量子テレポーテーションを使った疑似的な超光速通信は可能量子もつれや量子テレポーテーションを扱う科学記事のコメントではしばしば「超光速通信」に触れた書き込みが散見されます。 量子もつれによれば「一方を観測することでもう一方の状態が瞬時に確定する」「たとえ銀河の端と端にいたとしても一瞬で粒子の状態が伝わる」といった説明がされるため、この部分が「超光速通信」と関連していると思う人が多いでしょう。 一方、量子力学について詳しい人々にとってそのような勘違いは非常に滑稽に映るため、しばしば量子力学に関する記事のコメント欄は混乱状態に陥ります。 結論から言えば、量子もつれや量子テレポーテーションを使った超光速通信は疑似的には可能です。 近年の研究では、もつれ状態にある粒子に対して、もつれ状態が壊れない弱い観測を、恣意的な結果が得られるように行う方法が注目されています。 画像情報を物理的に送信せず「テレポ

「有酸素運動をすると筋肉が落ちる」 トレーニング界隈でよく話題になる俗説です。 この俗説を信じると、筋トレをメインにしたい人は有酸素運動をしない方がいいかのような印象を受けます。しかし実際のところどうなのでしょうか？ この俗説の真実に迫った研究結果が、カナダのクイーンズ大学（Queen’s University）らに所属する研究グループから発表されました。 その研究によると、確かにウォーキングやジョギングなどの有酸素運動は、一部の筋肉量を減らしていたようですが、それがそのまま俗説の支持には繋がらないようです。 本記事では、筋トレ愛好家が有酸素運動に抱いているイメージの真実を含めて、トレーニング界隈の俗説の真実に迫ります。 なお、今回の研究結果は、学術雑誌『Medicine & Science in Sports & Exercise』の2024年5月号に掲載されています。 A New St

今まさに、直径2310mにも及ぶ巨大小惑星「2011 UL21」が地球に向かって近づいています。 これは観測された潜在的に危険な地球近傍小惑星の中で最大級に近いサイズであり、「惑星殺し（planet killer）」と呼ばれています。 エベレスト山の倍以上ある巨大な岩塊が地球に衝突するようなことがあれば、地球は壊滅的な被害を受けることになるでしょう。 ESAによると、惑星殺しは、6月28日午前5時（日本時間）に地球に最接近し、上空約650万kmを通過するとのこと。 「2011 UL21」の規模と接近距離から、多くの天文学者や天体愛好家の注目を集めています。 このサイズの小惑星は、望遠鏡を用いれば観測できるといい、惑星殺しの観測配信なども予定され、話題の天文イベントになっています。 ‘Planet killer’ asteroid set to skim past Earth in just

ファンタジー作品に登場するドラゴンは、口から勢いよく火を吐く姿でおなじみですよね。 もちろん、これは空想の話なので何ら科学的な根拠はありません。 しかし、もしドラゴンがこの世に実在するとしたら、彼らはどんな生物学的なメカニズムを使って火を吐くことになるのでしょうか？ 英ハル大学（University of Hull）の研究者であるマーク・ローチ（Mark Lorch）氏が、その科学的な仕組みを大まじめに検証してみました。

戦いは男だけの世界ではありません。 歴史を振り返ってみると、あらゆる時代に腕の立つ女戦士が存在していました。 そして中世スペインにも戦闘で命を落とした女騎士がいたようです。 スペインのルビーラ・イ・ビルジーリ大学（URV）はこのほど、12世紀頃の遺跡から23名の騎士団の遺骨を発見し、そのうちの一人が女性であることを発見しました。 この女性は当時、キリスト教国家がイスラム教国家に奪われたイベリア半島の土地を奪還する「レコンキスタ（国土回復運動）」の中の一戦で命を落としたと見られています。 彼女は一体どんな騎士団に所属していたのでしょうか？ 研究の詳細は2024年5月14日付で科学雑誌『Scientific Reports』に掲載されています。 Body of a woman is discovered among the remains of 25 warrior monks of the

人は失敗から学ぶといいますが、失敗しすぎると学ぶのをやめるようです。 米カーネギーメロン大学（CMU）とクラーク大学（Clark University）の研究チームは、個人の失敗経験とそれに伴う学習効果との関係性を新たに調査。 その結果、最初のうちは失敗の積み重ねによって学習効果が高まるものの、ある閾値（いきち）を境に失敗から学習しなくなる領域に入ることが明らかになりました。 研究の詳細は2024年5月3日付で学術誌『Strategic Management Journal』に掲載されています。

単一原子が量子的な波として広がっていく1920 年代、猫のパラドックスで知られるシュレディンガーは、波動方程式によって粒子が持つ波と粒子の二重性を表現することに成功しました。 新たな研究では単一の原子が波のように振る舞う様子を鮮明な画像として記録することに成功しています。 量子の奇妙な世界では、粒子は特定の場所に固まって「存在する」のではなく、空間のなかで「存在確率が分布する」というあやふやな状態にあることが知られています。 ですがシュレーディンガーの波動方程式を使うと、ある粒子が特定の場所に存在する確率密度を導き出すことが可能になります。 単一原子が量子的な波として広がっていく / Credit:Joris Verstraten et al . In-situ Imaging of a Single-Atom Wave Packet in Continuous Space . arXiv

「自閉スペクトラム症（Autism Spectrum Disorder：ASD）」は、対人関係への強い抵抗感や物事への偏ったこだわりを特徴とする発達障害の一つです。 その特性から通常の社会生活を営むことが難しく、しばしば福祉的なサポートを必要とします。 その一方で、自閉症の人々はときに、普通ではありえない驚くべき能力を発揮することがあります。 例えば、1度読んだだけで本を丸ごと暗記してしまう、難しい計算を瞬時に暗算できる、「西暦〇〇年の○月○日は何曜日？」と聞くとすぐに「○曜日」と答えられる、床に散らばったマッチの本数を瞬時に正確に答えられる、などこれらの信じがたい能力が実際に確認されているのです。 どうしてそんなことが可能なのでしょうか？ 専門家たちは長年の研究により、あるものがその答えの鍵を握っていると考えています。 それが脳内に見られる「神経ノイズ（neural noise）」です。

眠れない夜に頭の中で羊を数えたことはないでしょうか？ 私たちは普通、目の前にない物でも頭の中にイメージして視覚化する能力を持っています。 ところがこの頭の中で羊を数えるという行為が理解できないという人たちがいます。人口の約2〜5%存在するとされるこの人たちは、視覚的なイメージをまったく頭に思い浮かべることができません。 これを「アファンタジア（Aphantasia）」と呼びます。 そしてさらに、世の中にはこれと正反対の性質を持つ人達もいます。人口の約3%に含まれるとされるこの人たちは、視覚的なイメージを極めて鮮明かつ緻密に思い浮かべることができ、これは「ハイパーファンタジア（Hyperphantasia）」と呼ばれています。 このハイパーファンタジアはあまりに物事が鮮明にイメージできてしまうために、現実と想像を区別するのが困難になるといいます。 今回はこのイメージの視覚化に関する両極端な能

少なくない人々が「宇宙が137億年前に誕生したのならば、宇宙の半径も137億光年なのではないか？」と間違った考えを持っています。 興味深いことに、この誤解は根強く、現在においても世界各国の科学雑誌や科学ニュースサイトでも、しばしば見受けられます。 今回は「地球の全周」や「銀河団の直径」からはじめて、観測可能な宇宙の直径、そしてその外に広がる宇宙全体の直径まで順に述べて解説しつつ、誤解の原因に迫りたいと思います。 ※1　レオナルド・サスキンド . 宇宙のランドスケープ 宇宙の謎にひも理論が答えを出す . 2006 . 日経BP . ISBN 978-4822282523 https://www.amazon.co.jp/dp/482228252X ※2　Itzhak Bars; John Terning . Extra Dimensions in Space and Time. 2009 .

暗黒物質は観測結果から理論を守る保護剤として誕生した暗黒物質は観測結果から理論を守る保護剤として誕生した / Credit:Canva . ナゾロジー編集部暗黒物質は通常の物質、光、電力、磁力などあらゆるものと相互作用せず、ただ1つ重力のみに関連した「見えない物質」と定義されています。 たとえば通常の水分子がある位置座標に暗黒物質を設置しても、互いに相互作用しないため押し合うことなく同居が可能です。 また光や電磁力と相互作用せず重力のみに従うことから、直接的に測定するには重力の検知装置が必要となります。 このような「見えない物質」の存在が囁かれるようになった理由の1つが、銀河内の星々の回転速度の測定結果にありました。 銀河内部の星々は、太陽系の惑星と同じように、中心部分が早く外縁部が遅く周回しています。 しかし星々の周回速度を詳しく測定したところ、銀河外縁の星々の周回速度が理論の予想より遥

異世界の言語学です。 ドイツのフンボルト大学ベルリン（HU Berlin）で行われた研究によって、ファンタジーやSFの世界で使われている人工言語のどんな要素が、美しさや邪悪さなどの音声的な印象に繋がっているかが調べられました。 調査対象となった人工言語には、有名なフィクション作品で創作された優雅な響きを持つエルフ語や醜く凶悪なオークたちのオーク語、理知的な異星人たちのバルカン語、荒々しい戦闘民族の使うクリンゴン語など12種類が含まれています。 本研究は、ファンタジーやSFの世界が好きな人たちならば、一度は考えたことがある異世界言語の音声学的な魅力を分析したものと言えるでしょう。 研究内容の詳細は『Language and Speech』にて公開されています。 From Star Trek’s Klingon to Tolkien’s Orkish: Unraveling the audit

情報だけでなくエネルギーもテレポートするようです。 東北大学の堀田昌寛氏によって2008年に提唱された量子エネルギーテレポーテーション理論の実証実験が、ここ最近、立て続けに成功しました。 発表当初はその奇抜さゆえ注目されませんでしたが、15年の時を経て、量子エネルギーテレポーテーションは物理学界で最も注目される理論となりました。 量子エネルギーテレポーテーションでは「ゼロ点エネルギーの収集」「真空のゆらぎ」「負のエネルギーの発生」「量子もつれ」「事象の地平面」といったSFの世界のような言葉や概念が飛び交い、私たちの宇宙や空間に対する認識を激変させるものになっています。 量子エネルギーテレポーテーションの応用が進めば、SFでしか耳にしなかったゼロポイントエンジンが実現するでしょう。 今回は「そもそも量子エネルギーテレポーテーションとは何か？」という疑問をわかりやすく解説すると共に、次ページ以

意思決定とは、どんな現象なのでしょうか？ 米国のハーバード大学で行われた研究によって、意思決定が行われる際に、脳内の神経ネットワークが使用する「基礎的なルール」が判明しました。 研究では特にT字路での二者択一の状況という、最も単純化された意思決定が調べられており、根幹となる仕組みに迫っています。 これまで意思決定の起こる仕組みについて多くの理論が提唱されてきましたが、皮質において実際に確認できたのは今回が初めてとなります。 どんなニューロンが接続され、どのように発火することが「意思決定」となるのでしょうか？ 研究内容の詳細は2024年2月21日に『Nature』にて掲載されました。

1つの粒子の持つ質量と性質を分離する量子チェシャネコ量子チェシャ猫とは、粒子の物性(スピンや質量など)のみをその粒子から分離できるという近年提唱された量子力学的な理論です。 この理論では1つの粒子を質量を担当する部分と、性質を担当する部分に分離させるという、極めて不思議な現象が起こると考えられています。 名前の由来は「不思議の国のアリス」に出てくるチェシャネコです。 作品中、チェシャネコはアリスにたびたび話しかけますが、立ち去る時にはまず体部分が消えて笑顔だけが残されます。 つまり体重が消えて笑顔だけが残る時間があるわけです。 これまで量子力学では1つの粒子が2つの場所に同時に存在したり、もつれ状態にある粒子が観察によって一瞬で常態が決定したり、過去と未来が干渉したり、因果律が崩壊して因果の重ね合わせが起きたりと、日常の常識や人間の直感に反するさまざまな現象が現実の世界で起こり得ることが示

地球と月での落下の違いとは？自由落下の世界記録は？地球で落下すると？ / Credit: canva先に答えを言ってしまうと、月面でもやはり落下は致命的です。 確かに月の低重力は着地をふわりと柔らかくしてくれますが、高所から落下する場合にはあまり役に立ちません。 その理由を地球と月面との違いから見てみましょう。 まず地球は月と違って、窒素や酸素などの大気が豊富に充満しています。 さらに地球の重力加速度は約9.8m/s²であり、高所から自由落下すると徐々に落ちるスピードが上がっていきます。 ところが地球には豊富な大気があるため、これが落下物との間に空気抵抗を生み出し、ついには重力と空気抵抗がつり合って、落下速度がそれ以上加速しないポイントがやってきます。 これが終端速度（terminal velocity）です。 終端速度は落下物の形状や重さによって変わり、例えば、スカイダイバーが大の字の姿

私が見ている赤は、他人にも同じような赤として認識されているのか？ 私が赤と認識しているものは、別の人にとっては青である可能性はあるのか？ これらは誰もが人生で一度は考える疑問だと言われており、古代から哲学者たちの頭を悩ませてきました。 個々の人が持つ主観的な感覚体験のことを「クオリア」と呼びますが、自分のクオリアと他人のクオリアが同じであるかどうかを証明することは困難だからです。 しかし米国のジョンズ・ホプキンス大学（JHU）で行われた研究により、私たちの網膜に存在する色覚細胞がどのような仕組みで生成されるか、またどんな比率で存在するかが確かめられ、この長年の哲学的疑問の答えとなり得る結果が得られました。 研究者たちは「正常な色覚を持つ人たちの間でも、同じリンゴに対して色が少し違って見える可能性がある」と述べています。 今回はまず実験の背景を解説しつつ、次ページ以降でクオリアに関連する発見

この夏、海水浴を楽しんだり、プールで泳いだりしたかもしれません。 もしくは仕事でたまった疲れを癒すために、温泉に浸かったでしょうか。 いずれにしても、長時間水の中にいたのであれば、自分の指がシワシワになったのを目にしたはずです。 これは私たちにとって当たり前の現象ですが、どうしてシワがよるのか知っている人は多くありません。 アメリカ・ニューヨーク州立大学ビンガムトン校（Binghamton University）の生物医工学者であるガイ・ジャーマン氏は、長時間水に浸かると指がシワシワになる理由を解説しています。 Why do fingers get wrinkly after a long bath or swim? A biomedical engineer explains https://theconversation.com/why-do-fingers-get-wrinkly-a

量子物理学ニュース第7位～第4位第7位：情報力学第2法則はこの世界がシミュレーションであることを示している第7位：情報力学第2法則はこの世界がシミュレーションであることを示している / Credit:川勝康弘情報理論は世界の秘密を暴くのでしょうか？ 英国のポーツマス大学（UOP）で行われた研究によって、情報力学第2法則の存在は、私たちが存在する宇宙全体がシミュレーションであることを示すとする、興味深い結果が発表されました。 情報力学は情報は宇宙の基本的な構成要素であり、エネルギーと質量の両方を持つ物理的な存在であると定義しており、既存の情報熱力学とは厳密には異なっています。 また情報力学第2法則においては、あらゆる現象の情報内容は最小限に抑えられる傾向があるとされています。 新たな研究ではこの情報力学の第2法則による情報圧縮が、生物の遺伝情報や原子の情報量、数学的対象性、さらには宇宙全体に

因果を破って充電します。 東京大学で行われた研究により、因果律の壁を打ち破る新たな手法によって、従来の量子電池の性能限界を超えることに成功しました。 これまで私たちは古典的な物理学も量子力学でも「AがBを起こす」と「BがAを起こす」いう因果律が存在する場合、一度に実行できるのは片方だけであると考えていました。 しかし新たな充電法では、2つの因果関係を量子的に重ね合わせる方法が用いられており、「AがBを起こす」と「BがAを起こす」という2つの因果の経路から同時に充電することに成功しました。 研究者たちはこの方法を使えば、既存の量子電池の充電能力を高めることができると述べています。 しかし因果律を破るとは、具体的にどんな方法なのでしょうか？ 今回はまず因果律を打ち破る不確定因果順序（ICO）と量子電池の基本的な仕組みを解説し、その後、2つの量子世界の現象を組み合わせた今回の研究結果について紹介