私たちは、光を使って世界を見ています。 そのため、人間が光の速度に近づいて動いた場合、世界の見え方にはいろいろと奇妙なことが起こります。 光のドップラー効果で色彩が変化したり、空間や時間が歪んで見えるようになるのです。 ただ光は宇宙でもっとも速い存在のため、人間がそれを知覚できる状況は普通ありえません。 そこで、スイス連邦工科大学チューリッヒ校（ETH Zurich）の研究チームは、こうした物理学者の思考実験の世界を実際体験するために、光の速度が低下する世界を表現したゲームを開発しました。 光の速度が低下していったとき、世界は一体どのように見えるのでしょうか？

高等学校での理科教員を経て、現職に就く。ナゾロジーにて「身近な科学」をテーマにディレクションを行っています。アニメ・ゲームなどのインドア系と、登山・サイクリングなどのアウトドア系の趣味を両方嗜むお天気屋。乗り物やワクワクするガジェットも大好き。専門は化学。将来の夢はマッドサイエンティスト……？ 宇宙と脳の不思議な類似性Credit:ニューヨークタイムズ多くのヒトにとって、脳と宇宙の関連性を意識させられたのは、2006年に『ニューヨーク・タイムズ』に掲載された一対の画像でした（上の図）。 この画像の左側はマウスの脳内のニューロンを赤く染色したもの、右側には宇宙に分布する銀河の大規模構造をシミュレートした結果が映されています。 両者の構造が非常に似通っているという事実は衝撃的であり、多くの人々の記憶に脳と宇宙の神秘的な関係を刻みました。 以前から両者の構造が似ている理由は、構成割合の類似性が原

2020年のノーベル物理学賞は、ブラックホールの発見に貢献した3人の科学者に送られました。 ロジャー・ペンローズ博士は「一般相対性理論がブラックホール形成を導くことを数学的に証明した」功績を讃えられノーベル賞を受賞。 同時に受賞したラインハルト・ゲンツェル博士とアンドレア・ゲズ博士は、我々の属する天の川銀河の中心に超大質量ブラックホール「いて座A*（いてざえーすたー）」が存在することを発見した功績に対してノーベル賞が送られています。 そんな受賞者の1人ペンローズ博士はこの他にもいろいろと一般にも知名度の高い研究がある有名人ですが、その中にビッグバン以前の宇宙の痕跡を見つけたというものがあるんです。 ビッグバン以前の宇宙とは一体なんなのでしょう？

クマムシは地球上で最強の耐性を持つことが知られています。 絶対零度に近いマイナス272℃から水の沸点を上回る150℃までの温度を生き延び、極度の脱水状態であっても細胞質をガラス化することで細胞の形を保ちます。 また高線量の放射線にも耐えて、宇宙空間で10日間も生き延びたことがあります。 現在知られている地球のどの多細胞生命も、クマムシに匹敵する耐性を持ち合わせていません。 今回、そんな無敵生物クマムシの耐性の秘密に迫る研究が行われ、驚きの生態が明らかにされました。 ナゾロジー副編集長。 大学で研究生活を送ること10年と少し。 小説家としての活動履歴あり。 専門は生物学ですが、量子力学・社会学・医学・薬学なども担当します。 日々の記事作成は可能な限り、一次資料たる論文を元にするよう心がけています。 夢は最新科学をまとめて小学生用に本にすること。

準惑星ケレスには、表面に明るく輝く領域があると知られていました。 これまでの観測ではその明るい領域が何であるのか詳細は不明でしたが、NASAの探査機ドーンが調査を行った結果、これが塩の1種である炭酸ナトリウムであることが明らかになりました。 地球では、炭酸ナトリウムは海底にある熱水噴出孔の周辺に存在する物質で、ケレスに塩水が存在していることが示唆されたとのこと。 さらに最新の調査では、ここに地球以外では見つかっていないハイドロハライト（含水塩岩）という鉱物が確認されました。 ハイドロハライトは海水が存在することを示す明確な証拠となります。 こうした調査からNASAの研究チームは複数の論文を学術誌『Nature』で発表し、そこではケレスの内部が想像よりも高温であること、地下に塩水の貯水層が存在しており、それが地表に現在も湧き出していることなどを報告しています。 まさか岩石の固まりと考えられて

電子を食べ、電子を排出する電気生命体とも言うべき細菌（電気バクテリア）を、鉄電極を使って人工的に育成することに成功しました。 私たちは細菌がさまざまなエネルギー源で生き残ることを知っていますが「電気バクテリア」は極めて特殊な存在であり、純粋な電子を、直接エネルギーとして吸収できます。 今回の研究では、この電気バクテリアを、一切の栄養源を与えないまま、鉄電極から放出される電子だけで育てました。 電気バクテリアはいったいどんな仕組みで生きていけたのでしょうか？ 研究内容はアメリカ、ミネソタ大学のザラス・M・サマーズ氏らによってまとめられ、7月14日に学術雑誌「mBio」に掲載されました。

新たな研究によって、40年前に理論が提唱されていた素粒子「エニオン」の存在が確認されました。 現在の私たちの科学技術は、この世界の物質は「フェルミオン」と「ボソン」の2種類の粒子にわけられるという前提の元に発展を続けてきました。 子どもたちがグループわけに使う「ぐっとっぱ（地方のよってはぐっぱーじゃすなど）」に登場するグー（フェルミオン）とパー（ボソン）のような関係性です。 しかし今回の研究により確認されたエニオンには、グループわけにチョキとして参加する価値があり、科学発展の前提条件に劇的な変化を生む可能性があります。 凝縮系理論家の大家であるローズナウ教授は7月3日に「Nature」に掲載された記事の中において、エニオンの確認をヒッグス粒子の観測と同じくらい魅力的な事件だと述べていました。 最高の変わり者、エニオン準粒子とは？現在発見されている素粒子はヒッグス粒子を入れて18種類。ヒッグ

なぜヒトは巨大な脳を持っているのか？ 研究者たちは、この脳進化における疑問に長年取り組んできました。 チンパンジーの遺伝子は人間と99%一致していることが知られていますが、ヒトの脳はチンパンジーよりも3倍大きく、構造にもかなりの違いがあります。 そのためドイツと日本の研究者は、ヒトとサルを分けた因子が互いに一致していない、残り1%の遺伝子の中にあるのではないかと考え、その中でも有力視されているARHGAP11B遺伝子をサルの受精卵に組み込みました。 まさしく知恵の実とも言える遺伝子を組み込んだ結果、サル胎児の大脳新皮質の厚さは2倍になり、人間と同じような脳のシワが生まれました。 なかでも、人間とサルの脳で最も違いが大きかった脳上層部の脳細胞数の増加が著しく、サルの脳は完全にヒト化を始めていたそうです。 しかし、このままでは倫理的な問題が生じると考えた研究者によって、出産予定日の50日前に中

一般の人にとって、プログラマーの持つ知識と技術は別世界のもののように感じられます。 海外の研究者にとってもプログラマーの持つ特殊技能は興味の対象であったようで、古くは1980年代から、心理学的手法を使ったプログラマーの「特別な脳」の分析が行われてきました。 そんな中、近年の急速な神経科学の発展により、MRI（核磁気共鳴）やEEG（脳波測定）を用いて脳活動を可視化することが可能になってきました。 しかし、これまでの研究で可視化した脳領域は、読書やゲームといった日常生活時にも使われる汎用的な領域であり、プログラム時にだけ働く特異的な領域ではありませんでした。 そこで今回、ドイツのケムニッツ工科大学の研究者たちは、プログラム時にだけ働く「プログラム脳」の特定に挑戦。結果は、予測とは大きく異なるものとなりました。 なんと、プログラム時に働く脳機能は数学的能力や論理的推察力ではなく、会話時における相

新型コロナウイルスに対する最新の遺伝分析が完了しました。 3月初旬に行われた研究では、コロナウイルスは既に3つの型に変異しており、爆発的な感染が起きているヨーロッパではウイルスの新型変異体（C型）が関与していることが示唆されました。 ですが今回、4月に入って行われた新しい分析によって、ウイルスはアメリカ上陸後も独自の変異を遂げていることが判明。また日本国内においては、これまで主流だった東アジア型以外にも、イタリアやイギリスでみられていたヨーロッパ型が入り込み、拡散しはじめていることが明らかになりました。 これは、東アジアからヨーロッパに拡散したウイルスが、ヨーロッパ人の観光客などに紛れて、日本にUターンしていることを意味します。 一方、中国をはじめとした初期に強い封鎖措置がとられた国では、ヨーロッパ型のウイルスの「Uターン現象」はまだ検出されていません。 日本におけるヨーロッパ型の増加は、

アメリカ・ウッズホール海洋生物学研究所により、イカは自らの力で遺伝子編集できることが判明しました。 一般的には生物の細胞の核内で生じるRNA編集を、「核外」で行うことができるというのです。 こうした特徴は他の生物には見られず、地球上でイカのみと思われます。 研究の詳細は、3月23日付けで「Nucleic Acids Research」に掲載されました。 イカの神経細胞はセントラルドグマから逸脱していた私たちの体をつくるタンパク質は、DNAにコードされた設計図を、様々な種類のRNAが仲介することによって生成されます。 このDNAを出発点としたRNAの仲介を介して行われる一連のタンパク質生成過程は「セントラルドグマ（中心教義）」と言われており、現代の分子遺伝学の中心となっている原理です。 この一連の過程の中で、最も際立っている存在がRNAです。 Credit: kenq セントラルドグマにおい

インド人の女性シュリヤ・シッダナゴウダーさん（18）は、2016年に、バスの事故で肘から先の両腕を失いました。 その後、男性ドナーから両腕の移植手術を受けたのですが、男性の腕は小柄なシュリヤさんにはあまりに大きく、肌の色もずっと濃いものでした。 ところが、数年が経過した現在、移植された腕は不思議なことに、徐々に細く軽くなっていき、肌色も薄くなっているのです。 一体移植された腕に何が起こっているのでしょうか？ 世界初の男女間移植シュリヤさんが移植手術を受けたのは、事故から約1年経った2017年のことです。 一般的に、四肢の移植手術はドナーを見つけるのが難しく、数ヶ月以上は待たなければなりません。 ドナーが見つかってからも、患者の健康状態や移植する四肢の神経状態のチェック、血液型のマッチングなどを経て、無事に移植できるかどうかが詳細に確かめられます。 それらのプロセスをすべてクリアした場合のみ

宇宙は現在、銀河が密集した銀河フィラメントや、ほとんど銀河が存在しないボイド（超空洞）などから構成されており、そのような三次元ネットワーク構造を宇宙の大規模構造と呼びます。 天文学者たちはいま、この大規模なネットワークの地図を作成しようとしていますが、観測力には限度があり、全てを網羅することはできていません。 一方、生物の世界でも、モジホコリカビ（Physarum polycephalum）と呼ばれる粘菌は生存に最適なネット状の構造をとることが知られています。 日本の中垣俊之教授らによる研究では、現実の日本都市の位置を参考にエサが配置されると、モジホコリカビは実際の鉄道網とそっくりなネットワークを再現できることが証明されました。 そこで今回、アメリカの研究者たちは、このモジホコリカビの高い現実再現能力を利用し、宇宙に広がる大規模ネット構造をモジホコリカビに描かせることを思いつきました。 モ

複数のオルガノイドを基盤の上に配置した様子。左下の呼吸する肺から出た酸素の多い体液は赤で示され、各臓器から戻って来る酸素の少ない体液は青で示されている/Credit:youtube.TissUse 近年の急速なバイオテクノロジーの発展によって、様々な臓器が試験管内で培養可能になりました。 これらの培養された臓器は「オルガノイド」と呼ばれており、人体実験の代用品として使われています。 これまでは単体での利用が主でしたが、今回アメリカの研究者によって、脳を含む複数のオルガノイドを血流によって組み合わせ、基盤の上に配置することで「疑似人体」の作成に成功しました。 この統合的な疑似人体は、肺によって酸素を取り込み、心臓を脈拍させ、すい臓でインスリンを分泌し、精巣や卵巣まで供え、脳では神経活動が観測されています。 研究者たちは、このシステムを禁じられた人体実験の代用として利用することで、主に創薬にお

世界の運命はゲーマーの手にかかっているのかもしれません。 ワシントン大学によって公開された無料オンラインゲーム『Foldit』は、パズル感覚でタンパク質の3次元構造を解くことを目的としています。 実はこの『Foldit』、過去に何度もゲーマーたちによってレジェンドが築かれてきたゲームなんです。 2011年には、研究者が10年以上かけても解けなかった「エイズウイルスを切断する酵素の構造」が、10日足らずでゲーマーによって解かれました。 また2016年に大学が開いた構造予測コンテストでは、スーパーコンピューターを擁する大学のチームが、ゲーマーチームに敗北しています。 ゲーマーの集中力と頭の回転は、人類に莫大な貢献をもたらす可能性を秘めているのです。 そこで研究者たちは、今世界を騒がせている新型コロナウイルスを無毒化するタンパク質の立体構造を、ゲーマーたちに設計してもらう計画を立てました。 プロ

量子認知は量子力学と心理学の関連性を探る研究分野「囚人のジレンマ」など心理実験の結果には、意思決定にゆらぎが見られるが、これは量子確率論の計算と一致する新たな研究は、こうした心理課題と脳内スキャンによって、量子的作用に関連する可能性の高い脳領域を特定した AIが進化して「人間に近づいている」と言われていますが、本当にAIは人間のように考えているのでしょうか？ 合理性を重視した機械の判断と、人間の判断は、どう考えても食い違っていると感じる人は多いでしょう。 人間は常に合理的で妥当な選択を行いません。なぜか、理屈に合わない行動をとってしまう場合があるのです。 それは何故でしょう？　ほとんどの人は、これを「人間の持つ意識（意思）が原因じゃないか」と考えるのではないでしょうか。 では、人間の持つ意思とはなんなのでしょうか？ こんなことを考え出すと、哲学的な迷路にはまり込んでしまいそうですが、実はこ

Point ■レトロゲームには容量不足や技術的制約を解決するため、現代の我々から見ても解析できない謎の技術が使われていることがある ■今回、ATARI2600から82年に発売されたゲーム『Entombed』に、全くロジックが不明の迷路自動生成プログラムのコードが発見された ■迷路の壁を完全ランダムに配置すればクリア不能になってしまうが、このプログラムがなぜ通行可能なパターンで迷路を生成しているかは、まったくの謎だという ほんの数十年前、コンピュータ関連の技術が飛躍的に向上しました。 特にデータ容量の向上はめざましく、現代の若い人たちにとって容量の単位は「ギガ」が標準になっています。 しかし初代のスーパーマリオの全ゲーム容量は40KB、初代ドラゴンクエストの全容量は64KBでした。 これはこの記事のトップに貼られている画像の容量よりも遥かに小さい容量です。 レトロゲームの開発は、そんな小さな

Point ■読書の影響を調査した複数の研究報告によると、脳波測定の結果、読書経験は長期的に脳へ影響を残していることが明らかになった ■大抵の読書経験については、内容を忘れてしまうことがほとんどだが、脳への影響は永続的に保存されている可能性が高い ■フィクション小説は、共感を育てるために有効であり、自己の考えの管理や、探求、修正にも有効だが、ノンフィクションではこの効果が確認できないという よく、「本を読むことは良いことだ」と言われますが、科学的には読書に一体どういう効果があるのでしょうか？ こうした疑問について、文学小説を読んだ際の脳波の変化を調べた研究があります。 これは少し以前の研究ですが、エモリー大学の研究者が、長編小説を読んでいる被験者の静止状態の脳をMRIで定期的に検査し、読書の影響を調査したものがあります。 この研究では、「ポンペイ」という火山で滅んだ街ポンペイを舞台にした歴