「暗黒光子」理論が二重スリット実験に新解釈を提示 - ナゾロジー
有名な二重スリット実験でスクリーン上に現れる明暗のしま模様（干渉縞）は、これまで「光が波として互いに打ち消しあう現象」だと教科書で説明されてきました。 しかしドイツのETHチューリッヒ、テュービンゲン大学、マックスプランク量子光学研究所、そしてブラジルのサンカルロス連邦大学（UFSCar）からなる国際研究チームによって行われた研究によって、二重スリット実験のしま模様が、フォトンという粒子が取りうる二つの量子状態――検出できる“ブライト状態”と検出できない“ダーク状態”――の巧みな切り替えだけで描ける可能性が示されました。 言い換えれば、「光が波だから生じる」と思われていた縞模様を、光の波動性に頼らず粒子としての性質だけで再現できる可能性が示されたのです。 この大胆な再解釈は、量子力学の難問「波と粒子の二重性」に新たな光を当てるものとして注目されています。 研究内容の詳細は2025年4月3日
統一理論完成か？重力と電磁気力を統合できる理論が発表された - ナゾロジー
アインシュタインが残した最大の宿題――重力と電磁気という“二大法則”を一本の数式で説明しようとする挑戦に、ついに決定打になり得る理論が発表されました。 フィンランドと豪州の研究者チームが発表した新理論は、電場や磁場を「時空の外付けシステム」ではなく「宇宙布に浮かぶシワそのもの」と見立て、余剰次元も謎の力も持ち込まずに両者を統合します。 ベッドシーツをピンと張ればシワが消えるように、時空のメッシュが最小エネルギー状態を探すと、そこに自然と電磁場の法則が立ち上がるのです。 この理論が正しければ、ブラックホールの縁や量子の揺らぎまで同じ物差しで測れる日が来るかもしれません。 果たして物理学の教科書は今、書き換えの瞬間を迎えようとしているのでしょうか。 研究内容の詳細は『Journal of Physics: Conference Series』にて発表されました。
“量子の100年”が1枚で分かる！ 文科省がサイエンスポスター最新作を無料配布
文部科学省は、2025年4月14日から20日までの科学技術週間に合わせて、サイエンスポスター「一家に１枚」シリーズの最新作を公開した。今年のテーマは、「量子と量子技術 ～量子コンピュータまでの100年！～」だ。 ・サイエンスポスター 一家に１枚シリーズ（PDF無料ダウンロード可能） https://www.mext.go.jp/stw/series.html 「一家に１枚」シリーズのポスターは、科学技術に触れる機会を増やす目的で毎年制作されており、各テーマの知識がA3サイズのインフォグラフィックスとして分かりやすく詰め込まれている。全国の小・中・高校、大学などに配布され、科学技術週間には、全国の科学館や博物館でも配られる。無料でダウンロードできるため、自宅や研究室などに貼ることも可能だ。 2025年のテーマには、量子力学の基礎理論が誕生して100年という節目を迎えた「量子」が選ばれた。量子
キログラム - Wikipedia
1キログラムの当初の定義は「水1リットルの質量」であった。1795年の定義では、「大気圧下で氷の溶けつつある温度における水」となっていたが[5]、その後、水の体積は温度に依存することが分かり、そのため、「最大密度における蒸留水1立方デシメートル（1リットル）の質量」と定義された。しかし、水の密度は気圧と温度に影響され（水の密度が最大となる温度は約4 °C）、気圧にはその因子に質量が含まれている。すなわち、このキログラムの定義には循環定義が含まれていることになる。 この問題を避けるため、1799年に、当時のキログラムの定義に合わせた白金製の原器が作製された。このキログラム原器をアルシーヴ原器 (kilogramme des Archives) と呼ぶ。 シテ科学産業博物館に展示されているキログラム原器のレプリカ。二重のガラス製の鐘の中に保管されている 2018年まではキログラムの定義は、「国
2025年3月、量子力学と一般相対性理論を統合する新アプローチが提案される - イノベトピア
2025年3月、ロンドン・クイーン・メアリー大学の応用数学教授ジネストラ・ビアンコーニ氏が、量子力学と一般相対性理論を統合する新しいアプローチを提案しました。Physical Review D誌に掲載された「Gravity from Entropy（エントロピーから生まれる重力）」と題されたこの研究は、量子相対エントロピーから重力を導き出す斬新な方法を示しています。 この理論の主な特徴は以下の通りです： 1. 時空の計量を量子演算子として扱う これは、一般相対性理論の中心的概念である時空の幾何学を量子力学の枠組みに組み込む重要なステップです。高校物理で学ぶ位置や運動量が量子力学では演算子になるのと同じように、時空の曲がり具合を表す計量も演算子として扱います。これにより、時空の量子的な性質を表現できるようになります。 2. 量子相対エントロピーを用いた時空と物質の相互作用の記述 量子相対エン
クルト・ゲーデル - Wikipedia
クルト・ゲーデル（Kurt Gödel, 1906年4月28日 - 1978年1月14日）は、オーストリア・ハンガリー帝国出身の数学者・論理学者・哲学者である。業績としては、完全性定理、不完全性定理[1]および連続体仮説に関する研究が知られる。 オーストリア=ハンガリー帝国のモラヴィアに生まれる。1924年、ゲーデルは、ウィーン大学に入学し、まず物理学を、後に数学を学んだ。そして、1930年には、最初の重要な業績である「完全性定理」（第一階述語論理の完全性定理）を発表し、学位を得た。 翌1931年、ゲーデル数の概念を用い、20世紀の数学基礎論、論理学にとって最も重要な発見とされる「不完全性定理」を発表した。 1940年、ヒルベルトの第一問題（連続体仮説）について、「集合論のZF公理系が無矛盾ならば、そこに選択公理と一般連続体仮説を加えても無矛盾である」ということを証明した[2]。以上がゲー
国会図書館でダウンロードできる昔の天気図を気象予報士と一緒に鑑賞してみる 二・二六事件の雪はいつ降ったのか
国立国会図書館デジタルコレクションという、ぼくが国に払った税金のすべてがそれに使われている（と思うようにしている）サービスがある。 国立国会図書館に収蔵されている古い書籍などの画像データがオンラインで閲覧できる超絶素晴らしいサービスだが、数年前から日本で初めて天気図が作られた1883（明治16）年３月から2022（令和４）年ごろまで、139年ぶんの天気図のPDFが無料でダウンロードできる……というとんでもないことになっている。 これは大変だ。 せっかくなので、気象予報士の増田さんと一緒に昔の天気図を見てもらうことにした。 最初の天気予報は外国人が作っていた とにもかくにも、さっそく実物を見てほしい。日本で最初に作られた天気図がこちら。 1883（明治16）年３月１日の天気図。日本最初というよりも、現存日本最古と言ったほうがいいかもしれない（これよりも前の２月にクニッピングが天気図を作ってい
マントル - Wikipedia
1.地殻、2.マントル、3a.外核、3b.内核 4.リソスフェア、5.アセノスフェア マントルの構造[3] 地球の場合は、大陸地域で地表約30 – 70 kmから、海洋地域で海底面下約7 kmから約2,900 kmまでの範囲を指す。地殻は大陸地殻や海洋地殻といった違いがあるが地表面から地下およそ5 – 60 kmまでの厚さを有しており、マントルはその下層に位置している。 地球のマントルと地殻の境界は、発見者の名からモホロビチッチ不連続面（略称モホ面）と呼ばれている。地震波がモホ面を通るときには密度の違いから速度が急変し角度によって屈折を起こす。地殻直下のマントルは物理的に地殻と一体化しているが、同時に、モホ面という境界が観測されるのである。密度の違いは地殻とマントルの物質組成が異なることによる。マントルの下面はグーテンベルク不連続面と呼ばれており、外核との境界になっている。 地球の上部マン
映画で見る「プロパンタンクを撃ったら大爆発」は本当？ 検証してみた結果が興味深い
プロパンガスを撃ち抜いたら大爆発――そんなアクション映画でよく見るシーンは現実に起きるのか実験した動画が注目されています。 スーパースローカメラと銃火器を使った実験動画 動画を投稿したのは、YouTubeチャンネル「Ballistic High-Speed」。米国を舞台に、スーパースローカメラと銃火器を使ったさまざまな実験動画を投稿しています。 銃火器の種類は一般的な拳銃から古いマスケット銃、大口径のライフル、果てはロケットランチャーまで多種多様。以前にロケットランチャーを発射した瞬間爆発し、大ケガを負った（関連記事）こともありましたが、それにもめげず動画を投稿し続けています。 銃撃時の様子はスーパースローカメラで撮影！ ど派手な実験がスタート……！ 今回実験したのは、プロパンガスのタンクを映画のように撃ってみたらどうなるか。銃撃時の様子はスーパースローカメラで後ほど確認します。件の事故も
光をあてて「磁石でないもの」を「磁石にする」ことに成功 - ナゾロジー
「光を当てるだけで物質が磁石になる」という話を聞けば、多くの人は驚くでしょう。 私たちが普段イメージする磁石といえば、冷蔵庫にくっつく金属片や、方位磁針に使われる小さな磁石などだからです。 そのような身近な磁石たちは光で磁石になったのではなく強力な磁場に晒すことで作られます。 ところが、アメリカのMIT（マサチューセッツ工科大学）が行った最新の研究では、光を当てただけで、本来は磁石ではなかった物質に磁力を授けることに成功しました。 強力なレーザーパルスを照射して秩序や対称性を一時的に乱すと、思いがけない“瞬間的な相”が生まれる現象は、これまでも多く報告されています。 たとえば「光で超伝導を誘起する」「光で強誘電性を高める」といった例が挙げられ、近年の超高速レーザー分光技術の進歩に伴い次々と見つかっています。 しかし、それらの大半は文字通り“瞬間”で終わり、ピコ秒（1兆分の1秒）ほどしか持続
「リュウグウ」サンプルの生物汚染発見が、逆説的にJAXAでの汚染排除の適切さを証明
小惑星から直接採集したサンプルは、地球の生物に汚染されていないこと、大量に採集できないことから、最も貴重な科学サンプルです。このためサンプルの取り扱い時には、汚染に対して細心の注意が図られます。 インペリアル・カレッジ・ロンドンのMatthew J. Genge氏を筆頭著者とする国際研究チームは、宇宙航空研究開発機構（JAXA）の小惑星探査機「はやぶさ2」が採集した小惑星「リュウグウ」のサンプルを観察したところ、生物の細胞が付着していることを確認しました。 もちろんこれは地球外生物ではなく、地球のどこにでもいるありふれた細菌であることがすぐに明らかとなっています。また、細菌の成長度合いからすると、研究を行ったインペリアル・カレッジ・ロンドンでの取り扱い中に細菌が付着した可能性が高いと考えられます。 今回の結果は、小惑星のサンプルのような貴重品を取り扱う際には、普段している以上の汚染対策を行
モリブデン - Wikipedia
名称は輝水鉛鉱（molybdenite）に由来するが、この名称はギリシャ語で鉛を意味する molybdos に由来する。モリブデン鉱物である輝水鉛鉱が鉛鉱物である方鉛鉱に似ていることから名づけられた。日本での「モリブデン」という名称は、元はドイツ語の Molybdän で、これが日本語になっている。 銀白色の硬い金属（遷移金属）。常温、常圧で安定な結晶構造は体心立方構造（BCC）で、比重は10.28、融点は2620 °C、沸点は4650 °C（融点、沸点とも異なる実験値あり）。空気中では酸化被膜を作り内部が保護される。高温で酸素やハロゲンと反応する。アンモニア水には可溶。熱濃硫酸、硝酸、王水にも溶ける。原子価は2価から6価をとる。輝水鉛鉱（MoS2 など）に含まれる。資源としては、アメリカ合衆国で約30%、チリで約30%など、北南米で世界の過半を産出している。 モリブデンは、人体（生体）に
アレクサンダー・フォン・フンボルト - Wikipedia
1806年の肖像画 フリードリヒ・ハインリヒ・アレクサンダー・フォン・フンボルト（Friedrich Heinrich Alexander, Freiherr von Humboldt, 1769年9月14日 - 1859年5月6日[3]）は、ドイツの博物学者兼探検家、地理学者。兄がプロイセンの教育相、内相であり言語学者のヴィルヘルム・フォン・フンボルト。 近代地理学の金字塔、大著『コスモス』を著したことは有名。カール・リッターとともに、近代地理学の祖とされている。ゲーテやシラー、シモン・ボリバルと親交があった事でも知られる。王立協会外国人会員。 1769年9月14日、ベルリンでプロイセン貴族の家[注釈 1]に次男として生まれ、国王の侍従であった父親は、温厚で優しい人物であったが、フンボルトが9歳の時亡くなった。母親は、孤高で、冷たく、尊大で、清教徒的な人であった。兄弟の教育は家庭教師がつ
「え？化学反応じゃなかったの？」【メントスコーラ】が起きるわけ - ナゾロジー
最初にメントスコーラの科学実験をしたのは？メントスコーラ、あるいはその見た目からメントスガイザー（geyserは間欠泉という意味）と呼ばれるこの実験を一番最初に広めたと言われているのは、米国の教育者で科学者とされるスティーブ・スパングラー（Steve Spangler）氏とされています。 彼は日本で言うとでんじろう先生のような人で、子どもたちでも楽しめる科学の実験をいろいろ考案して番組で紹介している人物です。 多くの人はこれが、メントスがコーラの溶液に溶けて起こしている化学反応なのだと勘違いしているかもしれません。 しかし、この動画の中でスパングラー氏は、「私がこの実験にメントスを選んだ理由は、これがチョークのような構造を持っているためです」と話しています。 つまり彼は成分内容からメントスを選んだのではなく、物理的な構造を理由にこの実験でメントスを選んだと述べているのです。 これはメントス
ライプニッツが幻視したデジタル・コンピューターの夢、その先にある「第四の時代」とは？ 『アナロジア AIの次に来るもの』第0章全文公開｜Hayakawa Books & Magazines（β）
ライプニッツが幻視したデジタル・コンピューターの夢、その先にある「第四の時代」とは？ 『アナロジア AIの次に来るもの』第0章全文公開 0と1（デジタル）で世界のすべてを記述することは本当に可能なのか？ デジタルの限界が露わになる時、アナログの秘めたる力が回帰する――『チューリングの大聖堂』のジョージ・ダイソン待望の新作、『アナロジア AIの次に来るもの』（服部桂：監訳、橋本大也：訳、早川書房）。 ライプニッツからポストAIまで、自然・人間・機械のもつれあう運命を描く本書から、第0章「ライプニッツ群島 ──アナログからデジタルへ、そしてまたアナログへ」を全文公開します。 『アナロジア ＡＩの次に来るもの』早川書房著者紹介：ジョージ・ダイソン George Dyson 1953年生まれ。アメリカの科学史家。16歳で家出し、カナダのブリティッシュ・コロンビア州沿岸の森林に移り住む。地上30メー
「量子ルービックキューブ」があったらパターンは無限？ 「重ね合わせ」操作により【研究紹介】 レバテックラボ（レバテックLAB）
米コロラド大学ボルダー校などに所属する研究者らが発表した論文「Quantum permutation puzzles with indistinguishable particles」は、量子力学の性質を取り入れた新しいタイプのパズルについての理論研究である。 ▲（a）ルービックキューブ（b）スライドパズル（c）量子パズル 研究チームは、古典的なパズルの色付きピースを量子粒子に置き換えた「量子版パズル」を考案した。同じ色のピースは、区別できない同一の量子粒子として扱われる。研究では主に2×2の量子スライドパズルに焦点を当て、2×2×1の量子ルービックキューブについても検討している。 量子版の最大の特徴は、従来のパズルの「交換」という操作に加えて、量子力学に基づく「重ね合わせ」操作（square root of SWAP）が可能なことである。これは、2つの粒子が、「場所を交換する」と「元の位
オリヴァー・ヘヴィサイド - Wikipedia
オリヴァー・ヘヴィサイド（Oliver Heaviside, 1850年5月18日- 1925年2月3日）はイギリスの電気技師、物理学者、数学者である。幼時に猩紅熱に罹患したことにより難聴となった。正規の大学教育を受けず研究機関にも所属せず独学で研究を行った。電気回路におけるインピーダンスの概念の導入、複素数の導入や「ヘヴィサイドの演算子法」といった物理数学の方法を開発した。マクスウェル方程式を今日一般的に使われている形に書き直し、マクスウェル方程式が理解され応用される道を大きく切り拓いた。彼が定式化した電信方程式は、彼の斬新な方法論に精通した者が当時ほとんどいなかったため長い間注目されなかったが、その後商業的に重要なものとなった[2]。ヘヴィサイドは、その生涯の大半を科学の権威と対立しながらも、電気通信、数学、科学のあり方を変えた[2]。 ヘヴィサイドはロンドンのカムデン・タウン、キング
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