なぜ時間は一方向にしか進まないのか? 東大が解明に向け前進 ～量子力学から熱力学第二法則の導出に成功
生物と非生物の境界、ウイルスとは何か/中屋敷均 - SYNODOS
世に多くある「境界」の中でも、人にとって最も冒しがたく明確な境界というのは、「生」と「死」の境界であろう。「生きている」ことと「死んでいる」こと、あるいは「生物」と「無生物」。その間には相互の往来が不能な絶対的な境界があると、思われがちである。しかし、結論から言えば「生物」と「無生物」の境界は、一般に思われているよりはるかに曖昧なものだ。その曖昧さを生み出している存在の一つが、本稿の主役、ウイルスである。 昨年『ウイルスは生きている』（講談社現代新書）というタイトルの本を上梓させて頂いたが、このタイトルに対する反応には、正反対の二つのものがあった。一つは「ウイルスが生きてるって、当たり前じゃないの？」というものであり、もう一つは「こりゃまた、ずいぶんと挑戦的なタイトルですね」というものである。典型的には、前者は一般の読者から、後者は生物学に知識がある人からの反応である。 「ウイルスが生きて
東大×JST、熱を亜固体中で特定の方向に流し、一点に集めることに成功
東京大学と科学技術振興機構(JST)は、東京大学 生産技術研究所附属マイクロナノ学際研究センターの野村政宏准教授、ロマン・アヌフリエフ氏(東京大学特別研究員・日本学術振興会外国人特別研究員)らの研究グループが、シリコン薄膜にナノ構造を形成することで熱流に指向性を与え、集熱に成功したことを発表した。この研究成果は5月18日、英国科学誌「ネイチャー・コミュニケーションズ(Nature Communications)」オンライン版に掲載された。 熱は固体中を四方八方に拡散するため、特定の方向に熱をより多く流すことはできず、より高度な熱マネジメントを必要とするデバイスなどで、熱流制御への期待が高まっている。 熱は方向性なく広がっていくことが定説であったが、同研究ではナノスケールで顕著になる、フォノンが平均自由行程内ではまっすぐに移動する性質(弾道性)に着目し、ナノ構造を直線的に配列することで、熱流
流行が作られるしくみ「同調現象」を、細胞の中で発見
情報・システム研究機構 国立遺伝学研究所の木村健二助教と木村暁教授らのグループは、九州大学大学院システム情報科学研究院の内田誠一教授らのグループと共同で、細胞内の流れ(細胞質流動)の生成と逆転のメカニズムを、遺伝学と数理モデルを用いた解析により明らかにしたと発表した。同研究成果は、英国科学雑誌 Nature Cell Biology に掲載された。 【左】人間社会における流行の生成と逆転。周りに同調しようとする働きにより全体がそろう(2段目)。しかし、気まぐれにより流行に飽きてしまう人が現れると、それにまた周りが同調し、まったく別の流行にそろう(4段目)。 【右】細胞質流動の生成と逆転。微小管がどちらに倒れるかで流動の方向が決まる。ある微小管が倒れると、小胞体の働きにより周りの微小管も同じ方向に同調する(2段目)。微小管は確率的に消滅し、新しい微小管がラ
乱雑さを決める時間の対称性を発見 | 理化学研究所
要旨 理化学研究所（理研）理論科学連携研究推進グループ分野横断型計算科学連携研究チームの横倉祐貴基礎科学特別研究員と京都大学大学院理学研究科物理学宇宙物理学専攻の佐々真一教授の共同研究チームは、物質を構成する粒子の“乱雑さ”を決める時間の対称性[1]を発見しました。 乱雑さは、「エントロピー[2]」と呼ばれる量によって表わされます。エントロピーはマクロな物質の性質をつかさどる量として19世紀中頃に見い出され、その後、さまざまな分野に広がりました。20世紀初頭には、物理学者のボルツマン、ギブス、アインシュタインらの理論を踏まえて「多数のミクロな粒子を含んだ断熱容器の体積が非常にゆっくり変化する場合、乱雑さは一定に保たれ、エントロピーは変化しない」という性質が議論されました。同じ頃、数学者のネーターによって「対称性がある場合、時間変化のもとで一定に保たれる量（保存量）が存在する」という定理が証
人間が実は作られたシミュレーションの世界に住んでいるのではないか？という仮説を科学者たちが議論
この宇宙がホンモノなのか、それともコンピューターの産物なのかというのは「シミュレーション仮説」と呼ばれて学者たちの興味の対象となっていて、天体物理学者のニール・ドグラース・タイソン氏がモデレーターを務める「アイザック・アシモフ記念討論会」でも議論が行われました。 Are We Living in a Computer Simulation? - Scientific American http://www.scientificamerican.com/article/are-we-living-in-a-computer-simulation/ 「宇宙が実はシミュレーションである」という考え方は、映画「マトリックス」のような話ですが、2003年にオックスフォード大学教授で哲学者のニック・ボストロム氏が提唱したもの。 宇宙全体をシミュレート可能なほど高度に発展した文明があるなら、そのシミュレ
シュレディンガーの猫の話の流れを分かりやすく解説。量子の世界の不可思議な話｜アタリマエ！
を入れた場合、1時間後には「生きている状態と死んでいる状態が1:1で重なり合った状態の猫」という不可思議な存在が出てくるのではないか？という思考実験です。 今回は、この「シュレーディンガーの猫」の話の流れについて書いていきます。 photo credit: GS-Bob 「シュレーディンガーの猫」は批判するための思考実験まずおさえておきたいのが、「シュレーディンガーの猫」は単体で存在する話ではなく、ある話の流れから出てきた「批判するための思考実験」であるということ。 「君たちのその理論が正しいとしたら、生きていると同時に死んでもいる猫が存在することになるよ？おかしくない？」と相手の理論の問題点をつくための「たとえ話」なんです。 シュレーディンガーは「箱の中には生きていると同時に死んでもいる猫が存在する」という理論を正しいと思って唱えたわけではありませんし、実際に猫で危険な実験をしようという
アルツハイマー病で記憶は失われていない可能性 | 理化学研究所
要旨 理化学研究所（理研）脳科学総合研究センター理研-MIT神経回路遺伝学研究センターの利根川進センター長らの研究チーム※は、アルツハイマー病モデルマウス（ADマウス）[1]の失われた記憶を、光遺伝学[2]を用いて人為的に復元することに成功し、このモデルマウスで記憶を思い出せなくなるメカニズムの一端を解明しました。 アルツハイマー病（AD）は、物忘れなどの記憶障害から始まり、徐々に認知機能全般が低下する病気で、世界で4,750万人と推定されている認知症患者のうちADは7割程度を占めています注1）。ADでは、記憶の形成、保存、想起に重要な海馬の周辺で神経細胞の変性が始まることから、海馬の異常が記憶障害を引き起こす可能性が指摘されていました。しかしAD初期における記憶障害の原因が、記憶を新しく形成できないためなのか、それとも形成された記憶を正しく思い出せないためなのか、そのメカニズムは全く不明
睡眠不足のとき食べ過ぎてしまうのはなぜ？
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人工知能の発展に量子コンピュータが不可欠な理由
米Googleが2015年12月に「既存のコンピュータに比べて1億倍高速」と発表して以来、カナダD-Wave Systemsが開発する「量子アニーリング型」の量子コンピュータへの注目が高まっている。この量子コンピュータとはどんなもので、何の役に立つのか。なるべく平易に解説したい。 記者は日経コンピュータの2014年4月17日号で「驚愕の量子コンピュータ」という記事を書き（ITproにも転載している）、量子アニーリング型の量子コンピュータの仕組みについて詳しく解説した。ただこの記事に対しては「難しい」という率直な感想も頂いているので、今回は例えなどを交えながら、「中身」ではなく「価値」を理解していただけるような記述を目指したい。 まず最初にお断りをしておくと、「量子アニーリング型」の量子コンピュータは、先に開発が進められていた「量子ゲート型」の量子コンピュータとは全くの別物だ。2013年以前
「我々はホログラムの世界に生きているのではない」ということが明らかに
by Frank DeFreitas アメリカ・イリノイ州に本拠を置くフェルミ国立加速器研究所が、世界で最も高感度なレーザー干渉計である「ホロメーター」を用いて、「我々の宇宙は、別の宇宙から投影されたホログラムなのではないか」という学説の検証を行い、「この世界がホログラムなのか」ということの確認を終えました。ホロメーターの検証結果によれば「我々はホログラムの世界に生きているわけではない」とのこと。 Holometer rules out first theory of space-time correlations - News http://news.fnal.gov/2015/12/holometer-rules-out-first-theory-of-space-time-correlations/ Holometer rules out first theory of space-
水についてまだよく分かっていない5つのこと
By Janet Ramsden 生き物が生きていく上で必要な「水」は、あまりにも身近過ぎる存在のため、水についてじっくりと考える機会は意外と少ないものです。しかし、誰もが当たり前の存在に感じる水について、まったく解明されていない代表的な5つのものをまとめるとこうなります。 Five Things We Still Don’t Know About Water—Richard Saykally Takes Us Inside Waters’ Mysteries http://nautil.us/issue/25/water/five-things-we-still-dont-know-about-water ◆1：いくつも種類がある「氷」 水が凍ると「氷」となるのは誰もが知るところ。このような固体状態の水である氷は、極めてめずらしいことに、液体状態よりも体積が増加することが知られています。
記憶痕跡回路の中に記憶が蓄えられる | 理化学研究所
要旨 理化学研究所（理研）脳科学総合研究センター 理研-MIT神経回路遺伝学研究センターの利根川進センター長らの研究チーム※は、従来記憶の保存に不可欠だと考えられていたシナプス増強[1]がなくても、記憶が神経細胞群の回路に蓄えられていることを発見しました。 私たちの記憶は、はじめは不安定ですが、記憶の固定化[2]というプロセスを経て、より長期的な記憶に変化します。記憶は記憶痕跡[3]とよばれる神経細胞群とそれらのつながりに蓄えられると考えられています。記憶が長期的に保存されるには、この記憶痕跡細胞同士のつながりを強めるシナプス増強という過程が不可欠であるとされています。実際、実験動物においてシナプス増強を薬剤で阻害すると、過去のことを思い出せなくなることが分かっています。しかし、記憶の固定化プロセスの中で、記憶痕跡を形成する神経細胞群そのものにどのような変化が起きているのかは、まったく分か
食欲が脳に及ぼす影響は
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「関節がポキポキ鳴る理由」がついに判明!! 長年の論争に終止符！ - TOCANA
なんとなくだるい時、身体の関節をポキッと鳴らすと、スッキリした気分になるという人は多い。しかし、関節を強く曲げ伸ばしすると音が生じる理由について、ハッキリしたことは今まで誰にも分からなかった。ところが、ついにそのメカニズムが判明したという驚きのニュースが飛び込んできた！ 早速詳細についてお伝えしよう。 ■ずっと分からなかった！ ポキポキの正体 人体の大きな謎のひとつだった「関節が鳴る理由」を解き明かし、今月15日にオンライン・ジャーナル「PLOS ONE」上で発表したのは、カナダ・アルバータ大学でリハビリ医学を教えるグレッグ・カウチャック博士の研究グループだ。 「指ポキはよく知られている現象ですよね。関節を鳴らすことが好きで、癖になっている人もいます。しかし、どうして音が鳴るのか、本当のところ今までよく分かっていなかったのです」（カウチャック博士） そもそも、関節がポキッと鳴る理由について
子犬の写真に人間がメロメロになる理由－「かわいらしさ」認識の科学
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