電子や陽子などの荷電粒子を加速する「加速器」という名前を聞くと、日本なら高エネルギー加速器研究機構（KEK、茨城県つくば市）やSPring-8（兵庫県佐用郡）、海外なら欧州原子核研究機構（CERN）といった研究所・研究施設の大型実験機器を想像するかもしれない。 そんな加速器を卓上サイズで再現した作品が、「Maker Faire Tokyo 2019」（東京ビッグサイト、8月3～4日）で展示されていた。 何がどう動いている？ この卓上サイズの加速器は「サイクロトロン」と呼ばれる種類の、陽子やイオンを渦巻状に加速する装置だ。どのように動作しているのか、展示のアシスタントをしていた理化学研究所の竹谷篤さんに聞いた。 「中央の空間は真空になっています。この空間に、水素ガスを注入します。空間の中央にはフィラメントがあります。フィラメントに電流を流して暖めると、近くの水素ガスが電離して、電子と陽子に分

2019.08.05 Maker Faire Tokyo 2019レポート #1｜自宅のリビングで作った「粒子加速器」に度肝を抜かれる Text by Yusuke Aoyama Maker Faireの会場では、「なぜ、こんなものが、こんなところにあるんだ」と度肝を抜かれる展示に、しばしば遭遇する。今年のMaker Faire Tokyo 2019で、そんな度肝を抜かれたモノのひとつが「自宅で粒子加速器を自作する」が出展している「粒子加速器」だ。 金属の背の低い円柱が粒子加速器の本体 本来、粒子加速器は最先端の物理学の研究に用いられる実験用の機器だが、一般的にその大きさは数百メートルから、数キロメートルほどの超巨大なもの。だが、出展者の高梨さんは、その加速器のひとつ「サイクロトロン」を自宅のリビングに作ってしまった。 普段は閉じられている加速器本体の内部。中心に0.5mmのタングステン・

日頃電車やバスに乗る際、ピピッと使う交通系ICカード。クレジットカードなどと同じ寸法で作られており、縦は54.0ミリ、横は85.7ミリ、厚さ0.76ミリ……厚みは1ミリもありません。 ICチップが埋め込まれているわけですから、電子機器なのですが、電池の入りそうなスペースはありません。でも、「Suicaを充電した」というような話も聞きません。 かざすだけで使える電子機器、果たしてどういう仕組みなのでしょうか。 マンガをまとめて読む（スワイプで次に進む） 電気は改札から供給される 答えから書くと、Suicaは改札のタッチ部分から電気をもらって動いています。 しかし、電気が直接飛んできているわけではありません。タッチ部分は「磁気」を出しているのです（この磁気、有効範囲は半径10センチほどとのこと。タッチが有効な範囲に磁界がある、と考えていいでしょう）。 カードはこの磁気から電気を生み出しているの

by Takashi Hososhima 「古代ギリシャの科学者であるアルキメデスが凹面鏡で太陽光を集めて敵艦を焼き払った」という伝説がある通り、光学の歴史の始まりは2000年以上前に遡ります。そんな光学の歴史上で人類が2000年以上も解決できなかった「レンズの収差の解消」という難問をメキシコの大学院生が数学的に解決したと報じられています。 OSA | General formula for bi-aspheric singlet lens design free of spherical aberration https://doi.org/10.1364/AO.57.009341 Mexicans solve problem unattainable for Newton https://www.eluniversal.com.mx/english/mexicans-solve-pro

By Dream79 フライパンでおいしいクレープを作ろうとしても、火が均一に通るような均等な厚さのクレープを作るのは難しいもの。そんなクレープ作りについて、流体力学を専門とする物理学者が、自分の頭脳とコンピューターシミュレーションを駆使して、「完璧なクレープの作り方」を導き出しました。 Phys. Rev. Fluids 4, 064802 (2019) - Pancake making and surface coating: Optimal control of a gravity-driven liquid film https://journals.aps.org/prfluids/abstract/10.1103/PhysRevFluids.4.064802 Physics - Synopsis: Making the Perfect Crêpe https://physics

NHK　Eテレ編集部 @nhk_Etele 【今夜11時 「幽霊」の論文】 心霊写真を撮影する方法を公式化した"物理学"の論文と、人がどのように災害を乗り越えていくのかを研究する"震災学"の論文の2本。どんな内容なのか!？ 「#ろんぶ～ん」#Ｅテレ 3月7日(木)午後11時 www4.nhk.or.jp/ron-bun/x/2019… 2019-03-07 18:01:01 リンク ろんぶ～ん - NHK ろんぶ～ん - NHK ロンブー淳と一緒に、ロンブンを味わおう！論文なんて難しいと思うなかれ。この番組を見れば、研究者が心血注いだきらめく「知の結晶」に、目からウロコが落ちるはず。 7 users 630

重心の位置を計算してステンレスのパイプを折り曲げて作った「おきあがりこぼし」の展示会が、甲府市で開かれています。 このうち、「Ｇｅｏｍｅｔｒｉｃ Ｄｈａｒｍａ Ｄｏｌｌ Ｔ」という作品は、１本のパイプをダルマのような形に折り曲げ、両端の鉄球でバランスをとった作品でダイナミックな動きが特徴です。 また、らせんの形をした作品は、床に転がすとヘビのようなユニークな動きを見せます。 村松さんは「思いもよらない動きをするので、特に子どもに見てもらって楽しんでほしい」と話しています。 この展示会、「幾何学的なおきあがりこぼしぼしたち」は、ＪＲ甲府駅南口近くの「元麻布ギャラリー」で今月７日まで開かれます。入場は無料です。

本書はジャイロモノレールについての概説書である。ジャイロモノレールとはレールが一本の鉄道の名称である「モノレール」にジャイロスコープを利用し、無支持で走行できる安定性を付与したものになるが、この技術は20世紀のはじめ頃(1900〜1910年)に開発され、その後大戦に突入したことで開発は中断。そのまま、それを成立させる技術も失われてしまっていた。 もともとモノレールが1レールで移動できるので、鉄道と比べれば2倍の輸送効率となり、ジャイロモノレールは既存の鉄道レールの上に乗っかってバランスをとることもできれば、それ以外の場所でもレールを一本置くだけで走行できるなど、敷設費が安くおさえられる利点がある。ジャイロスコープを用いた車体の構築など、本体費用は多額という難点もあり、一長一短ではあるものの、使い所はあるとみられていた。だが、一度開発が中断した後、再度この技術を再現しようとする人は長らく現れ

磁石の性質がある曲がった金属に、電気を流すだけで温度が上がったり下がったりする現象を世界で初めて観測したと、日本の物質・材料研究機構などのグループが発表し、コンピューターの新しい冷却技術などにつながる可能性があると注目されています。 その結果、金属の曲がっている部分で、温度がわずかに上がったり、下がったりして、電流が増えるほどその度合いが増す現象を世界で初めて観測しました。 グループによりますと、この現象は５０年以上前に存在が予測されていましたが、これまで観測された例はなく、電気を熱に変える研究の進展やコンピューターの新しい冷却技術などにつながる可能性があると注目されています。 物質・材料研究機構の内田健一グループリーダーは「ニッケルという身近な材料にも、まだ、新しい物理現象が眠っているんだと驚きました。電気を流すだけで、振動も騒音もなく小さいところに組み込めるので、新しい熱制御の原理につ

この世に存在する「音」は、空気や水などの物体が振動することで生み出されています。そんな「音の成り立ち」をインタラクティブに知ることができるサイトが「Let's Learn About Waveforms」です。 Let's Learn About Waveforms http://waveforms.surge.sh/waveforms-intro このサイトでは、実際にウェブページ上でいろいろな音を再生しながらその変化を体感する事が可能です。キーボードの「0」から「9」で音量を調整でき、「M」キーでミュートのON/OFFを切り替えることができます。その際の音量は、画面の左下に表示されます。 またここでは、完全に単一の周波数成分のみを持つ正弦波をもとに解説が行われます。世の中のあらゆる音は正弦波に分解することができると言われており、裏を返せば「正弦波は全ての音の源である」と言えることから、

少し前(5月頃)、二重振り子のシミュレーション動画がtwitterで流行したことがありました。最初のtweetがこれ。 わずかに異なる初期値をもった50本の二重振り子のシミュレーションを動画にしたもので、途中まで完全に重なっているように見える振り子が一気にバラける様子がとても面白い。 次は、それを三重振り子にしたもの。 gmpを用いて高精度計算をしており、ねとらぼで記事にもなりました。 どちらも常微分方程式の計算にはルンゲクッタ法を用いています。わずかな初期値のずれが後に大きな違いをもたらすことがとてもよく分かる動画ですが、一方で、ルンゲクッタ法で計算された値も真値とはわずかにずれており、当然その誤差も同様に後で大きな違いをもたらすことになります。だとすると、果たして意味のある計算になっているのかという疑問が生じます。 そこで、二重振り子の軌道を精度保証付きで計算し、ルンゲクッタ法とどのく

池の水面に張った氷の割れ目で光が分光して虹色に https://t.co/wyEgCjbPid

出典：Twitter Twitterユーザーのtomo（@cot_not）さんが撮影したこちらの写真。 冬の寒さで凍った池の水面に割れ目ができ、そこに光が当たっているのですが、その光が虹色になっていて美しいと話題になっています！ 池の水面に張った氷の割れ目で光が分光して虹色に pic.twitter.com/wyEgCjbPid — tomo (@cot_not) 2018年1月27日 出典：Twitter キラキラと虹色に輝いていて、本当に美しい！まるで小宇宙が広がっているようですね。 ちなみに写真の加工は全くしていないそうで、実際はもっとキラキラしていて綺麗だったようです。 んで、今までにない数のリプライ頂いてるんだけど、「合成じゃないか」的な事もぽつぽつ言われてて、結論から言うと合成じゃないです。残念ながらこのアカウントの中の人は画像加工のスキルが絶望的にないです(続く) — tom

東京都心でも氷点下４度を観測するなど、最強寒波に襲われた２０１８年１月下旬の日本列島。 朝晩の厳しい冷え込みが、奇跡のように美しい光景を作り出してくれました。 まるで宝石のような輝き tomo（＠cot_not）さんがTwitterに投稿したのは、凍った池の写真。 寒さで池の水が凍ってしまうのは、よくあることです。しかし、投稿者さんが見かけた池には『異世界への入り口』のようなものが写っているのです。 それが、コチラです。 まるで宝石を埋め込んだかのような美しい輝きに、うっとりと見惚れてしまいますね！ しかし、あまりの美しさに合成を疑う声も。そうした声に対して、投稿者さんは「画像を加工する技術が皆無なので、合成ではない」ときっぱり。 この現象は、なぜ起こる？ それでは、なぜこのように氷の割れ目が虹色に見えるのでしょうか…投稿者さんは、「虹ができるのと同じ現象」だと考察しています。 虹は、空気

ミリメートル以下の非常に微細な領域を液体が通る際に働く力学はマイクロ流体力学と呼ばれ、通常の力学とは異なる挙動が起こることが知られています。この分野を研究するためには精密に加工された装置などが必要とされるのですが、マサチューセッツ工科大学(MIT)の技術者はレゴブロックを加工して使うことで簡単にマイクロ流体力学の実験を行うことができる装置を開発しました。 Microfluidics from LEGO bricks | MIT News http://news.mit.edu/2018/microfluidics-lego-bricks-0131 レゴを使ったマイクロ流体力学の実験装置の様子は、以下のムービーで見ることができます。 Lab on a LEGO - YouTube レゴブロックを組み合わせた装置はこんな感じ。一番上に載せられた白いブロックには幅500ミクロン(＝0.5mm)と

16世紀から17世紀頃のガリレイやニュートンの時代に始まったとされる人気のゲーム、「物理」の攻略Wikiがオープンしました。高い難易度から早期に“引退”してしまった人にとっては、もっと早くからこのWikiがあれば……と思わずにはいられないかもしれません。 物理 攻略 Wiki このWikiは、「物理の学習者が『大学の学部卒業』レベルになるまでに必ずぶつかるであろう困難の数々をクエストという形で面白おかしく表現して、多くの小目標を視覚化」「それにより学習者を励まし、応援」することを目的としており、「あたかも『物理』という名のテレビゲームが存在しているかのように」物理を紹介していくというサイト。 「メインクエスト」として、以下の11マップが紹介されています。 「力学」の平原 「解析力学」の丘 「電磁気学」の工場 「光学」の洞窟 「熱力学」の火山地帯 「統計力学」の塔 「流体力学」の滝 「相対性