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アインシュタインが存在を予言した「重力波」と呼ばれる現象を観測しようと、東京大学などが岐阜県の山の地下深くに建設した巨大な観測装置が完成し、報道関係者に公開されました。 かつて重力波が直接捉えられたことはなく、世界が１００年越しで挑んできた物理学の難題の行方に注目が集まっています。 １９１５年から１９１６年にかけてアインシュタインが発表した「一般相対性理論」では、質量がある物質はすべて空間をゆがめているとされ、物質が動くと空間のゆがみが「重力波」という波として伝わると 予言されています。 しかし、極めて重い星が爆発しても、伝わってくる空間のゆがみは、太陽と地球の間の距離が水素の原子１個分伸び縮みする程度と考えられ、世界でも直接観測できた例はありません。 このため東京大学宇宙線研究所などでは、世界に先駆けて重力波を捉えようと、岐阜県飛騨市の山の地下深くで巨大な観測装置の建設を進めてきました。 完成した装置は「重力波望遠鏡」と呼ばれ、長さ３キロある２本のパイプがＬ字型につなげられていて、この中でレーザーを使って精密に距離を測ることで、重力波による空間のゆがみを捉えます。 重力波を捉えることで、世界が１００年越しで挑んできた「一般相対性理論」の難題が確かめられるほか、将来は宇宙誕生の謎にも迫ることができると期待されています。 重力波望遠鏡は、試験運転を経て、２年後には本格的な観測を始める計画ですが、アメリカやヨーロッパも初観測を目指していて、研究競争の行方にも注目が集まっています。 ノーベル賞選出の梶田さん「正念場」 重力波望遠鏡の計画を中心的に進めてきた東京大学宇宙線研究所の所長で、ことしのノーベル物理学賞に選ばれた梶田隆章さんは、「多くの国民の理解がないと、このような施設は認められない。 基礎科学の研究を進めることを許すような国民の理解が非常にありがたい」と話していました。 そのうえで、「観測に向けては、これからが正念場です。今後数年間が非常に重要な期間となります」と本格的な観測開始に向けて気を引き締めていました。 物理学の難題 重力波とは アインシュタインが発表した「一般相対性理論」は、宇宙の数多くの現象を言い当て、現在の物理学の土台となっていますが、予言された現象の中で唯一確かめられていないのが「重力波」です。 「重力波」は、質量がある物質が動いた際に空間のゆがみが波となって光の速さで周囲に伝わるというもので、何にも遮られることはないとされています。しかも、空間のゆがみは極めて小さいため、 理論の発表から１００年になる現在も重力波を直接観測した例はなく、成功すればノーベル賞級の成果と言われています。 今回完成した重力波望遠鏡は「ＫＡＧＲＡ（かぐら）」と呼ばれ、極めて小さな空間のゆがみを捉えるため、振動や温度変化の少ない地下２００メートル以上のトンネルの中に設けられました。さらに、 装置の中は真空に保たれ、レーザー光線を反射する鏡は分子の振動を抑えるためにマイナス２５３度まで冷やされます。 重力波を直接捉えることができれば、「一般相対性理論」の最後の難題が確かめられるだけでなく、強力な重力で光さえも飲み込んでしまうブラックホールの誕生の瞬間を直接観測できるように なるなど、天文学に新たな観測手段をもたらすことにもつながると期待されています。 一方、欧米でも重力波の初観測に向けて大規模な観測装置が建設されていて、国際間の研究競争は激しさを増しています。 天文学の飛躍的発展に期待 「重力波」を直接捉えられるようになると、天文学の分野でも飛躍的な発展につながると期待されています。 古代、天文学の起源は、星が放つ目に見える光の観測でした。現在も光の分析は、星の温度や物質の構成のほか、ブラックホールの研究にも利用されています。 一方、「ビックバン」の名残などとして宇宙には電波が飛び交っていて、２０世紀に入ると、こうした電波をはじめとした電磁波を捉える研究が進み、光では見ることができない、さまざまな天体現象の 発見につながりました。 その次の観測手段として注目されているのが、「素粒子」、とりわけ宇宙の初期に大量に作られた「ニュートリノ」です。ニュートリノはさまざまな物質の影響を受けにくく、宇宙が誕生したときの状態を 今もとどめていると考えられているため、これを観測することで、宇宙の誕生と進化の過程の解明につながると期待されています。 そして、光、電磁波、素粒子に続く第４の観測手段が「重力波」です。重力波は何にも遮られることなく宇宙を伝わるので、この観測に成功すれば、強力な重力で光さえも飲み込んでしまう ブラックホールの誕生の瞬間など、従来の手段では見ることができなかった新たな宇宙の姿を捉えられると期待されているのです。 http://www3.nhk.or.jp/news/html/20151106/k10010296461000.html このような施設には巨額の資金を費やしてもいいと思います。 しかし一過性のイベントのために 自民党と土建屋が儲かるようなものは感心できないですね。 この施設の価値が分かる人は素晴らしいと思うでしょうし、こんなものは必要ないと 思っているのなら知的レベルや教養に問題があるかと思います。 |
期待される科学技術
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コメント（2）
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魚油に多く含まれるオメガ3脂肪酸は、皮膚アレルギーを改善する―京大・椛島健治氏ら | サイエンス - 財経新聞
http://www.zaikei.co.jp/article/20151013/273419.html 魚油に多く含まれるオメガ3脂肪酸が皮膚アレルギー反応を抑制する機序の解明 ― 京都大学 http://www.kyoto-u.ac.jp/ja/research/research_results/2015/151005_1.html http://www.kyoto-u.ac.jp/ja/research/research_results/2015/documents/151005_1/01.pdf http://www.zaikei.co.jp/files/general/2015101322092910big.jpg オメガ3脂肪酸の皮膚アレルギー反応抑制機構の概要を示す図（京都大学の発表資料より） 京都大学の椛島健治教授、本田哲也特定准教授らの研究グループは、魚の油に多く含まれるオメガ3脂肪酸由来の脂質が、皮膚のアレルギー反応を改善させることを発見した。 魚油に多く含まれるエイコサペンタエン酸（EPA）やドコサヘキサエン酸（DHA）といったオメガ3脂肪酸は、古くから様々な病態において炎症を抑制する作用があることが知られていた。しかし、 その抗炎症作用のメカニズムはいまだ不明な点が多く残されている。 今回の研究では、まず、マウスの皮膚にアレルギー物質を塗り、皮膚炎を誘導したところ、レゾルビンE1の投与によって皮膚炎が抑制されることが分かった。次に、レゾルビンE1の生体内での 作用機序を検討したところ、レゾルビンE1の投与により皮膚の樹状細胞の動きが低下すること、樹状細胞の動きが低下する結果として、かぶれ反応を引き起こす「T細胞」という免疫細胞の 活性化が障害されることが明らかになった。 研究メンバーは「今回の我々の研究を介して、オメガ3脂肪酸が皮膚アレルギー反応を改善させうること、またそのメカニズムを、世界で初めて証明しました。今回の研究成果に基づき、 オメガ3脂肪酸をターゲットとしたアレルギー疾患の新たな治療法の開発が今後期待されます」とコメントしている。 なお、この内容は「The Journal of Experimental Medicine」に掲載された。論文タイトルは、「Resolvin E1 inhibits dendritic cell migration in the skin and attenuates contact hypersensitivity responses」。 |
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行政刷新会議、事業仕分け作業ワーキンググループが、「スーパーカミオカンデによるニュートリノ研究」を含む経費を予算縮減と評定
11月25日に、行政刷新会議事業仕分け作業が「国立大学運営費交付金（２）特別教育研究経費」に対して行われ、評定が出されました。「廃止６名、縮減６名、要求どおり２名」との結果を受け、仕分け作業グループの見解として「予算の縮減」ということが示されました。 この「特別教育研究経費」の中には、我々が、神岡の地下において推進している「スーパーカミオカンデ」や、国立天文台の「すばる望遠鏡」、高エネルギー加速器研究機構の「JPARC」「B―factory」など、日本を代表する基礎科学研究が含まれています。 しかし、研究の意義などは一切議論がなされぬまま、予算全体を一括して縮減しなさい、ということになりました。 スーパーカミオカンデは、ニュートリノ振動の発見により、世界で初めてニュートリノに質量があることを示し、新たな素粒子標準理論構築への突破口を与えています。予算の縮減により、観測が短期間でも止まるようなことになれば、10年から20年に一度しかない超新星からのニュートリノの検出を逃してしまう可能性もあります。 以下悲痛な叫び http://www-sk.icrr.u-tokyo.ac.jp/whatsnew/new-20091127.html ノーベル賞だからどうこうというよりもこの部分の予算をカットするのはキチガイじみてます。 最先端の研究は民業にも役立ちます。 ちなみに民主党だけではなく自民の時でも予算が少ないのです。 欧州や米国に比べて少なく、中国や韓国と共同で研究しようなんて話もあるんです。 そうするといいとこどりされますよね。それが民主党の本当の目的なんでしょう。 |
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理化学研究所の研究チームが、電気エネルギーを直接利用して生きる微生物を初めて特定し、その代謝反応の検出に成功しました。 食物連鎖を支える第3のエネルギーは“電気”だったようです！
【微電力を利用する生物の代謝経路】 例えば植物が、太陽光をエネルギーとして二酸化炭素からデンプンを合成するように、一部の生物は、生命の維持に必要な栄養分を自ら合成します。その栄養分を作るにはもちろんエネルギーが必要なのですが、太陽光が届かない環境においては、化学合成生物と呼ばれる水素や硫黄などの化学物質のエネルギーを利用する生物が存在します。このように、二酸化炭素から栄養分を作り出す生物は、これまで光合成か化学合成のどちらかを用いていると考えられてきました。 共同研究チームは、2010年に太陽光が届かない深海熱水環境に電気を非常によく通す岩石が豊富に存在することを確認。海底下から噴き出る熱水が岩石と接触することで電流が生じることを発見しました。これらを踏まえ、海底に生息する生物の一部は、光と化学物質に代わる第3のエネルギーとして“電気”を利用して生きているのではないかという仮説を立てて研究を行ったところ、鉄酸化細菌の一種が、二酸化炭素から有機物を合成する能力を持つことを突き止めました。 鉄酸化細菌であるAcidithiobacillus ferrooxidansは、わずか0.3V程度の小さな電位差を1V以上にまで高める能力を持ち、非常に微弱な電気エネルギーの利用を可能にしているのだとか。 一部略 http://headlines.yahoo.co.jp/hl?a=20150925-00000055-it_nlab-sci |
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理化学研究所（理研）創発物性科学研究センター計算物質科学研究チームの酒井志朗研究員、有田亮太郎チームリーダーと、
東京大学大学院工学系研究科野村悠祐大学院生（研究当時）、イタリア国際高等研究所マッシモ・カポネ教授の国際共同研究グループ※は、 分子性固体として最高の超伝導転移温度を持つフラーレン固体の超伝導発現メカニズムを解明しました。 炭素は宝石（ダイヤモンド）になったり、鉛筆の芯（黒鉛）になったりと、さまざまな形態をとるユニークな元素ですが、 60個集まるとサッカーボール状のフラーレン分子になることが知られています。 この分子がさらに集まって結晶を作り、隙間にアルカリ原子が挿入されると絶対温度にして約40ケルビン（K）の転移温度を持つ高温超伝導体[1]となりますが、 その超伝導発現のメカニズムについては、以下のような未解明の問題があり、なぜフラーレン固体が高温超伝導体になるか、は長く謎に包まれていました。 一般に、超伝導体中の電子はクーパー対[2]と呼ばれるペアをつくって運動します。 これまでの実験的研究からフラーレン固体中でもクーパー対が形成されていることが明らかにされていました。 その一方で、フラーレン分子の中で電子の間には強いクーロン斥力[3]が働くことが知られています。 実際、フラーレン同士の距離を少し広げると、そのクーロン斥力が原因で、超伝導状態からモット絶縁体[4]という絶縁状態に転移してしまいます。 単純に考えると、同じ符号の電荷を持つ電子は、クーロン斥力によりクーパー対の形成が強く阻害されるため、高温超伝導の実現は難しくなると考えられます。 このように、なぜ強いクーロン斥力が働くフラーレン固体中にクーパー対が形成されるのかは長らく未解決のままでした。 国際共同研究グループは、フラーレン固体の結晶構造以外の実験情報を使わずに（非経験的）に超伝導状態を解析する方法論を開発し、 スーパーコンピュータを使った大規模数値計算を行いました。 100,000Kのエネルギースケールの電子状態計算からはじめ、どの状態が超伝導に関わるのかに焦点をあわせて、 最終的に何度で超伝導転移が起こるかを誤差10K未満という驚くべき精度で再現することに成功しました。 また、超伝導状態の詳細な解析の結果、フラーレン固体では原子の振動（格子振動）とクーロン斥力が特異的に助け合って高温超伝導を実現していることが明らかになりました。 このメカニズムは、格子振動とクーロン斥力が競合しあう従来型の超伝導機構とは本質的に違うものです。 超伝導発現に電子相関が絡む非従来型と呼ばれる超伝導体について、本研究レベルの精度で実験相図を再現した例はなく、 方法論開発の面からも新超伝導体の物質設計の可能性を開く成果と言えます。 本研究は、科学技術振興機構（JST）戦略的創造研究推進事業総括実施型研究(ERATO)「磯部縮退π集積プロジェクト」（研究総括：磯部寛之）の一環として行われたもので、 米国の科学雑誌『Science Advances』（8月21日付け：日本時間8月22日）に掲載されます。 （引用ここまで 全文は引用元参照） ▽引用元 理化学研究所 2015年8月22日プレスリリース http://www.riken.jp/pr/press/2015/20150822_1/ 炭素を制するものは世界を制します。 みなさんの周囲のものでもほとんどのものに炭素が入っていると思います。 オーディオですとスピーカーの振動板です。車や機械でも炭素が使われていますね。 鉄より軽く強靭ですから。 このような鉄より強靭なものを強靭国家が狙っているので技術漏洩には注意が 必要です。 |
