[B! physics] ume-yのブックマーク

もっとも人間の皮膚を切り裂く「紙の厚さ」　デンマークの物理学者が特定

このコーナーでは、2014年から先端テクノロジーの研究を論文単位で記事にしているWebメディア「Seamless」（シームレス）を主宰する山下裕毅氏が執筆。新規性の高い科学論文を山下氏がピックアップし、解説する。 X：＠shiropen2 この研究では、ティッシュペーパーや雑誌、オフィス用紙、本のページ、名刺、写真プリントなど、さまざまな種類と厚さの紙を使用。実験方法として、人間の皮膚を正確に模倣するとされる弾道ゼラチン「スラブ」を用い、小型ロボットを使って異なる角度で紙サンプルをゼラチンに押し付けた。実験の結果、最も危険な状況は65μm（0.065mm）の厚さの紙がゼラチンスラブに15度の角度で接近した場合であることが判明した。この厚さの紙は、ドットマトリックスプリンタや科学雑誌の印刷に一般的に使用されている。この特定の厚さの紙が最も切りやすい理由は、その物理的特性にある。65μm

ume-y 2024/07/02

﹁﹁Papermachete﹂と名付けられたこのナイフは、65μmの厚さの紙で作られた刃を持つ。このナイフはリンゴ、キュウリ、鶏肉などを切ることができ、その効果を実証できた。ただし、水分に弱いという欠点がある﹂ ●science ●physics

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天の川銀河の歪みの原因は、暗黒物質の塊の仕業である可能性。研究結果が発表に | テクノエッジ TechnoEdge

ガジェット全般、サイエンス、宇宙、音楽、モータースポーツetc... 電気・ネットワーク技術者。実績媒体Engadget日本版, Autoblog日本版, Forbes JAPAN他ハーバード大学とスミソニアン天体物理学センターの天体物理学者らがコンピューター解析を通じ、天の川銀河が歪み、一部で膨らんでいる原因が、暗黒物質︵ダークマター︶ハローの仕業である可能性があるとの研究結果をNature Astronomyに発表しました。天文学者たちは、太陽系が渦巻き型銀河である天の川銀河の一部であることを発見したとき、この銀河は円盤状の平べったい形状だと仮定しました。しかし、位置天文学用の宇宙望遠鏡であるガイアや、他の探査機による観測から得られた銀河の星々の位置と速度データによって、この銀河の渦巻きが一端では円盤のわずかに上面方向に、そしてその反対側ではわずかに下面方向に向かって歪んでいること

ume-y 2023/09/27

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「滑り台は重い人が速い」という物理法則との矛盾の謎を立教大の学生が調査

立教大学は6月6日、「体重が重い人ほど滑り台を早く滑るのはなぜか」という、一見もっともらしいものの、物理学的には“自由落下の一様性”から見ると不思議な謎を、卒業研究のテーマとして探求し解明したことを発表した。同成果は、立教大理学部の村田次郎教授、同・塩田将基学部生(研究当時)らの研究チームによるもの。詳細は、日本物理教育学会の刊行する物理全般を扱う公式学術誌「物理教育」に掲載され、査読前プレプリントが「Jxiv」で公開されている。もし空気抵抗がなければ、物体を落下させると、羽毛のように軽いものであれ、鉄球のように重いものであれ、「自由落下の一様性」により同じ時間をかけて地面に落下する。この性質は、ガリレオ・ガリレイが行ったピサの斜塔での実験でも知られている。自由落下の一様性。重いものも軽いものも、同じ加速度で落下する。慣性の大きさも重力も質量に比例するためだ。摩擦のある斜面を滑る時

ume-y 2023/06/09

「つまり、重い人ほど滑り台を速く滑るのは気のせいなどではなく、質量が大きい程、終端速度が大きい現象による結果であることが明らかにされたのである」

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物質なのに質量ゼロの光子の謎も説明！質量を生み出す「ヒッグス粒子」とは？ - ナゾロジー

質量とは何か？物質なのに質量ゼロの光子の謎物質がたくさん集まれば質量は大きくなる / Credit:Depositphotos私たちはどんな物質であれ、どんどん大きくなって物質の量が多くなれば質量が大きくなることを知っています。小さな子供より、お相撲さんのほうが質量は大きくなりますし、密度の小さいアルミより密度の大きい鉄︵スチール︶の方が、同じ大きさでも質量が大きくなります。質量という単位を厳密に定義することは非常に難しい問題ですが、これは簡単に言ってしまえば、そこに含まれている物質がどれだけあるのかという量を示す値と言えます。普通に暮らしている分には、質量とはこういう単純な理解で問題はありません。しかし、物理学者たちは量子力学という世界を発見し、物質を作り出す最小単位の世界を覗き見るようになりました。このとき問題になったのが、素粒子1つ1つの質量はどうやって決まっているのかとい

ume-y 2022/08/20

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光速が遅いなら宇宙はどんな姿になるのか【再掲】｜物理の4大定数｜小谷太郎

小谷太郎『物理の4大定数　宇宙を支配するc、G、e、h』幻冬舎plusで立ち読み・購入 Amazon 楽天ブックス紀伊國屋書店セブンネット光速c、重力定数G、電子の電荷の大きさe、プランク定数h。これらの基礎物理定数は日常から宇宙までを支配する法則が数値となったものだ。我々はふだん物理定数など意識せずに暮らしているが、この値が違えば太陽はブラック・ホールと化し、人類は地球にいられず火星に住むハメになり、宇宙の姿は激変する。本書では人類がいかにして4大物理定数を発見したか、そのことでどんな宇宙の謎が解け、またどんな謎が新たに出現したかを解説。相対性理論、宇宙の構造、素粒子や量子力学までわかる画期的な書! 幻冬舎plusで立ち読み・購入 Amazon 楽天ブックス紀伊國屋書店セブンネット小谷太郎『宇宙はどこまでわかっているのか』幻冬舎plusで立ち読み・購入 Amazon 楽天

ume-y 2021/07/04

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三体問題が解けないことを証明したのは誰？…ポアンカレはいったい何を証明したのか（浅田秀樹）

三体問題が解けないことを証明したのは誰？…ポアンカレはいったい何を証明したのか三体から生まれた﹁カオス﹂の発見ポアンカレは﹁三体問題が解けないことを証明した﹂といわれます。しかし、﹁二体問題﹂の一般解を求める方法︵﹁求積法﹂︶では、﹁三体問題﹂の一般解を求めることができないということは1887年にドイツの天文学者ハインリヒ・ブルンスによって証明されていました。それではいったい、ポアンカレは何を証明したのでしょうか？浅田秀樹さんの著書﹃三体問題﹄から、ポアンカレが証明した驚くべき事実をご紹介します。ポアンカレの登場ブルンスによる証明がなされた2年後の1889年、スウェーデン国王兼ノルウェー国王のオスカル2世の60歳の誕生日を祝うために、数学に関する懸賞問題が公表されました。このオスカル2世の懸賞問題とは、厳密な数学的な定義・用語を避けて筆者なりに意訳すればおおよそ以下のようなもの

ume-y 2021/05/04

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素粒子物理学の根幹崩れた？　磁気の測定値に未知のずれ（朝日新聞デジタル） - Yahoo!ニュース

素粒子物理学の基礎である「標準理論」で説明できない現象を捉えたと、米フェルミ国立加速器研究所が7日、発表した。素粒子ミューオンの磁気的な性質が、理論で想定される値から大きくずれていたという。理論が想定していない力が働いていたり、未知の素粒子が影響したりしている可能性がある。事実ならノーベル賞級の成果で、物理学の根幹が大きく揺らぐことになりそうだ。【写真】ミューオンを加速させる装置の内部=フェルミ国立加速器研究所提供ミューオンは、電子の約200倍の重さがある素粒子。チームは、光速近くまで加速させたミューオンを直径15メートルの巨大なリングに送り込み、磁気的な強さを精密に測定する実験を2018年から続けていた。その結果、測定値が標準理論が予言する値からずれていた。約20年前に米ブルックヘブン国立研究所が行った実験でも似た結果が出ており、異なる実験がいずれも理論から逸脱した実験結果を出したこ

ume-y 2021/04/10

「素粒子ミューオンの磁気的な性質が、理論で想定される値から大きくずれていたという。理論が想定していない力が働いていたり、未知の素粒子が影響したりしている可能性がある」

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フォークボール落ちる謎、スパコンで解明　「負のマグヌス効果」 - ITmedia NEWS

野球で投手が投げるフォークボールが落ちるのは、回転しながら進む際に下向き垂直方向に働く力﹁負のマグヌス効果﹂が起きていることが理由だと、東京工業大などの研究チームがスーパーコンピュータを使って導き出した。野球で投手が投げるフォークボールが﹁落ちる﹂のは、ボールの回転数が直球に比べ少ないからではなく、回転しながら進む際に下向き垂直方向に働く力﹁負のマグヌス効果﹂が起きていることが理由だと、東京工業大などの研究チームが導き出した。ボールの縫い目の回転の仕方によって、浮き上がる力とは真逆の力が働いていた。1回転で縫い目が4本見えるフォーシームに比べ、同じく2本見えるツーシームのほうが落差が大きく、19cmも差があったという。東工大の青木尊之教授らの研究チームで、同大学術国際情報センターのスーパーコンピュータ﹁TSUBAME3.0﹂を活用した。ボールの表面の縫い目に掛かる空気の圧力、流れまでを

ume-y 2021/03/24

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室温超伝導がついに実現｜大場紀章エネルギーアナリスト/ポスト石油戦略研究所代表

ついに、夢の﹁室温超伝導﹂が実現されたようです。ネイチャー誌は10月14日、米ニューヨーク州ロチェスター大学のランガ・ディアスらのチームによる、14.55℃(287.7K)という世界初の"室温"領域の超伝導の報告を掲載しました。物質は水素-硫黄-炭素の三元系で、最高温度の超伝導は267GPa︵ギガパスカル)という超高圧下で実現したというものです。電気抵抗がゼロになる超伝導現象は、送電ロスをゼロにできるため、地球規模での送電を行ったり、コイルの中に電気を流し続けて貯める﹁永久電流﹂など、現在のエネルギーの問題を克服する可能性ある夢のテクノロジーですが、現在までの超伝導材料は液体窒素温度まで冷却する必要があるため、より高い温度、できれば﹁室温﹂と呼べる温度での超伝導の実現が期待されて来ました。今回の研究結果は、267GPa︵267万気圧)という超高圧下条件であり、人工的にこの圧力を作り出

ume-y 2020/10/16

おおう……。「267GPa（ギガパスカル)という超高圧下で実現したというものです」

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ノーベル物理学賞にロジャー・ペンローズさん　一般相対性理論からブラックホールの存在を導いた研究で　「ペンローズの三角形」など“不可能立体”でも有名

ペンローズさんの受賞理由は「一般相対性理論がブラックホール形成を導くことの発見」。ペンローズさんは英国生まれの天体物理学者で、ブラックホール研究で有名な故スティーブン・ホーキングさんとともに「ブラックホールの特異点定理」を研究した。特異点定理では、アルベルト・アインシュタインさんが提唱した一般相対性理論から、重力が無限大になる「特異点」、つまりブラックホールが存在することを1965年に証明した。ペンローズさんはブラックホール研究の他、「ペンローズの三角形」や「ペンローズの階段」といった「不可能立体」を提唱したことでも知られる。ペンローズさんの他に受賞したのは、ラインハルト・ゲンツェルさんとアンドレア・ゲズさん。ゲンツェルさんとゲズさんの受賞理由は「天の川銀河の中心にある超大質量で小さい物体の発見」。 2人はそれぞれ、90年代から研究チームを率い、天の川銀河の中心に位置する「いて座A＊」

ume-y 2020/10/06

ペンローズの三角形の人なのか。「アルベルト・アインシュタインさん」って敬称付きで書かれてるの、初めて見たなあ。

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「再生と消滅」を繰り返すサイクリック宇宙では時間は戻るのか?（高水裕一）

自然界の多くは対称性をもっているのに、なぜ時間は一方向にしか流れないのか？　古来、物理学者たちを悩ませてきた究極の問い。ケンブリッジ大学宇宙理論センターでホーキング博士に師事し、薫陶を受けた若き物理学者が、理論物理学の最新知見を駆使して、この難問に挑む思考の旅へと発ちました。量子力学と重力理論を統一する﹁量子重力理論﹂の有力候補として、前回はループ量子重力理論をくわしくご紹介しましたが、より人気を集めている候補が超弦理論です。﹁弦﹂はさらに﹁膜﹂を生みだし、そこから奇想天外な宇宙像﹁サイクリック宇宙﹂が発想されました。永遠に繰り返される﹁膨張﹂と﹁収縮﹂とは、時間の﹁順行﹂と﹁逆行﹂に対応しているのでしょうか?　だとしたらサイクリック宇宙は、﹁時間の逆戻り﹂の強い味方になってくれるのでしょうか? 2人の出会いから始まったサイクリック宇宙 1999年8月、きらびやかな日差しのもと、美しい

ume-y 2020/09/28

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時間の大きさをまじめに測ったら消えちゃったって、どういうこと!?（高水裕一）

自然界の多くは対称性をもっているのに、なぜ時間は一方向にしか流れないのか?　古来、物理学者たちを悩ませてきた究極の問い。ケンブリッジ大学宇宙理論センターでホーキング博士に師事し、薫陶を受けた若き物理学者が、理論物理学の最新知見を駆使して、この難問に挑む思考の旅へと発ちました。これまで、﹁方向﹂、﹁次元数﹂という手がかりから時間を考えてみましたが、もう1つ重要な手がかりとして﹁大きさ﹂という観点から検証してみました。ところが、時間の最小単位として、ミクロの素粒子レベルを追いかていたら、時間そのものが消えてしまいました。﹁時間は流れる﹂なんて考えはナンセンス!?　﹁超弦理論﹂と﹁ループ量子重力理論﹂という、物理学の次世代理論の探検に、いざ出発です!時間の大きさ――それは一定ではないさて、時間について考える手がかりとして、﹁方向︵時間の矢印︶﹂﹁次元︵次元数︶﹂を参考に、逆戻りする可能性

ume-y 2020/09/17

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教えてドク！　過去でママに恋されたら、マーティーは消えちゃうの？（高水裕一）

自然界の多くは対称性をもっているのに、なぜ時間は一方向にしか流れないのか?　古来、物理学者たちを悩ませてきた究極の問い。ケンブリッジ大学宇宙理論センターでホーキング博士に師事し、薫陶を受けた若き物理学者が、理論物理学の最新知見を駆使して、この難問に挑む思考の旅へと発ちました。今回は、方向と同じく、時間を考える上で重要な手がかりとなる﹁次元数﹂の問題を考えてみます。時間と次元と言えば、タイムマシン。名物改造車が時空を超えて駆け回る"あの映画"も出てきます！時間を考える手がかり﹁次元数﹂第2回、第3回では﹁時間の矢﹂、第4回、第5回では﹁エントロピー﹂と、時間と方向について﹁なぜ時間は一方向なのか?﹂という問題を考えてみました。今回は、方向とならんで時間考察に重要な手がかりとなる﹁次元﹂について考えてみたいと思います。物理学では﹁次元﹂の数のことを﹁次元数﹂と言います。次元とはみなさ

ume-y 2020/09/04

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マクスウェルの悪魔復活！　ミクロの世界では時間が戻った！（高水裕一）

自然界の多くは対称性をもっているのに、なぜ時間は一方向にしか流れないのか？　それは古来、物理学者たちを悩ませてきた究極の問いです。ケンブリッジ大学宇宙理論センターでホーキング博士に師事し、薫陶を受けた若き物理学者が、理論物理学の最新知見を駆使して、この難問に挑む思考の旅へと発ちました。前回では、﹁時間の矢﹂を生むエントロピーという概念に対抗して天才マクスウェルが送り出した悪魔が、150年かけてついに敗れ去ったところまでをお話ししました。今回は、なんと"倒されたはずの悪魔が復活！"という驚きの最新トピックをご紹介します!!なんと！悪魔が復活した！！前回の記事では、秩序から乱雑へ向かうエントロピーという概念を確立するための科学者たちの努力と、マクスウェルからの挑戦状﹁マクスウェルの悪魔﹂についてお話ししました。そして、1961年、アメリカのランダウアーによる、﹁情報の消去﹂という仕事

ume-y 2020/08/31

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エントロピーが「時を戻す悪魔」を倒すまでの150年におよぶ戦い（高水裕一）

自然界の多くは対称性をもっているのに、なぜ時間は一方向にしか流れないのか?　古来、物理学者たちを悩ませてきた究極の問い。ケンブリッジ大学宇宙理論センターでホーキング博士に師事し、薫陶を受けた若き物理学者が、理論物理学の最新知見を駆使して、この難問に挑む思考の旅へと発ちました。第2回で相対性理論、第3回では量子力学と、近代物理学﹁2本柱﹂のエッセンスに触れながら、時間のことを少しずつ考えてきましたが、今回は﹁逆戻りなど絶対に許さん！﹂とばかり、﹁時間の門番﹂エントロピーが私たちの行く手に姿を現します。﹁え、それってなに？﹂という人も、﹁知ってるつもりだけど、言われてみると……﹂﹁子どもに聞かれたら説明できるかな？﹂という人も、きっとわかる﹁なるほどエントロピー解説﹂は必読です。そして後半では、ある天才が生みだした﹁悪魔﹂と、エントロピーとの150年近くにおよぶ攻防が見ものです！知ってる

ume-y 2020/08/31

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量子力学は、アインシュタインも認めた"因果律"を破れるか（高水裕一）

時間は人類にとっていちばん身近で、あたりまえなものの一つです。にもかかわらず、時間は古くから人類にとって、最もわからないものの一つでした。﹁時間とは何か﹂、それは神様が知的生命に与えた最大級の謎といえます。この謎に挑むべく、一緒に思考の旅に出かけましょう。﹃時間は逆戻りするのか﹄はじめに　より自然界の多くは対称性をもっているのに、なぜ時間は一方向にしか流れないのか?　古来、物理学者たちを悩ませてきた究極の問い。ケンブリッジ大学宇宙理論センターでホーキング博士に師事し、薫陶を受けた若き物理学者が、理論物理学の最新知見を駆使して、この難問に挑む思考の旅へと発ちました。今回は、20世紀物理学の革命量子力学の登場で、時間に対する考え方がどう変化したかを訪ねる旅です。私たちの日常の感覚ではおよそ考えられないような、ウソでしょ?というお話満載の量子世界。それが前回で取り上げられたアイシュタイ

ume-y 2020/08/31

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絶対不変の時空を歪めた相対性理論。それでも破れなかったものとは?（高水裕一）

想像してみてください。あなたは喫茶店に入って席に座り、ジュースを注文し、出てきたジュースを飲みほしたとします。この一連の行動は、時間が逆に進む世界ではどうなるでしょう。まず初めにあるのは﹁おいしかったぁ﹂という感覚です。次に、ジュースがコップに吐き出されていき、どんどんコップに収まっていきます。そのあとあなたはジュースを注文し、席を立ち、後ろ向きに外へ出ていく……。このように時間が逆戻りする世界があると言ったら、とんでもないつき、あるいはSFか、スピリチュアルなお話としか思われないでしょう。﹃時間逆戻りするのか﹄まえがき自然界の多くは対称性をもっているのに、なぜ時間は一方向にしか流れないのか?　古来、物理学者たちを悩ませてきた究極の問い。ケンブリッジ大学宇宙理論センターでホーキング博士に師事し、薫陶を受けた若き物理学者が、理論物理学の最新知見を駆使して、この難問に挑む思考の旅へと発

ume-y 2020/08/25

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ホーキング博士最後の弟子が紐解く「人類の時間発見」（高水裕一）

想像してみてください。あなたは喫茶店に入って席に座り、ジュースを注文し、出てきたジュースを飲みほしたとします。この一連の行動は、時間が逆に進む世界ではどうなるでしょう。まず初めにあるのは﹁おいしかったぁ﹂という感覚です。次に、ジュースがコップに吐き出されていき、どんどんコップに収まっていきます。そのあとあなたはジュースを注文し、席を立ち、後ろ向きに外へ出ていく……。このように時間が逆戻りする世界があると言ったら、とんでもない嘘つき、あるいはSFか、スピリチュアルなお話としか思われないでしょう。﹃時間逆戻りするのか﹄まえがき自然界の多くは対称性をもっているのに、なぜ時間は一方向にしか流れないのか?　古来、物理学者たちを悩ませてきた究極の問い。ケンブリッジ大学宇宙理論センターでホーキング博士に師事し、薫陶を受けた若き物理学者が、理論物理学の最新知見を駆使して、この難問に挑む思考の旅へと

ume-y 2020/08/25

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宇宙にビッグバンを引き起こした「種」とは一体何なのか？ | 本がすき。

﹃宇宙が始まる前には何があったのか？﹄文藝春秋ローレンス・クラウス／著　青木薫／翻訳我々が生きているこの宇宙がビッグバンから始まった、ということは、もう常識と呼んでいいだろう。ビッグバンというのは、超大雑把に言えば、﹁凄く小さな“宇宙の種”みたいなものが爆発するように一気に膨張して宇宙が生まれた﹂という話である。ビッグバン説は、﹁宇宙背景放射﹂と呼ばれるものが正確に測定されたことで、ほぼ正しいと認められている。さてしかし、﹁宇宙はビッグバンから始まりましたよ～﹂と言ったところで、まだ疑問は残る。じゃあ、その前には一体何があったのか、ということだ。もう少し具体的に言えば、﹁“宇宙の種”みたいなやつは突然どっから出てきたんだよ﹂ということだ。宇宙がビッグバンによって始まる前には、﹁何もなかった︵それこそ空間すらなかった︶﹂はずなのだから、そんなところになんで“宇宙の種”みたいなものが現れ

ume-y 2020/08/19

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なぜ宇宙は「存在できている」のか？日本での実験が、その解明に大きく貢献する

ume-y 2020/07/25

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