）であるかどうかによって判定される。このような考え方は当たり前に思えるかもしれない。しかし実際には、このような考え方が有力になったのは、ある特定の時期の特定の状況の中でのことであった。19世紀前半のイギリスでは、王立協会を改革しようとする動きがあった。改革を主導しようとした人々は、おおよそ次のように考えた。イギリスの王立協会は、フランスのアカデミーと違い、公的な援助を十分に受けられていない。これは、その有用性が十分に認知されて
みなさんは、仁科芳雄という人物をご存知だろうか？ 物理学をある程度学んだ者なら必ず知っているし、物理学でなくても、理系の研究者なら、ほぼ間違いなく知っているだろう。わたしも一応は知っていた。「仁科記念賞」という、原子物理学とその応用に関する栄誉ある賞があるし、教科書には「クライン＝仁科の式」というものが載っている。仁科は理研（理化学研究所）の人であることや、サイクロトロンを作ったことや、第二次世界大戦中はいわゆる「ニ号研究」をやっていたこと、そして戦後は学術会議の創設に関わったことなども知っていた。（恥ずかしながら本書を読んではじめて知ったのだが、いわゆる原爆研究とされる「ニ号研究」というプロジェクト名は、「２」号研究ではなく、仁科から取ったカタカナの「ニ」号なのだそうだ！ わたしはそんなことも知らなかった！） というわけで、わたしとしても仁科のことを多少は知っていた、と言えなくもない。だ
ポストヒューマンを考えるブックリスト⑤古川安『科学の社会史』（ちくま学芸文庫、2018年）
科学者たちは今年、気が遠くなるほど波長の長い重力波の検出に初めて成功した。この重力波は、イラストのようにお互いのまわりを回るブラックホールどうしが衝突・合体した後に生じた可能性が高い。（ILLUSTRATION BY MARK GARLICK, SCIENCE PHOTO LIBRARY） 今年もまた、科学にとってすばらしい年となった。人類の科学研究の最新の成果はどれも興味深く、私たちに新たな謎を投げかけている。『ナショナル ジオグラフィック』が選ぶ、2023年で最も魅力的な大発見の数々をご紹介しよう。 1. 時空を伝わる巨大なさざ波を検出 天文学者たちは初めて、気が遠くなるほど波長の長い重力波を検出した。これらの“宇宙のさざ波”は、数十億光年の彼方で相互に作用し、合体する超大質量ブラックホールからの遠いこだまである可能性が高い。研究者たちは、パルサー（パルス状の電波を発しながら高速回転し
無酸素状態に陥ったラットの脳波を解析する研究により、死に向かいつつある脳で起きる臨死体験の実態や、それに続く「死の波」と呼ばれるダイナミックなプロセスの詳細が明らかになったと発表されました。この研究は、脳波がフラットになることが脳機能の不可逆な停止の決定的なサインだとする現代医療の常識に疑問を投げかけるものであると位置づけられています。 Laminar organization of neocortical activities during systemic anoxia - ScienceDirect https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0969996123003613 Brain dynamics of the "wave of death" highlig | EurekAlert! https://www.eure
炎症性腸疾患の患者は、腸内にカンジダ・アルビカンスという真菌（画像）が多い傾向があることがわかっている。科学者らは近年、腸のマイクロバイオーム（微生物叢）の真菌が健康に及ぼす影響について、詳しい調査を始めている。（COLORIZED SCANNING ELECTRON MICROSCOPE IMAGE BY MARTIN OEGGERLI / UNIVERSITY HOSPITAL BASEL, SWISS NANOSCIENCE INSTITUTE, BASEL） マイクロバイオームは近年、過敏性腸症候群から神経障害に至るまで、さまざまな病気との関連を示す数多くの研究によって、大きな注目を集めている。マイクロバイオームは微生物叢（そう）ともいい、皮膚、腸、呼吸器、泌尿生殖路などに共生する微生物のまとまりのことだ。 腸内のマイクロバイオームをつくる多様な微生物の中でも、とりわけ高い関心が寄
ロボット人工知能（AI）化学者を用いることによって、火星の隕石から酸素生成物質が作られたことを報告する論文が、Nature Synthesisに掲載される。今回の研究は、酸素生成の概念を実証するとともに、将来の有人火星探査ミッションに影響を及ぼす可能性がある。 酸素はロケット推進剤や生命維持システムに用いられており、火星での人間活動にとって極めて重要である。従って、将来の有人火星探査ミッションには、酸素の生成が必要になる。こうしたミッションを長期にわたってより費用対効果の高い、単純なものとする方法の1つは、地球から輸送するのではなく、既に火星に存在している資源を用いて酸素を発生させることであろう。火星に水が存在するという新たな証拠と、火星隕石の元素組成の分析結果から、火星の資源を用いて触媒を合成する機会がもたらされる可能性がある。 Jun Jiangらは今回、人間の介入なしに火星の物質から
プロの化学者がそれぞれのキャリアで得た集合的な知識（通常「化学的直観」と呼ばれる）を部分的に再現できる機械学習モデルについて報告する論文が、Nature Communicationsに掲載される。著者らは、この知見によって、今後の創薬キャンペーンをもっと効率的に遂行できる可能性があると考えている。 これまで、創薬と新規化学物質の発見を導いてきたのは、実験による試行錯誤と研究者がそれぞれのキャリアで得た知識だった。シミュレーションツール、特に機械学習を使用すると、研究者が有望な分子をより効率的に発見できるようになり、新しい医薬品の開発コストを大幅に削減することができる。機械学習によって分子の性質を予測するには、分子を数学的表現に変換する必要があり、この数学的表現は通常、性質や「特徴」の集合体によって構成される。正しい特徴を把握することは、こうしたデータ駆動予測モデルによる性質の予測を成功させ
「現在の火星に生命が存在するのか？」という疑問は、長年の探査を通して検証されていますが、現時点では火星の表面に生命の痕跡は発見されていません。ただし、探査機に搭載される分析機器には性能上の限界があり、痕跡を検出できていないだけという可能性は否定できません。 アバディーン大学のJyothi Basapathi Raghavendra氏などの研究チームは、わずかな量のDNAを分析する装置「MinION」を使用して、火星の土壌を模倣した物質でその性能を検証しました。その結果、MinIONの精度であれば最小で2ピコグラム（5000億分の1グラム）のDNAも検出できることが確認されました。この結果は、地球上で最も生命が少ない環境でもDNAを確実に検出できることを意味しており、将来的な火星サンプルリターンミッションで求められる土壌分析の精度を満たしていると考えられます。 ■「DNA」の検出は極めて難し
アナニヨ・バッタチャリヤ (原著), 松井信彦 (翻訳) 出版社: みすず書房 発売日: 2023/9/21 この『未来から来た男 ジョン・フォン・ノイマン』はその名の通りジョン・フォン・ノイマンの伝記である。1903年生まれの1957年没。数学からはじまって、物理学、計算機科学、ゲーム理論、気象学など幅広い分野で革新的な成果をあげつづけ、史上最高の天才など、彼を称える言葉に際限はない。彼と同時代を生きた人物に、クルト・ゲーデルやアルベルト・アインシュタインなどそうそうたる人物が揃っているが、その三人すべてを知る人物も、フォン・ノイマンが飛び抜けて鋭い知性の持ち主だと思っていたと語る。 実際、それが誇張表現ではないぐらい彼が一人で成し遂げたことは凄まじかった。たとえば子どもの頃、フォン・ノイマンは古代ギリシャ語やラテン語をマスターし、母語のハンガリー語だけでなくフランス語、ドイツ語、英語も
2023年のノーベル化学賞は，「量子ドットの発見と合成」の業績で米マサチューセッツ工科大学のムンジ・バウェンディ（Moungi Bawendi）教授，米コロンビア大学のルイス・ブルース（Louis Brus）教授，旧ソビエト出身のアレクセイ・エキモフ（Alexei Ekimov）氏の3氏に贈られる。 高性能ディスプレー，安価な太陽電池，体内の物質動態を追いかける蛍光マーカーなど，今，極めて幅広い技術に応用されつつあるのが量子ドットだ。量子ドットとは，直径が数ナノメートルから数十ナノメートル（ナノは10-9，つまり10億分の1）ほどの半導体の微粒子のことだ。 物質をナノサイズに縮めると，中の電子が狭い範囲に閉じ込められ，物質の特性が大きく変わることは，量子力学が確立して間もない1930年代から理論的に予測されていた。 1980年代前半，旧ソ連の研究者エキモフ氏は，塩化銅を同じだけ添加した色ガ
ことしのノーベル物理学賞に「アト秒」と呼ばれるきわめて短い時間だけ光を出す実験的な手法を開発し、物質を構成する細かな粒子の1つ、「電子」の動きを観察する新たな研究を可能にした、欧米の大学の研究者3人が選ばれました スウェーデンのストックホルムにあるノーベル賞の選考委員会は、日本時間の3日午後7時前、ことしのノーベル物理学賞の受賞者に ▽アメリカのオハイオ州立大学のピエール・アゴスティーニ教授、 ▽ドイツのルートヴィヒ・マクシミリアン大学のフェレンツ・クラウス教授、 ▽スウェーデンのルンド大学のアンヌ・ルイエ教授の3人を選んだと発表しました。 ルイエ教授は、希ガスに波長が長く、強い光を当てると、波長が短い光が発生することを発見しました。 この現象をもとにアゴスティーニ教授は実験で、「アト秒」というきわめて短い時間だけ続く光を連続的に発生させることに成功し、クラウス教授はさらにこの光をカメラの
ことしのノーベル生理学・医学賞の受賞者に新型コロナウイルスのmRNAワクチンの開発で大きな貢献をしたハンガリー出身で、アメリカの大学の研究者カタリン・カリコ氏ら2人が選ばれました。 スウェーデンのストックホルムにあるノーベル賞の選考委員会は日本時間の午後7時前に記者会見し、ことしのノーベル生理学・医学賞に、新型コロナウイルスの「mRNAワクチン」の開発で大きな貢献をした ▽ハンガリー出身で、アメリカのペンシルベニア大学の研究者、カタリン・カリコ氏と ▽同じくペンシルベニア大学のドリュー・ワイスマン氏の2人を選んだと発表しました。 カリコ氏らは人工的に合成した遺伝物質のメッセンジャーRNA＝mRNAをワクチンとして使うための基礎となる方法を開発しました。mRNAにはたんぱく質を作るための設計図にあたる情報が含まれています。 これを人工的に設計し、狙ったたんぱく質が作られるようにして体内で機能
励起 上――仁科芳雄と日本の現代物理学 作者:伊藤憲二 みすず書房 Amazon 励起 下――仁科芳雄と日本の現代物理学 作者:伊藤憲二 みすず書房 Amazon 日本の物理学者、仁科芳雄（1890～1951年）の伝記である。 上下巻、2段組ハードカバーで合計1000ページ*1に迫る大作であり、すぐに手は出なかった。きっと「書店でたまに背表紙を見かけては尊敬の念を抱く本」になるんだろうな…と予想していたなか、Twitter/Xでの三宅陽一郎さんの投稿が目に入ってきた。 伊藤憲二先生 @kenjiitojp の『励起』、まずは上巻を拝読しています。面白くてしょうがないです。綿密な調査に裏打ちされた徹底的な調査で、量子力学がゆっくりと日本に着地する瞬間をまるでスローモーションのように見ることができます。圧巻の科学史です。https://t.co/1L8TSdAgne — 三宅陽一郎Miyake
前回、船体を支える浮力がどのように働くか、そのしくみをを見てきました。しかし、船が水に浮くのは、浮力の働きばかりではありません。重い船体が浮くのは、「比重」の観点も忘れてなりません。『最新図解 船の科学』から、船がなぜ浮かぶのか、後半は比重について考えてみます。 ＊本記事はブルーバックス『最新図鑑 船の科学』から、内容を再構成してお送りします。 水に浮くか沈むかを示す比重 一般的に、水に浮くか沈むかは、比重で判断することができる。 比重とは、ある物体の質量と、その物体と同体積の水の質量との比であり、前述のアルキメデスの原理よりわかるように、物体と同じ没水体積の水の質量の重さは浮力に等しいので、比重が1の物体は水の中で浮いて漂い、1以下の場合には水に浮かび、1以上であれば水の中に沈む。 多くの木材は比重が1以下なので水に浮かぶが、金属の鉄は比重が約8であり、水には浮かずに沈む。比重が1以上で
量子科学技術開発機構(QST)は、東北大学の新青葉山キャンパス内(仙台市青葉区)に建設が進められ、完成間近となっている次世代放射光計測施設「ナノテラス(NanoTerasu)」の事業内容や施設整備の現状を一般市民に向けて広く理解してもらうことを目的としたイベント「ナノテラスオープンデイ」を7月26日と27日の2日間にわたって開催する。 量子科学技術研究開発機構が公表した「ナノテラスオープンデイ」の案内 ナノテラス(NanoTerasu)は、ナノ単位での物質や材料などの構造解析などを可能とする次世代の放射光施設で、2024年3月末までに先端計測施設として稼働させ、同年4月以降に本格運用を開始する予定で整備が進められている。本格運用開始予定の2024年4月時点では、量子科学技術開発機構のビームラインが3本、パートナー側(東北大などを中核に企業や大学などが利用)のビームラインが7本稼働し、運用さ
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