重力波望遠鏡を使って宇宙を観測している、米国と欧州の共同実験チームは2017年10月16日、今年8月に中性子星連星の接近合体で放出されたと考えられる重力波を観測したと発表した。重力波の観測は今回で4例目となるが、これまではブラックホールの合体によるもので、中性子星同士の合体によって放出された重力波が観測されたのは初めてとなる。 また、日本の重力波追跡観測チーム「J-GEM」も、ハワイの「すばる」望遠鏡などを使い、この重力波が生まれたと考えられる重力波源「GW170817」の観測を実施。その結果、鉄よりも重い金やプラチナ、レアアースなどの、重元素が誕生する現場を観測したと発表した。 重力波観測と電磁波観測とを協調させた宇宙観測は「マルチメッセンジャー天文学」と呼ばれ、従来からその実現に期待が集まっていたが、ついにその幕が開いたとともに、早くも大きな成果が生まれた。 米欧の重力波望遠鏡、中性子

東京大学(東大)は9月26日、脊椎動物の基本構造が5億年以上の進化を通して変化しなかった要因として、遺伝子の使い回しから生じる制約が寄与している可能性が高いことを大規模遺伝子発現データ解析から明らかにしたと発表した。 同成果は、東京大学大学院理学系研究科の入江直樹准教授らの研究グループによるもので、9月26日付の英国科学誌「Nature Ecology & Evolution」に掲載された。 脊椎動物は5億年以上前に出現して以来、さまざまな形をした動物種に進化し、多様化してきたが、基本的な解剖学的特徴については、どの脊椎動物種も共通しており、体のサイズや重量、体色が多様化してきたことなどに比べると、ほとんど変化がないことが知られている。 この要因についてはこれまでの研究により、脊椎動物の基本構造を決定づける胚発生期が、進化を通して多様化してこなかったことに原因があると考えられてきたが、なぜ

筑波大学は、大麻草(マリファナ)の主要な幻覚成分や、合成大麻「スパイス」に含まれる成分が重篤な痙攣発作を引き起こす原因であることを、マウスを使った実験で実証したと発表した。 同成果は、筑波大学国際統合睡眠医学研究機構(WPI-IIIS)のオリガ・マリシエフサカヤ 研究員と裏出良博 教授、国立医薬品食品研究所生薬部および九州大学薬学部の研究グループによるもの。詳細は英国の学術誌「Scientific Reports」オンライン版に掲載された。 大麻草(マリファナ)は危険性が他のドラッグよりも低いと考えられ、比較的手に入りやすいことから、世界で幅広く濫用されている違法薬物だ。また、大麻草の幻覚成分であるカンナビノイドの構造を出発点として次々と新しい合成カンナビノイドが作られ、日本でも危険ドラッグとして中高生が入手できるほどに横行し、不正乱用されて大きな社会問題となっている。 今回の研究では、大

広島大学は、自由空間中の粒子の動きを測定し、3か所の粒子の位置分布の理論的分析から、粒子の8％が直線に沿って動いておらず、ニュートンの第1法則を破る可能性があると発表した。 同成果は、同大先端物質科学研究科量子物質科学専攻のホフマン・ホルガ 准教授によるもの。詳細は米国の学術誌「Physical Review A」掲載された。 ニュートンの第1法則によれば、自由空間中の粒子は常に直線に沿って動くはずだが、この法則は量子力学においても有効なのかについては、不確定性原理によって「運動中」の粒子を正確にとらえることができないため、明らかにはなっていなかった。 今回の研究は、位置の状態と運動量の状態との量子干渉効果を利用。その結果、ニュートンの第1法則に反する明白な証拠が、3つの異なる時間における位置測定の統計から得られる可能性が示されたとする。 同成果についてホルガ氏は、3か所の粒子の位置分布の

水は私たちにとってもっとも身近な物質の1つだが、「固体より液体のほうが密度が高くなる」「4℃以下で負の膨張率をもつ(冷やせば冷やすほど膨らむ)」など、他の物質にはあまりみられない変わった性質を数多くもっていることでも知られる。このため水の物性に関する研究は今でも活発に続けられている。 ストックホルム大学をはじめとする国際研究チームはこのほど、従来「アモルファス氷」と呼ばれていた特殊な状態の氷が、固体ではなく、実際には液体であることを確認したと発表した。アモルファス氷には低密度と高密度の2つの種類があるため、極低温では液体の水が2種類存在していたことになる。研究論文は、米国科学アカデミー紀要(PNAS)に掲載された。 水分子が規則的に配列した氷の結晶とは異なり、秩序が乱れた乱雑な構造をもった氷が存在することは以前から知られていた。こうした乱雑な氷は、ガラスにみられるアモルファス構造と似ている

スイス連邦工科大学ローザンヌ校(EPFL)の研究チームは、電磁波などの振動現象全般について、100年来の常識であった「Q値」に関する物理的制約をくつがえす発見をしたと発表した。研究論文は、科学誌「Science」に掲載された。 電磁波、音波、機械振動などの共振現象を利用するさまざまなシステムの性能を評価するため、よく使われる指標としてQ値(クオリティ・ファクター)がある。 Q値は、共振周波数ω0を振動の減衰率Γで割った値であると定義される(Q＝ω0/Γ)。Q値が大きければ大きいほど、共振周波数ω0は高くなり、ω0を中心とするバンド幅Δωは狭くなる。つまり、強くて鋭い共振になる。 また、Q値の定義からは、減衰率Γがバンド幅Δωに等しいという関係が導かれる。これは、導波路や共振器の内部に振動を保持できる時間とその振動のバンド幅の間には物理的なトレードオフがあり、振動を長時間とどめておこうとすれ