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物理と科学に関するobsvのブックマーク (54)

  • ブラックホールに落ちたらどんな景色が見えるのか NASAが可視化して再現

    ブラックホールに落ちて行くときにどんな光景が見えるのか、疑問に思ったことはありませんか。そんな疑問に答える映像をNASA(アメリカ航空宇宙局)が公開しました。コンピュータ・シミュレーションにより可視化した映像です。 ブラックホールには、それ以上近づくと光でさえ脱出することができなくなる境界があります。その境界面は「事象の地平面」と呼ばれます。 今回公開された可視化映像は、その事象の地平面の内部まで入って行くものと、事象の地平面に接近後にそこから離れて戻ってくるものと、2パターンが公開されています。 カメラが接近していくブラックホールは、天の川銀河の中心にある、太陽の430万倍の質量をもつ超巨大ブラックホールです。ブラックホールの事象の地平面は約2500万kmにおよびます。ブラックホールは高温で輝くガス円盤(降着円盤)に取り囲まれており、また円盤の内側には光子リングも見えています。 こちらは

    ブラックホールに落ちたらどんな景色が見えるのか NASAが可視化して再現
  • エントロピーとは何か

    「エントロピー」という概念がよくわかりません。 - Mond https://mond.how/ja/topics/25cvmio3xol00zd/t242v2yde410hdy https://b.hatena.ne.jp/entry/s/mond.how/ja/topics/25cvmio3xol00zd/t242v2yde410hdy 「エントロピー」は名前自体は比較的よく知られているものの、「何を意味しているのか今一つ分からない」という人の多い概念である。その理由の一つは、きちんと理解するためには一定レベルの数学的概念(特に、微積分と対数)の理解が必要とされるからであろう。これらを避けて説明しようとしても、「結局何を言いたいのかすっきりしない」という印象になってしまいやすい。 「エントロピー」を理解し難いものにしているもう一つの理由は、「エントロピー」という概念が生まれた歴史的経緯

    エントロピーとは何か
    obsv
    obsv 2023/09/16
    上手い説明だ。
  • 「世界初」放射線が出ない核融合反応を実証 岐阜県土岐市の核融合科学研究所 | ぎふチャン

    土岐市にある核融合科学研究所は9日、放射線が出ない核融合反応が世界で初めて実証されたと発表しました。クリーンな核融合炉の実現に向けた第一歩として研究成果をアピールしています。 今回の研究成果は、科学雑誌「ネイチャー・コミュニケーションズ」に2023年2月に掲載されたものです。核融合科学研究所は、アメリカの「TAE Technologies社」との共同研究で、核融合の燃料に軽水素とホウ素11を使うことで、放射線である中性子が発生しない核融合反応を世界で初めて実証したということです。

    「世界初」放射線が出ない核融合反応を実証 岐阜県土岐市の核融合科学研究所 | ぎふチャン
  • 水滴を「融合させず」水面上で90分間もバウンドさせることに成功! - ナゾロジー

    水滴は水面でトランポリンができるようです。 チリのサンティアゴにあるチリ大学(University of Chile)で行われた研究によって、振動する水の波の上で水滴を90分間にわたり「1度も融合せずに」何千回も跳ねさせることに成功しました。 水面に落ちた水滴は通常、直ぐに水面に融合してしましますが、ソリトンと呼ばれる特殊な波形をした水の上では、同じ水滴を延々と「ジャグリング」させられたようです。 研究者たちは水滴が跳ねる原理を応用すれることで、比較的大きな粒子を他と混ざらないように保持するツールになると述べています。 しかし、いったいどんな不思議な仕組みが働いて、水面に落ちた水滴が何千回もポヨンポヨンと跳ね返ることになったのでしょうか? 研究内容の詳細は2023年2月10日に『Physical Review Fluids』にて掲載されました。

    水滴を「融合させず」水面上で90分間もバウンドさせることに成功! - ナゾロジー
  • 2022年ノーベル物理学賞:量子もつれ光子を用いたベルの不等式の破れの実験と量子情報科学の先駆的研究で欧米の3氏に

    2022年10月5日 2022年ノーベル物理学賞:量子もつれ光子を用いたベルの不等式の破れの実験と量子情報科学の先駆的研究で欧米の3氏に 2022年のノーベル物理学賞は,量子もつれ光子を用いたベルの不等式の破れの実験と量子情報科学の先駆的研究で,仏パリ・サクレー大学のアスペ(Alain Aspect)教授,米のクラウザー(John Clauser)博士,オーストリア・ウィーン大学のツァイリンガ−(Anton Zeilinger)教授に授与される。 量子力学によれば,2つの物体を相互作用させることで,物理的な性質を相関させることができる。例えば2つの光子の偏光を互いに直交させる,量子コンピューターの量子ビット2つが同じ値を取るようにするなどで,これを「量子もつれ」と呼ぶ。単に性質が相関するだけなら珍しいことではないが,量子もつれが特別なのは,もつれ合った2つの物体の性質が,測定するまで具体的

    2022年ノーベル物理学賞:量子もつれ光子を用いたベルの不等式の破れの実験と量子情報科学の先駆的研究で欧米の3氏に
  • 光を圧縮していくと”存在確率が重なって逆に圧力が下がる”現象を確認 - ナゾロジー

    注射器やピストンに閉じ込めた空気を押し潰していくと、はじめは簡単に圧縮できますが、押せば押すほどさらに力が必要になってきます。 しかし閉じ込めたのもが空気ではなく光子の場合は少し違うようです。 ドイツのボン大学(University of Bonn)で行われた研究によれば、小箱に光子を入れて力をかけて圧縮していくと、ある瞬間からほとんど抵抗がなくなっていく様子が実験的に確認された、とのこと。 しかし、いったいどうして光は途中から圧縮に必要な力が減るのでしょうか? 研究内容の詳細は2022年3月24日に『Science』にて掲載されました。

    光を圧縮していくと”存在確率が重なって逆に圧力が下がる”現象を確認 - ナゾロジー
    obsv
    obsv 2022/03/31
    “小箱の中の光子たちが途中から、ほとんど圧力をかけることなしに圧縮できたのも、複数の光子がまとまっていくという、分子や原子にはみられない現象が起きていたからです。”
  • カーリングの石の曲がり方は、100年近くも論争が続いている「世紀の謎」だという話

    村田次郎 / Jiro Murata @jiromurata 立教大学理学部教授。専門は原子核物理学、カナダのTRIUMF研究所での時間反転対称性の破れの探索、立教大学の実験室で余剰次元探索の為の近距離重力実験などを幅広く。ブルーバックス「『余剰次元』と逆二乗則の破れ」の著者です。 村田次郎 / Jiro Murata @jiromurata 大盛り上がりのカーリング。石の曲がり方を見て、あれ?と思いませんか?野球の変化球と同じで、上から見て時計回り回転で、右へ曲がります。前面の摩擦をイメージするのと、逆向きなんです。実は今も未解決の、100年近くも論争が続いている「世紀の謎」なのです。 2022-02-19 07:35:13 村田次郎 / Jiro Murata @jiromurata 1924年にカナダの学術誌に初めてカーリングの謎が登場するのを皮切りに、ネイチャー誌で侃侃諤諤の議論が

    カーリングの石の曲がり方は、100年近くも論争が続いている「世紀の謎」だという話
  • 息子「理科が分からない」理系父「家に理科の専門家いるんだから聞けよ」息子「じゃあさ、なんで鉄は磁石になるのに銅はならないの?」俺「ごめん、それは俺も説明できない」

    リンク note(ノート) 『凝縮系物理学』§3:金属における磁気秩序|yukishiomi|note §3.1 磁性を示すのはなぜか? 磁性を示すのは、原子の磁気モーメント同士の間にそろえようとする相互作用があるからである。この「そろえようとする相互作用」を交換相互作用と呼ぶ。 基礎となる電子のハミルトニアンは、運動エネルギー(電子の運動)+ポテンシャルエネルギー(クーロン相互作用)である。クーロン相互作用は電子と電子が反発しあう力で、電気の話であり、直接は磁気モーメントと関係なさそうに見える。これらの項が磁気モーメントとどう関係するかをまず理解する必要がある。 一番簡単な例は、水素分子である。1つの電子 1 user

    息子「理科が分からない」理系父「家に理科の専門家いるんだから聞けよ」息子「じゃあさ、なんで鉄は磁石になるのに銅はならないの?」俺「ごめん、それは俺も説明できない」
    obsv
    obsv 2022/02/08
    単に理科と言っても数学除く自然科学全般な訳であり、広大すぎて専門家でも専門外のこと聞かれて分からんのは普通でしょ。そもそも未解明なこともあるし。
  • 京大、一般相対性理論のエネルギー概念を革新する新たな定義を提唱

    京都大学(京大)は11月5日、一般相対性理論が提唱された当初からの懸案だった“一般の曲がった時空”において、正しいエネルギーの定義を提唱したこと、ならびに、その定義を自然に拡張することで、宇宙全体からなる系で、エネルギーとは異なる別の新しい保存量が存在することを理論的に示したことを発表した。 同成果は、京大 基礎物理学研究所の青木慎也教授、同・横山修一特任助教、大阪大学(阪大) 大学院理学研究科の大野木哲也教授らの共同研究チームによるもの。詳細は、シンガポールの国際学術誌「International Journal of Modern Physics A」に2の論文(論文1、論文2)として掲載された。 一般相対性理論によって、物質の質量(=エネルギー)や運動量が空間の曲がり具合を決定し、その曲がりが重力であるということが示され、それまでのニュートン力学から革新された。E=mc2の公式で知

    京大、一般相対性理論のエネルギー概念を革新する新たな定義を提唱
    obsv
    obsv 2021/11/09
    ““一般の曲がった時空”において、正しいエネルギーの定義を提唱したこと、ならびに、その定義を自然に拡張することで、宇宙全体からなる系で、エネルギーとは異なる別の新しい保存量が存在する”
  • 真鍋淑郎さんをノーベル賞に導いた「現象の本質を見極める力」とは?(保坂 直紀)

    出身の科学者として、6年ぶりのノーベル物理学賞に輝いた真鍋淑郎さん。20年前からその栄誉を待望し、取材経験もあるサイエンスライターで、東京大学特任教授の保坂直紀さんに速報レポートを書いていただきました。気候学の世界を半世紀にわたってリードしてきた真鍋さんのすごさとは? 日の科学界にいま最も必要なものが見えてきます。 「熱くなる」ニュース その日の午後7時ごろ、在宅勤務の仕事をそろそろ切り上げようと思ってメールをのぞくと、新聞社からの速報が。そこには一言だけ「ノーベル物理学賞に真鍋淑郎さん」と書かれていた。10月5日。ノーベル物理学賞の発表日のことだ。 あわてて居間に行き、テレビのニュースをつける。たしかにやっている。 「あ、あの真鍋さんがノーベル物理学賞に決まった。ずっと前から受賞して当然だと思ってたんだ。でも気象分野でノーベル賞は無理って感じだったから……」 そのようすを見た息子は

    真鍋淑郎さんをノーベル賞に導いた「現象の本質を見極める力」とは?(保坂 直紀)
  • ノーベル物理学賞に真鍋淑郎氏 二酸化炭素の温暖化影響を予測 | NHKニュース

    ことしのノーベル物理学賞の受賞者に、大気と海洋を結合した物質の循環モデルを提唱し、二酸化炭素濃度の上昇が地球温暖化に影響するという予測モデルを世界に先駆けて発表した、プリンストン大学の上級研究員でアメリカ国籍を取得している真鍋淑郎さん(90)が、ドイツとイタリアの研究者とともに選ばれました。 日人がノーベル賞を受賞するのはアメリカ国籍を取得した人を含めて28人目で、物理学賞では12人目になります。 真鍋さんは現在の愛媛県四国中央市の出身で、東京大学で博士課程を修了後、アメリカの海洋大気局で研究を行いました。 そして、大気と海洋を結合した物質の循環モデルを提唱し、二酸化炭素が気候に与える影響を世界に先駆けて明らかにするなど地球温暖化研究の根幹となる成果などをあげてきました。 真鍋さんは現在、アメリカのプリンストン大学で上級研究員を務めていて、アメリカ国籍を取得しています。 アメリカのノーベ

    ノーベル物理学賞に真鍋淑郎氏 二酸化炭素の温暖化影響を予測 | NHKニュース
    obsv
    obsv 2021/10/05
    気象学(地球物理学)からノーベル物理学賞が出たのは驚きだがめでたい。どうしても脇役感があった。1960年代の研究とは相当に先駆的だな。ちなみに大気化学ではオゾンホールでノーベル化学賞が出ている(1995年)。
  • 謎の自然現象「バイカル禅」氷の台座に石が乗る理由を解明! - ナゾロジー

    非常に低温の環境では、自然に形成された細い氷の台座の上に不安定に石が乗っかる謎の現象が確認されています。 主に低高度の氷河や、ロシアのバイカル湖などで確認されるこの現象は、見た目が日庭園の石に似ていることから「バイカル禅(Baikal Zen)」と呼ばれています。 これまでこの現象についての予想はあったものの、同じ現象を実験室で再現することはできずにいました。 しかし、フランス国立科学研究センター(CNRS)はこの現象を実験室で再現することに成功し、その動画を公開しています。 研究の詳細は、今週、科学雑誌『米国科学アカデミー紀要:PNAS』に掲載されるとのことです。

    謎の自然現象「バイカル禅」氷の台座に石が乗る理由を解明! - ナゾロジー
  • 「人間原理」がもたらした衝撃『宇宙はなぜこのような宇宙なのか』 | 本がすき。

    『宇宙はなぜこのような宇宙なのか――人間原理と宇宙論』講談社現代新書 青木薫/著 「青木薫」という名前は、一般的にはそう知られてはいないかもしれないが、翻訳モノの理系ノンフィクションを読む人にはお馴染みの名前だろう。著名な理系ノンフィクションを数多く手がける翻訳者として知られている。「青木薫訳」というのは信頼のブランドであり、「青木薫訳」の作品を選んでおけば間違いない、と言って言い過ぎではない。 以前僕は、「光速より速い光」という作品を読んだことがある。しかし、読む前にちょっと躊躇した。何故なら、少しでも物理を齧ったことがある人ならあまりに胡散臭いタイトルだからだ。アインシュタインの相対性理論によれば、どんなものも光速度を超えることはない。だから「光速より速い光」など、存在するはずがないのだ。トンデモだろうか…とも思ったが、訳者が「青木薫」であることに気づいて買うことに決めた。結果的には

  • 物理学に美しさは必要か? という根本的な問題提起──『数学に魅せられて、科学を見失う――物理学と「美しさ」の罠』 - 基本読書

    数学に魅せられて、科学を見失う――物理学と「美しさ」の罠 作者:ザビーネ・ホッセンフェルダー発売日: 2021/04/09メディア: Kindle版物理学者は、自然法則の中に理論の自然さや美しさ、対称性、単純さ、統一性を求める。それは、自然法則はエレガントでシンプルなものであるべきなので、それを判断基準にすべきだ、という思想があるからだし、現在の素粒子物理学の世界は簡単な実験は終わってしまって難しい実験ばかりが残り、仮説を考えようにもデータがなく「自然さ」や「美しさ」といったとっかかりが必要だからという背景もある。 しかし、美しさや単純さは主観的な価値観であり、物理法則とは無関係だ。科学は芸術ではないし、人間の自然さの感覚に沿う理由も存在しない。ではなぜ科学では「自然さ」や「美しさ」が重視されているのだろうか。書『数学に魅せられて、科学を見失う』は、まさにそうした「美しさ」と「物理学」を

    物理学に美しさは必要か? という根本的な問題提起──『数学に魅せられて、科学を見失う――物理学と「美しさ」の罠』 - 基本読書
    obsv
    obsv 2021/04/18
    “一方で理論の構築は安価で済むので、研究者の職の維持のためにも量産される。美しいが検証するのは難しい理論はすぐに否定されることもないので、現在の学問の世界では構造的に評価を受けやすい。”
  • 物理学者が『エヴァ』を徹底解説! ディラックの海、虚数空間ってなんだ?(山崎 詩郎)

    『新世紀エヴァンゲリオン』TV版から25年、ついに最終作の『シン・エヴァンゲリオン劇場版:||』が公開されました! エヴァと言えば、物議を醸しだす凄惨な心理描写と共に、難解な科学用語がサラッと登場することでも有名です。この記事では『シン・エヴァ』をより深く楽しむため知っておくとよい科学知識を、過去のエヴァ作品を復習しながら徹底解説します。なお、『シン・エヴァ』の直接的なネタバレはありませんのでご安心ください。 じわじわ来る、『シン・エヴァ』の感動 デジタル化の波が押し寄せる世紀末の1995年、『TV版』の全26話が放送されました。一見すると、巨大人型ロボット「エヴァ」と巨大怪獣「使徒」が戦うありがちなアニメに見えます。 ところが、エヴァのパイロットである14歳の碇シンジが精神崩壊しては、綾波レイはまるで人の心を持たない人形のよう。当時としては衝撃的な内容に、良くも悪くも社会現象を引き起こし

    物理学者が『エヴァ』を徹底解説! ディラックの海、虚数空間ってなんだ?(山崎 詩郎)
  • 【ネタバレあり】量子物理学者に「映画『TENET テネット』がどうすさまじいのか」を教えてもらった

    【ネタバレあり】量子物理学者に「映画『TENET テネット』がどうすさまじいのか」を教えてもらった2020.09.29 20:0072,408 山田ちとら クリストファー・ノーラン監督の最新作『TENET テネット』、もう観ました? 観たけど複雑すぎてよくわからなかったのは筆者だけではなかったはず。 そこで、作中に何度も登場した「エントロピー」という言葉について調べてから再度観に行ったんですが、それでもまだまだわからなかったよ…!! ならばプロに解説していただくしか理解への道は拓けない。というわけで、『TENET テネット』の科学監修を担当された東京工業大学理学院物理学系助教の山崎詩郎先生にお話を伺ってきました。 山崎詩郎(やまざき・しろう) Photo: かみやまたくみ東京大学大学院理学系研究科物理学専攻博士課程修了。博士(理学)。量子物性の研究で日物理学会第10回若手奨励賞を受賞。『

    【ネタバレあり】量子物理学者に「映画『TENET テネット』がどうすさまじいのか」を教えてもらった
  • 次の人類を支える新たな科学は、この男が創り出す:長沼伸一郎(物理学者)

    obsv
    obsv 2020/08/30
    “わたしたち凡人は、自らが見聞きした「事実」に魅了され、それを照らし出している「概念」の存在には気が付きにくいものである。”
  • お湯が冷水よりも早く凍る「ムペンバ効果」は本当なのか?物理学が答えを出せない理由 - ナゾロジー

    お湯は冷たい水よりも先に凍ります。 この直感に反した不思議な現象について、最初に言及したのは2300年前のアリストテレスと言われています。 彼は著書において「お湯を早く冷ますには、まず日なたに置くべきである」と記しています。 しかしアリストテレスは「ウナギは泥から発生する」など現代ではとても科学的とは言えない記述も残しており、「お湯を冷ます前にまず温めろ」との言葉も、賢者の世迷言として長い間、忘れられてきました。 しかし1963年にタンザニアに住む13歳の少年、ムペンバ君は、熱い水のほうが冷たい水よりも早く凍ることを発見し、学校で研究成果を発表しました。 これははじめは学校中の生徒と先生に笑われましたが、物理学者が実際にムペンバ君の主張が正しいことを確認すると流れは一転。 熱いもののほうが冷たいものより早く凍るこの現象は「ムペンバ効果」と名付けられ、様々な研究が行われて来ました。 しかし、

    お湯が冷水よりも早く凍る「ムペンバ効果」は本当なのか?物理学が答えを出せない理由 - ナゾロジー
  • 新刊紹介メモ:ブラックホールと時空の方程式(小林晋平 著)…【編集担当による紹介】 - rmaruy_blog

    ブラックホールと時空の方程式:15歳からの一般相対論 作者: 小林晋平 出版社/メーカー: 森北出版 発売日: 2018/12/12 メディア: 単行 この商品を含むブログ (2件) を見る 私は大学では主に物理学を学んだのだが、「一般相対論」は4年間のカリキュラムの最後に出てくる「裏ボス」的存在だった。 「ラスボス」ではなく「裏ボス」なのは、一般相対論は必修科目ではなく、講義自体も「紹介程度」のものだったからだ。とにかく一般相対論は難しい。そのうえ量子力学や統計力学などと違って、それ自体をその後の研究や仕事に使う学生は少ない。だから、物理学科のカリキュラムのなかでは実は扱いが小さい科目なのだ。 とは言っても、やはり一般相対論には特別な魅力がある。時間と空間が一体を成して歪んでいる? その時空の歪みこそが「重力」? 「ブラックホール」という天体の存在をも予言するらしい。そして、そんな常識

    新刊紹介メモ:ブラックホールと時空の方程式(小林晋平 著)…【編集担当による紹介】 - rmaruy_blog
  • 物理学者と哲学者は「時間」を語ってどうすれ違うのか…『〈現在〉という謎』を読んで - 重ね描き日記(rmaruy_blogあらため)

    〈現在〉という謎: 時間の空間化批判 作者: 森田邦久 出版社/メーカー: 勁草書房 発売日: 2019/09/27 メディア: 単行 この商品を含むブログを見る 物理学者と哲学者によるシンポジウムをもとに企画された論考集。各章では時間論、とくに「現在」の概念を巡る論考を物理学者と哲学者(+仏教学者1名)が書き、それに対するコメントとリプライが掲載されている。 全8章からなり、どの論考も面白い。だが、理論物理学者の谷村省吾先生(以降、谷村氏)の論文とそれへの佐金武氏のコメント、青山拓央氏・森田邦久氏(いずれも分析哲学者)の章に対する谷村氏のコメントからなる応酬が際立っている。 谷村氏はしょっぱなから、 そもそも現在は謎なのか?とさえ思う。(谷村論文、p.1) と、書の問いそのものの意義に疑問をつきつける。「率直にいって、形而上学者たちとの対話は難儀であった。私の話はわかってもらえないよ

    物理学者と哲学者は「時間」を語ってどうすれ違うのか…『〈現在〉という謎』を読んで - 重ね描き日記(rmaruy_blogあらため)