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    space01_sun
    1: 野良ハムスター ★ 2018/07/24(火) 19:45:39.07 ID:CAP_USER
    米航空宇宙局(NASA)は来月、太陽の大気圏に到達することを目指す探査機「パーカー・ソーラー・プローブ」を打ち上げる。太陽表面から噴き出すセ氏100万度超のコロナに接触するという、史上初の偉業を達成できるかどうかが注目される。

    NASAは米国時間7月20日の記者会見で、パーカー・ソーラー・プローブの打ち上げが8月6日以降の同月前半になるとの見通しを示した。

    NASAは太陽探査の目的として、(1)太陽風が加速する謎を解明する(2)コロナが100万度超もの超高温になる理由を調査する(3)太陽のエネルギー粒子が加速する仕組みを明きらかにする、の3つを挙げている。

    ■ミッションの概要

    パーカー・ソーラー・プローブのサイズは1m×3m×2.3mで、打ち上げ時の重量は685kg。地球を飛び立ってから太陽の裏側を通って地球の公転軌道に戻る楕円軌道を、約7年かけて徐々に狭めながら計24周する。

    探査機は太陽表面から約600万キロまで接近し、その際の速度は時速70万kmに到達。この接近距離は探査機史上最短で、速度も人工物として史上最速となる。また、このとき探査機表面の温度は1377度に達するという。

    ■NASAが説明する4つの理由

    100万度超にもなるコロナを通過しても探査機が溶けない理由として、NASAは動画を使って以下の4つを説明している。

    ・熱シールド:太陽光を反射する白色のシールド。材料は外側が耐熱性に優れた「黒鉛エポキシ」という炭素の結晶体で、内側は空気を97%含む炭素発泡体でできている。

    ・高性能の自律制御:探査機本体から突き出た「ソーラーリムセンサー」が、熱シールドの向きがずれた状態を検知することで、本体がシールドに隠れる向きになるよう自律的に姿勢制御する。

    ・冷却システム:内部に水を循環させるシステムを備え、太陽電池の部分で温められた水が、ラジエーター部分で冷却される。

    ・熱と温度の違い:温度は測定値であり、熱はエネルギーの移動を意味する。コロナを構成するプラズマ粒子は密に存在せずまばらなため、探査機はごく一部の粒子にしか接触せず、移動するエネルギーも限られる。

    鳥嶋真也

    太陽表面から約600万キロまで接近、探査機表面の温度は1377度に
    https://lpt.c.yimg.jp/amd/20180724-00010004-newsweek-000-view.jpg
    https://headlines.yahoo.co.jp/article?a=20180724-00010004-newsweek-int

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    kagaku_genshi
    1: しじみ ★ 2018/07/10(火) 13:10:41.46 ID:CAP_USER
    ドイツのフランクフルト大学とFrankfurt Institute for Advanced Studies(FIAS)の研究チームは、
    中性子星の半径がとり得る値の範囲を12~13.5kmの間に絞り込むことができたと発表した。
    数値の見積もりには連星中性子星の合体に由来する重力波の観測データを利用した。
    研究論文は「Physical Review Letters」に掲載された。

    中性子星の半径を測定長年議論されてきた中性子星の半径について、
    重力波の観測データを利用して12~13.5kmの間に絞り込んだ。
    画像は大きさの比較のためにフランクフルト周辺地図に重ねてある (出所:フランクフルト大学)
    中性子星は、太陽よりもやや質量の大きな恒星が寿命を迎えたときに形成される超高密度天体であると考えられている。

    年老いた恒星が核融合反応に必要な元素を使い尽くすと、核融合エネルギーによる膨張と重力による凝縮のバランスが崩れ、
    超新星爆発などをともなう重力崩壊が起こる。恒星の中心部には、重力崩壊によって落ち込んだ物質が集中し、
    主に中性子から構成された超高密度のコアが形成される。

    量子力学によれば、フェルミ粒子である中性子には、パウリの排他律から複数の粒子が同一の状態を取れないという性質がある。
    このため、粒子が取りうる状態の数が少なくなる超高密度状態においては、
    エネルギーがそれ以上低くなることができない「中性子縮退」が起こると考えられている。
    この中性子縮退のエネルギーが星の重力とバランスした状態の超高密度天体が中性子星であるとされる。

    中性子星の大きさがどの程度であるのかという問題は、これまで40年以上にわたって議論されてきた。
    その数値は、高密度核物質の挙動に関する重要な情報を与えるものであるが、
    これまでの理論研究から見積もられた半径は8~16kmと幅があった。

    一方、今回の研究では中性子星の半径が取りうる値を12~13.5kmと見積もり、幅1.5kmの範囲まで絞り込んでいる。
    この値の導出には、2017年8月17日に米国の重力波検出器LIGOおよび欧州のVirgoによって観測された重力波
    「GW170817」のデータが利用されている。GW170817は、観測史上5例目となる重力波であり、
    ブラックホールではなく連星中性子星の合体にともなって発生したと考えられる重力波としては史上初の事例である。

    なお、中性子星の中心部では、中性子などのバリオン(クォーク3個で構成される粒子)が融解し、
    通常の物質が「クォーク物質」と呼ばれる状態に転移している可能性も指摘されている。
    クォーク物質が実際に存在している確証はないが、クォーク物質が実現していると仮定した場合には、
    まったく同一の質量をもつ中性子星であってもクォーク物質への転移がない場合よりも星のサイズは小さくなると考えられる。
    今回の研究では、クォーク物質への転移がある場合も考慮した上で、中性子星の半径を計算したという。

    ■長年議論されてきた中性子星の半径について、重力波の観測データを利用して12~13.5kmの間に絞り込んだ。
    画像は大きさの比較のためにフランクフルト周辺地図に重ねてある
    https://news.mynavi.jp/article/20180706-660265/images/001.jpg

    マイナビニュース
    https://news.mynavi.jp/article/20180706-660265/

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    time_machine
    1: しじみ ★ 2018/06/23(土) 22:40:22.14 ID:CAP_USER
    人類を未来へ連れて行ってくれる「タイムマシン」が開発されるのは、もはや時間の問題と言っていいでしょう。

    2015年9月にロシアの宇宙飛行士であるゲンナジー・パダルカ氏は、
    「ISS(国際宇宙ステーション)」から地球に帰還しました。
     
     このミッションは彼にとって6度目の宇宙滞在であり、地球大気圏外の累積滞在時間で879日という新記録を樹立しました。
    そして、地球の軌道上を高速で周回するISSで計2年半を過ごしたことで、
    パダルカはタイムトラベラーにもなりました。アインシュタインの一般相対性理論を身をもって体験したのでした。
     
    「パダルカ氏が今回宇宙から帰還したとき、彼は44分の1秒未来の地球に来たことになります」、
    そう話すのはプリンストン大学の物理学者で、
    2001年の書籍『Time Travel in Einstein's Universe』
    (邦題『時間旅行者のための基礎知識』)の著者であるJ・リチャード・ゴット氏。
    さらに重ねて、「彼は文字通り、未来に降り立ったんです」とゴット氏は強調して語りました。

     地球で過ごしていた場合よりも、コンマ数秒分若くなったということにそれほどの驚きはないかもしれません。
    ですがゴット氏によれば、それでもパダルカ氏は、現代のタイムトラベル記録を塗り替えたことになると言うのです。

     名画『バック・トゥ・ザ・フューチャー』のデロリアンのような形ではありませんが、
    タイムトラベルはまったくのフィクションではないのです。ゴット氏のような天体物理学者たちの中には、
    タイムマシンの実現に関して確信をもっている人も少なくないのです。

     そして、そこでその鍵となるのが、パダルカ氏のいた
    「ISS」の軌道周回速度をはるかに上回る強烈なスピードなのです。

    ■タイムトラベル短期集中コース

    20世紀までは、「時間」というものは完全に不変なものであり、
    タイムトラベルは科学的に不可能だと考えられていました。
     
     アイザック・ニュートンは1680年、「時間は外部の力や場所の条件に関わらず、
    宇宙全体で一定の速さで流れる」と考えました。
    そしてその後、2世紀にわたって科学界はニュートンの理論を基礎としてきたのです。
    そこに、その後登場したのが26歳のアルバート・アインシュタインでした…。
     
     アインシュタインは1905年、「特殊相対性理論」の論文を発表。その後、
    この枠組みを使って10年後に「一般相対性理論」をまとめました。
     
     宇宙に関するアインシュタインの決定的な予想は多くのものをもたらしました。
    そのなかでも注目すべきは、「時間」に関係しているものです。もっとも注目すべきは、
    「時間は速度によって伸び縮みし、物体や人がどのくらいのスピードで動いているかによって、
    遅くなったり、早くなったりする」という考え方です。

     1971年、科学者は4つのセシウム原子ビーム時計を旅客機にもち込んで世界を飛び回り、
    その後、地上に置いた時計と比較する実験を行いました。この結果、微小な時間差が生まれたことにより、
    アインシュタインの発見が正しかったことを証明したのです。
    また、あなたが使うスマートフォンのなかにも、
    アインシュタインの理論を立証するある技術が搭載されているのをご存じですか?

    「アインシュタインの一般相対性理論がなければ、人間が使うGPSシステムは正常に動作しないでしょう」
    …そう話すのは宇宙物理学者で、
    書籍『Time Traveler: A Scientist's Personal Mission to Make Time Travel a Reality』
    (邦題 『タイム・トラベラー タイム・マシンの方程式を発見した物理学者の記録』)の著者であるロン・マレット氏。

    https://esquire.jp/var/mensclubjp/storage/images/lifestyle/tech/timemachine18_0622/01/1623208-1-jpn-JP/_1_rect980.jpg

    関連動画
    Why GPS wouldn't work if we didn't know about relativity
    https://youtu.be/HiFW2d2gvt8



    https://esquire.jp/lifestyle/tech/timemachine18_0622/01/
    続く)

    body_brain_nou
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    smartphone_battery_off
    1: 野良ハムスター ★ 2018/07/23(月) 16:23:56.41 ID:CAP_USER
    オーストラリアのアデレード大学の学者たちが、スマートフォンを瞬時に充電できるユニークな技術を開発した。ABC Newsが報じた。

    なお、同技術は今のところiPhoneでのみ利用可能。

    新たな開発は、iPhoneのバッテリーを、エネルギーの取得と分配を司る特別なセンサーを備えた特殊な量子デバイスに交換するというもの。

    なお学者たちは現在、デバイスの安全性を明らかにしようとしている。学者らは今後、同技術を別のスマートフォンでも使用するための作業に着手する。

    https://jp.sputniknews.com/science/201807235149296/

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    1: 野良ハムスター ★ 2018/07/12(木) 09:06:54.38 ID:CAP_USER
    80年以上前に存在が予言された幻の「マヨラナ粒子」が実際に存在することを世界で初めて実証したと、京都大などのグループが12日付の英科学誌ネイチャーに発表した。電気を通さない固体の中で、電子があたかもマヨラナ粒子のようにふるまう現象を観測したという。将来的には量子コンピューターなどへの応用が期待される。

    マヨラナ粒子は、粒子とも反粒子とも区別のつかない「幻の粒子」と言われ、1937年にイタリアの物理学者、エットーレ・マヨラナが理論的に存在を予言した。電気を帯びず極めて質量の小さな素粒子「ニュートリノ」がその本命と考えられているが、証明には至っていない。一方、特殊な条件下の超電導体などでは、電子がマヨラナ粒子のようにふるまう可能性が指摘され、その決定的証拠をつかもうと各国で研究が本格化している。

    笠原裕一・京大准教授(物性物理学)らは、東京工業大のチームが合成した磁性絶縁体「塩化ルテニウム」を用い、その内部を伝わる熱の流れが磁場によってどの程度曲がりやすくなるかを、磁場を変化させながら測定した。

    その結果、ある範囲の磁場では、磁場や温度を変えても、曲がりやすさの値が普遍的な値の2分の1で一定になった。熱を運ぶ粒子が電子の半分の自由度を持っていることを意味し、そのような性質があるマヨラナ粒子が現れたと考えないと説明が付かないという。

    マヨラナ粒子は外部からの影響に対して強く、粒子が持つ情報を安定的に保てるため、量子コンピューターの素子としての応用に期待がかかる。笠原准教授は「これが普遍的な現象なのか、他の物質でも確かめたい。量子コンピューターの実現につながるか今は全く分からないが、その基盤を発見したと言えるのではないか」と話す。【菅沼舞、阿部周一】

    ■ノーベル賞級の成果

    木村昭夫・広島大教授(物性物理学)の話 世界で発見レースが繰り広げられる中、大半の研究がターゲットにしていた超電導体とは別の物質、別の方法を用いてマヨラナ粒子の存在を直接的に示したインパクトは大きい。液体ヘリウムで冷却可能な温度(5ケルビン)で観測できたことも、今後の実験や応用に期待を広げる。ノーベル賞に値する重要な成果だ。

    【ことば】粒子と反粒子

    電子に対する陽電子、陽子に対する反陽子のように、物質を構成する粒子には質量は同じだが電荷が正負逆の反粒子がある。両者は出合うと消滅する。宇宙誕生時は粒子と反粒子が同数できたはずだが、今の宇宙は粒子ばかり。もし宇宙で最も数が多いニュートリノが粒子と反粒子の区別がつかないマヨラナ粒子だとすると、粒子と反粒子の数が非対称になった謎に説明が付くと期待されている。

    毎日新聞2018年7月12日 02時30分(最終更新 7月12日 02時38分)
    https://cdn.mainichi.jp/vol1/2018/07/12/20180712ddm001010024000p/9.jpg
    https://mainichi.jp/articles/20180712/k00/00m/040/178000c

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    1: しじみ ★ 2018/07/27(金) 13:13:26.90 ID:CAP_USER
    【7月27日 AFP】
    国際天文学者チームは26日、超大質量ブラックホールがその近くを高速で通過する恒星に及ぼす重力の影響を観測することにより、
    理論物理学者アルバート・アインシュタイン(Albert Einstein)が提唱した一般相対性理論の予言の1つが正しいことを初めて確認したとする研究結果を発表した。

     アインシュタインは、音波の波長が伸び縮みすることで通過する列車の音の高さが変化するように聞こえるのと同様に、大きな重力によって光の波長が伸びる可能性があると予測していた。

     独マックス・プランク地球外物理学研究所(Max Planck Institute for Extraterrestrial Physics)が主導する国際研究共同体「GRAVITY」の研究者らは、
    太陽系を含む天の川銀河(銀河系、Milky Way)の中心にあるブラックホール「射手座A*(Sagittarius A*)」を使えば、
    アインシュタインの理論を検証するための「申し分のない実験室」ができることに気が付いた。

     ブラックホールは光すら抜け出せないほど強力な重力を持つ極めて高密度の天体。
    超大質量ブラックホールの射手座A*は太陽の400万倍の質量を持ち、銀河系で最大のブラックホールとされている。

     研究チームは、5月19日に射手座A*の近くを通過した「S2」と呼ばれる恒星を追跡観測した。S2の移動速度は時速2500万キロ超に及んだ。

     研究チームはさまざまな測定機器を用いてS2の速度と位置を算出し、アインシュタインの予測と比較した。
    アインシュタインは重力の影響で光の波長が長くなる「重力赤方偏移」と呼ばれる現象を予言していた。
    この赤方偏移はニュートン物理学では説明できない。

     研究チームによると「今回の結果は一般相対性理論と完全に一致」しており、「極めて強力な重力場の影響に関する理解の向上に向けた大きな進展だ」という。
    研究結果は27日の国際天文学誌アストロノミー&アストロフィジックス(Astronomy and Astrophysics)に発表された。

     こうした重力場の影響の測定に成功した観測的研究は、今回が初めてだ。

     欧州南天天文台(ESO)は2016年、南米チリにある超大型望遠鏡VLT(Very Large Telescope)を用いて射手座A*の近くを通過するS2を観測した。
    だが、ESOが当時使用していた機器は、今回の重力赤方偏移を検出できるほど精度が高いものではなかった。

     今回の結果についてESOは、「一般相対性理論の方程式を詳述した論文の発表から100年以上が経過した現在、アインシュタインが正しかったことが再度証明された。
    彼が想像できたと思われるものをはるかに上回る極限環境の実験室で、それが証明された」と述べている。

     天文学者らはすでに、ブラックホールの近くを通る光が曲げられるというアインシュタインの一般相対性理論が予言した別の作用を研究に利用している。
    重力レンズと呼ばれるこの作用は、ブラックホールの背後を観測するのに用いられている。

     重力によるS2の軌道の変化を追跡した一般相対論の最新検証について、天文学者らはこの結果を実用面で利用できる可能性があると期待している。
    今回の結果から、ブラックホール周囲の質量分布に関する情報が得られるかもしれない。(c)AFP

    http://afpbb.ismcdn.jp/mwimgs/b/c/810x540/img_bca707809c0d7179a6f79dbd2a9145e6101067.jpg

    AFP
    http://www.afpbb.com/articles/-/3183982

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