1959年、初期のセシウム原子時計を扱う科学者たち。うるう秒は原子時と天文学的な時刻を同期させるために使われてきた。（PHOTOGRAPH BY NIST, THE NEW YORK TIMES/REDUX） いまは何時？　携帯電話やパソコンを見れば、かなり正確な答えがわかるだろう。時刻は不変のペースで刻まれているように思えるが、実は私たちの時計は何十年もの間、数年ごとに「うるう秒」を挿入して調整されてきた。 これは、原子時計と地球の自転に基づく時計を合わせるためであり、そうして調整された時計が長い間、国際的な時刻の基準になっていた。ところが、科学者たちはうるう秒を廃止することにした。うるう秒の何が問題なのだろうか？ 「秒」を定める 「秒」という時間の単位は、24時間の天文学的な1日（地球の1回転）を単純に8万6400分割して作られた。ただ、一つだけ問題があった。地球は毎日同じ速度で自転し

日本電信電話株式会社（本社：東京都千代田区、代表取締役社長：島田　明、以下「NTT」）、および国立大学法人北海道大学（北海道札幌市、総長：寳金 清博、以下「北海道大学」）は共同で、中性子のもつエネルギーごとの半導体ソフトエラー※1発生率※2を今までは測定がされていなかった10 meV～1 MeVの低エネルギー領域において、"連続的な"データとして実測することに成功し、その全貌を世界で初めて明らかにしました（図1）。 現在の社会インフラを支える電子機器においては、宇宙線（太陽フレアや銀河から飛来する放射線）に起因する誤動作であるソフトエラーの対策が不可欠です。中性子エネルギーごとのソフトエラー発生率の解明は、その対策を行う上で最も重要なものです。今後は、この結果を活用しソフトエラー対策をさらに進展させることで、より安全・安心な社会インフラの実現が可能となります。 本成果は米国東部時間2023

米Alphabet傘下の英DeepMindが、遺伝子配列情報からタンパク質の立体構造を解析するAI「AlphaFold v2.0」（以下、AlphaFold2）をGitHub上で無償公開し、ネット上で注目を集めている。Twitterを利用する生物系の研究者からは「革命的な成果だ」「これからの研究の前提が変わっていく」など、AlphaFold2の予測精度に対して驚きの声が相次いだ。 なぜAlphaFold2はこれほどの驚きや賞賛をもって迎えられているのか。タンパク質構造解析の難しさをひも解く。 未知の部分が多いタンパク質の構造 タンパク質は数十種類のアミノ酸からできており、配列によってさまざまな性質に変化する。例えば筋肉、消化酵素、髪の毛はそれぞれ役割が異なるが、いずれもタンパク質で作られている。タンパク質の構造が分かれば、生体内の化学反応の理解が進む。アルツハイマー型認知症やパーキンソン病

物理的に見ることができる限界サイズコーネル大学の研究チームは、2018年に高出力の検出器と電子タイコグラフィと呼ばれる手法を組み合わせて、最先端電子顕微鏡の解像度を大きく引き上げる世界記録を樹立しました。 しかし、そのとき達成された方法には弱点があり、見ることができる物質は原子数個分の厚さまでという、極薄サンプルにか対応できなかったのです。 この原因はサンプルが、それ以上の厚さになると、ぶつけた電子ビームが解析できないレベルで散乱してしまうためです。 今回、米国のコーネル大学カブリ・ナノスケール科学研究所（KIC）のデビッド・ミュラー氏が率いるチームは、これまで以上に高度な最先端の3D再構成アルゴリズムと電子顕微鏡ピクセルアレイ検出器（EMPAD）を開発し、解像度記録を2倍近く更新させました。 「これは単なる新記録の樹立というだけではありません。 我々は事実上、分解能の究極限界となる領域に

野球の落ちる変化球として知られるフォークボールは、球の縫い目による空気抵抗が関係して落ちる力が加わっていることを、東京工業大学などのグループがスーパーコンピューターの解析で明らかにしました。 フォークボールは、指で挟むような特有のボールの持ち方から投げ、打者の手元で落ちるように変化する変化球の一種ですが、詳しいメカニズムはわかっていませんでした。 東京工業大学の青木尊之教授などのグループは、硬式の野球のボールが投げられたときに、球の回転と縫い目によってどのような方向に力がかかるのかスーパーコンピューターで解析しました。 その結果、球の回転による縫い目の向きによって空気抵抗の力がかかる方向が変化し、フォークボールでは球の上側の空気抵抗が大きく、下側の抵抗が小さくなるため、下向きの力が加わることがわかったということです。 また、球の回転数が少ないほど、下向きの力が大きくなることも確認できたとし

はやぶさ2のカプセル内で試料を格納する「サンプルキャッチャー」内で確認された黒い石の粒（左側）。リュウグウで採取した岩石のかけらだとみられる＝JAXA提供 宇宙航空研究開発機構（JAXA）は15日、地球へ帰還した小惑星探査機「はやぶさ2」のカプセル内の小箱を開封し、直径数ミリ程度の黒い石が多数、存在しているのを確認した。小惑星リュウグウで採取した岩石のかけらとみられる。採取された試料は、目標だった0・1グラムを大きく上回っていると推定され、最初に目視で確認したJAXAの澤田弘崇・主任研究開発員は15日の記者会見で「数ミリサイズの試料がごろごろ、どっさり入っていて言葉を失うくらいだった。期待をはるかに上回る量を採取できた」と声を弾ませた。 JAXA宇宙科学研究所（相模原市）のクリーンルーム内で15日午前、試料を格納する小箱「サンプルキャッチャー」のふたを開封した。キャッチャーは全部で3室あり

Parrots in captivity seem to enjoy video-chatting with their friends on Messenger

白血病の治療で重要な細胞を大量に培養することに、東京大と米スタンフォード大などのチームがマウスで成功した。これまでは高価な培養液でもほとんど増やせなかったのが、市販の液体のりの成分で培養できたという。白血病などの画期的な治療法につながる可能性があり、専門家は「まさにコロンブスの卵だ」と驚いている…

研究成果 2019年4月10日 史上初、ブラックホールの撮影に成功 ― 地球サイズの電波望遠鏡で、楕円銀河M87に潜む巨大ブラックホールに迫る イベント・ホライズン・テレスコープで撮影された、銀河M87中心の巨大ブラックホールシャドウ。リング状の明るい部分の大きさはおよそ42マイクロ秒角であり、月面に置いた野球のボールを地球から見た時の大きさに相当します。（Credit: EHT Collaboration） 画像（643KB） イベント・ホライズン・テレスコープは、地球上の8つの電波望遠鏡を結合させた国際協力プロジェクトであり、ブラックホールの画像を撮影することを目標としています。2019年4月10日、研究チームは世界6か所で同時に行われた記者会見において、巨大ブラックホールとその影の存在を初めて画像で直接証明することに成功したことを発表しました。 この成果は、アメリカの天文学専門誌『ア

質量の単位「キログラム」の定義が「国際キログラム原器」と呼ばれる分銅から、約１３０年ぶりに見直される。日本を含む各国が加盟するメートル条約で単位のあり方を定める「国際度量衡総会」が１６日、フランスで開かれ、キログラムなど四つの単位の改定案が可決された。新しい定義は来年５月から導入される。 １キログラムは、１９世紀末に作られた白金イリジウム合金製の分銅の質量が基準とされてきた。分銅はパリ郊外の国際度量衡局に厳重に保管されているが、年月とともにわずかに質量が変化していることが判明。精密な測定に支障がでかねず、定義の見直しが検討されてきた。 新しい定義は、光に関する物理定数「プランク定数」を基に定める。測定技術の進歩で定数をより精密に求められるようになり、定義に採用できるようになった。日本も定数の測定に貢献した。今後は分銅など特定の物体によらなくなり、手間のかかる管理や誤差の心配もなくなる。 ほ

中性子星どうしが衝突・合体する様子のイメージ図。鉄より重い元素は、中性子星の衝突・合体によって生成された可能性がある。 Image by University of Warwick/Mark Garlick, under CC BY 4.0. 世間では、受験も最終フェーズに突入です。2018年1月13～14日には、恒例・大学入試センター試験が行われました。その問題が難問だとか悪問だとか、あれこれ批評されるのもまた恒例です。問題作成関係者は大変気を配って作成しますが、褒められることは滅多にありません。 今年度は「地学 第6問 A」が天文・宇宙物理の業界に波紋を広げました。天文・宇宙物理研究者にとって、いったいその問題のどこが「問題」だったのでしょうか。 実はその問題、2017年8月17日12時41分04秒（協定世界時）までは、全く「問題」なかったのですが、この時刻に地球に到来した重力波が、元

割れても、断面を押しつけるだけで元どおりに修復できるガラス材料の開発に、東京大学の研究グループが世界で初めて成功しました。 研究グループは新たな接着剤の開発を進めていましたが、偶然、固くさらさらした手触りの物質に自然に元どおりになる自己修復機能があることを発見しました。 この物質は「ポリエーテルチオ尿素」と呼ばれるもので、これを材料に作ったガラスは割れても数十秒間、断面を押しつければ元どおりに修復できます。 また数時間あれば元の強さに戻ることも確認できたということです。 こうした室温環境で壊れても自己修復できる物質はゴムのような柔らかい材料では見つかっていましたが、ガラスのような固い材料では実現が難しいとされていました。 柳沢さんは「見つけたときは自分も半信半疑だったし、論文もさまざまな指摘を受け何度も実験を繰り返した。直るガラスは、壊れたら捨てるというサイクルとは異なる環境に優しい材料に

ことしのノーベル物理学賞に、宇宙空間にできた「ゆがみ」が波となって伝わる現象、いわゆる「重力波」を初めて観測することに成功したアメリカの研究者の３人が選ばれました。

太陽系からおよそ４０光年離れた宇宙に、地球と似た大きさの惑星が７つあると、欧米の研究者などで作る国際共同研究チームが発表し、水が存在するのかなど、地球のように生命を育むことができる惑星なのか見極めるための研究が本格化すると期待されています。 それによりますと、研究チームは太陽系から、およそ４０光年離れた宇宙にある「ＴＲＡＰＰＩＳＴ－１」と呼ばれる星の周りを、地球と似た大きさと質量を持った惑星が、少なくとも７つ回っていることを突き止めました。 ７つの惑星は、その質量や、「ＴＲＡＰＰＩＳＴ－１」との距離などから、表面にもし水があれば、凍ることなく液体のままで存在できる可能性があるほか、うち６つは地球のように岩石などでできた固い表面を持っている可能性があるということです。 太陽系から近い宇宙で、大きさなど地球と似た特徴を持つ惑星はこれまでも見つかっていますが、研究チームは、およそ４０光年という比

アインシュタインの一般相対性理論を応用し、時間が流れる速さの極めてわずかな違いから、２つの場所の標高の差を精密に測ることに、東京大学などの研究チームが世界で初めて成功しました。将来、標高の変化をリアルタイムで把握できれば、火山災害などの予測につながるとしています。 これに対して、東京大学大学院の香取秀俊教授らの研究チームは、レーザーを使って時間をはかる光格子時計と呼ばれる、極めて精度の高い時計を開発し、東京・文京区の東京大学と、１５キロ離れた埼玉県和光市の理化学研究所に設置しました。 その結果、２つの地点での流れる時間の違いから、標高の差は１５メートル１６センチと測定されました。研究チームによりますと、一般相対性理論を応用してセンチメートル単位で標高差の測定に成功したのは世界初だということです。 ただし、まだ現在は測定に数時間かかるうえ、５センチ程度の誤差があるため、数分以内にミリ単位の誤

理化学研究所は4月26日、アトピー性皮膚炎の原因遺伝子を突き止め、ワセリンを塗ると発症を予防できる可能性があるとの研究成果を発表した。新たな治療法や予防法の確立につながるという。 アトピー性皮膚炎の発生メカニズム。JAK1の遺伝子配列に異常が発生した結果、連鎖的に酵素が活性化し、最終的にプロテアーゼに影響。角質の保湿効果を低下させる。 アトピー性皮膚炎を自然発症するマウスを作製し、病気の原因となる遺伝子変異を調べたところ、細胞の増殖や分化に必要なたんぱく質「サイトカイン」を伝達する「JAK1」分子の遺伝子配列に突然変異が生じていることを発見した。JAK1の異常が角質をはがす酵素「プロテアーゼ」にも影響し、角質による保湿効果が低下することで、アトピー性皮膚炎を招く――というメカニズムを解明した。 こうしたマウスの表皮に、JAK1の働きを阻害する薬剤や、保湿効果を高めるワセリンを塗布したところ