サイエンスジャーナル

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2次元で世界最高強度の物質「グラフェン」を、3次元に転換成功!宇宙エレベーターなど実用化へ前進か このエントリーをはてなブックマークに追加  

 グラフェンとは何か?

 グラフェン (graphene) とは、1原子の厚さのsp2結合炭素原子のシート。炭素原子とその結合からできた蜂の巣のような六角形格子構造(ハニカム状)をとっている。

 グラフェンが3次元的に積層した結晶がグラファイト(黒鉛)で、鉛筆の芯にも使われる身近な物質だ。層間の結合は弱いファン・デル・ワールス力なので、グラファイトは劈開性に富み、鉛筆で線が描けるのはそのため。

 グラフェンの炭素間結合距離は約0.142 nm。炭素同素体(グラファイト、カーボンナノチューブ、フラーレンなど)の基本的な構造である。ダイヤモンド以上に炭素同士の結合が強く、平面内ではダイヤモンドより強い物質と考えられている。物理的にもとても強く、世界で最も引っ張りに強い。熱伝導も世界で最も良いとされ、電気の伝導度もトップクラスに良い物質である。


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トランプ米大統領「炭素全体主義」に疑問、パリ協定から離脱表明!地球温暖化の真の原因はCO2ではない? このエントリーをはてなブックマークに追加  

トランプ米大統領、パリ協定からの離脱を表明

 米国のトランプ大統領は1日、ホワイトハウスで演説し、地球温暖化対策の国際的な枠組み「パリ協定」から離脱すると表明した。米国はオバマ前政権の下でパリ協定に調印。これまでに世界195カ国が同協定に署名している。

 演説の中でトランプ大統領は、パリ協定を米国の労働者にとっての恥ずべき敗北と位置付け、他国が不当に優遇されていると批判。「どこまで米国はおとしめられるのか。どこまで彼らは我が国を笑いものにするのか」と問いかけ、「我々は公正な扱いを求める」「我が国がこれ以上、他国や他国の首脳の笑いものになることは望まない」と強調した。

 トランプ大統領は昨年の大統領選で、パリ協定離脱を公約に掲げて当選した。演説では、自分を大統領に選んだ有権者の意思を尊重すると語り、「私はピッツバーグ市民によって選出された」「パリに選ばれたわけではない」と力説している。


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ブラックホールに新しい解釈、相対性理論を破綻させる「裸の特異点」は異次元の世界でなら存在可能か? このエントリーをはてなブックマークに追加  

 ブラックホールの中はどうなっているのだろう?

 ブラックホール(black hole)とは、極めて高密度かつ大質量で、強い重力のために物質だけでなく光さえ脱出することができない天体である。質量が太陽の約30倍以上ある恒星が寿命を迎えるとき、自己重力が中性子の核の縮退圧を凌駕(重力の強さで中性子が潰れ始める)するため、超新星爆発の後も核が収縮(重力崩壊)を続ける。この段階になると星の収縮を押し留めるものは何も無いため永久に縮み続ける。こうしてシュバルツシルト面より小さく収縮した天体がブラックホールである。

 ブラックホールは2つの部分からなる。中心には「特異点」が存在し、星を構成していたすべての物質がこの無限に小さな点に押し潰されている。特異点の周囲には、そこからの脱出が不可能な空間が広がっており、その空間の境界は「事象の地平線(事象地平)」と呼ばれる。ひとたび事象地平を越えたが最後、再び出てはこられない。ブラックホールに落ちていく物体が放つ光さえもがつかまってしまうので、外側にいる観察者は二度とその物体を見ることができない。物体は落ち続け、特異点に達して押し潰される。

 しかし、この描像は本当に正しいのだろうか? 既知の物理法則によれば、特異点ができるのは確かだが、事象地平についてははっきりしない。大部分の物理学者は、事象地平が科学上の不都合を覆い隠してくれる“イチジクの葉”として非常に魅力的だという理由だけで、事象地平が形成されなければならないという仮定の下に研究を進めている。


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東京湾にある野鳥の楽園!東京都が葛西海浜公園(三枚州)、千葉県が三番瀬のラムサール条約登録目指す このエントリーをはてなブックマークに追加  

 東京都 葛西海浜公園のラムサール条約登録目指す

 東京都は、江戸川区の葛西海浜公園を、世界的に貴重な湿地の保護を定めたラムサール条約に登録することを目指し、今後、国や地元と調整を進めることにしている。

 小池百合子知事は3月15日の都議会予算特別委員会で、野鳥の飛来地として知られる葛西海浜公園(江戸川区)のラムサール条約保全地域登録を目指す考えを示した。登録されれば都内初となる。公明党の上野和彦議員の質問に答えていた。

 上野議員は「同公園には2万羽を超えるスズガモなどの野鳥が飛来する」などと指摘。小池知事は「国際的にも重要な生息地。国や区と連携して調査を行い、検討を加速する」と述べた。同公園は1989年に開園。日本野鳥の会・東京の調査によると、約411万平方メートルの敷地に植物や昆虫など多くの生き物がすみ、野鳥だけでも260種類が確認されている。


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NASA、太陽“かすめる”探査機「パーカー・ソーラー・プローブ」を投入!炭素複合素材を盾に灼熱の世界へ このエントリーをはてなブックマークに追加  

 太陽とはどのような天体か?

 私たちは太陽についてどのくらい知っているだろう?

 太陽の半径は約70万kmであり地球の約109倍に相当し、質量は地球の約33万倍にほぼ等しい。平均密度は水の1.4倍であり、地球の5.5倍と比べ約1/4となる。太陽系の全質量の99.86%を占め、太陽系の全天体に重力の影響を与える。太陽は属している銀河系の中ではありふれた主系列星の一つで、スペクトル型はG2V(金色)である。

 太陽の推測年齢は約46億年で、中心部に存在する水素の50%程度を熱核融合で使用し、主系列星として存在できる期間の半分を経過しているものと考えられている。人類は太陽を通じて核融合反応を発見したが、地球上での核融合反応にはまだ成功していない。


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日本版GPS衛星「みちびき」打上げ成功!スマホでも利用GPSの仕組みとは?誤差がわずか数センチに このエントリーをはてなブックマークに追加  

 日本版GPS衛星「みちびき」を打ち上げ成功

 スマートフォンやカーナビなどで利用されている、位置情報システムの性能を飛躍的に高める日本版GPS衛星の「みちびき」が、6月1日午前9時17分、鹿児島県の種子島宇宙センターからH2Aロケットの34号機で打ち上げられた。「みちびき」は、打ち上げのおよそ29分後、午前9時46分ごろに、高度275キロ付近で切り離された。

 日本版GPS衛星の「みちびき」は、アメリカのGPSと同じように、スマートフォンなどの携帯端末で位置情報を得られる衛星で、1つの機体が1日あたり8時間程度、日本付近の上空にとどまる特殊な軌道を飛行する。

「みちびき」は、今回も含めて、ことし中に合わせて3機が打ち上げられる計画で、7年前に試験的に打ち上げられた1機と合わせて、4機体制が整えば、常に1機以上が日本付近の上空を飛行するようになり、来年の春にも実用化する予定だ。


 

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地球以外に川のある天体、火星・タイタンの地形は、地球とは全く違う歴史をたどったらしい? このエントリーをはてなブックマークに追加  

 地球以外に川のある天体

 驚いたことに、地球以外に川の存在が確認されている天体が太陽系にある。

 ひとつは、土星の衛星タイタン。ここでは地球における水と同じように、雨が降り、川を流れ、海に注ぐ。2005年探査機「カッシーニ」の子機「ホイヘンス」が、タイタンの地表を調査してくわしいことが分かった。

 土星最大の衛星タイタンは、地球以外で唯一、液体が安定的に地表に存在する天体だ。地球では水の雨が降り、川となって海に流れ、蒸発してまた雨になるが、これと同様にタイタンには、エタンやメタンといった炭化水素の循環が存在する。カッシーニがレーダー観測でとらえたのは、タイタンの北極圏を400km以上にもわたって流れる川で、液体の炭化水素がLigeia Mareと呼ばれる大きな海に流れ込んでいる。


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琵琶湖の小鮎が激減!原因はミステリアスな外来種?植物プランクトン「ミクラステリアス ハーディ」 このエントリーをはてなブックマークに追加  

 琵琶湖でブルーギルなど外来種駆除の釣り大会

 琵琶湖では外来種が問題になっている。琵琶湖にいる外来種、ブルーギルやブラックバスなどを駆除するため、滋賀県守山市で外来魚の釣り大会が開かれた。

 琵琶湖では、在来の魚を食べてしまったり成育環境を乱したりする外来魚のブラックバスやブルーギルが、合わせて900トン余り生息しているとされている。このため、湖に面した滋賀県守山市では、外来魚を駆除していこうと毎年釣り大会を開いていて、5月27日は朝から家族連れなどおよそ100人が集まった。

 参加した人たちは、釣り針にミミズなどの餌を付けて糸を垂らし、体長10センチから20センチほどのブルーギルを次々と釣り上げた。子どもと一緒に参加した守山市の40代の女性は「琵琶湖の外来魚が増えているので、駆除できたらと思い参加しました。子どもとの時間も過ごせてよかったです」と話していた。釣れた魚は市が回収して魚粉にしたあと、堆肥として利用される。


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大量のサンショウウオが小学校のプールに100匹も!日本の固有種・絶滅危惧種「カスミサンショウウオ」発見! このエントリーをはてなブックマークに追加  

 大量のサンショウウオが小学校のプールに

 学校では冬の間プールに水を貯めておく。水を抜いている間にプールの壁や底が傷むことがあるからだ。毎年初夏、プールの季節が始まる頃に水を抜き、掃除をし新しい水に入れ替える。

 佐賀県唐津市の名護屋小学校では今年もプールの水を抜いて、掃除をしようと覗いてみたところ、なんと環境省のレッドリストで、絶滅危惧種に指定されているカスミサンショウウオが、大量に泳いでいるのが発見された。専門家は、近くに生息するカスミサンショウウオが産み付けた卵から、繁殖した可能性があると指摘している。

 カスミサンショウウオは、西日本に生息する体長10センチほどの小型のサンショウウオで、環境省のレッドリストで絶滅危惧種に指定されている。5月25日に見つかったのは、体長がいずれも3センチから5センチ程度で、成長の過程にあるとみられ、子どもたちが、プールに入って捕獲した結果、およそ100匹が確認された。


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木星の意外な姿、探査機「ジュノー」の極地観測で判明!巨大嵐、雷、オーロラ、大赤斑...謎多き巨大惑星 このエントリーをはてなブックマークに追加  

 謎の多い巨大ガス惑星「木星」

 木星は、太陽系の惑星の中で一番大きな天体だ。直径は、地球の約11倍。質量は地球の318倍もあるので他の惑星7つを足しても木星の半分の質量にもならない。

 木星は、地球や水星、金星、火星のような岩石型惑星ではなく、ガス型の惑星だ。そのほとんどは水素でできている。木星の中心には、岩石の核があるのではないかといわれており、そのまわりを液体の水素、気体の水素が取り巻いている。木星は、その大きさの割には回転が速く、自転速度は1周するのに10時間ほど。だから、遠心力が強く、やや横に膨らんだ楕円形となっている。

 天体観測を趣味としている人はよくご存知かもしれないが、木星には美しい縞模様がある。この縞模様の正体は何だろうか?


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新たなる“地球温暖化“物質発見!浮遊する黒色酸化鉄粒子が「化学カイロ効果」で地球を加熱している? このエントリーをはてなブックマークに追加  

 地球温暖化物質といえば?

 地球温暖化といえば、思い出すのは温室効果ガスである。最近では二酸化炭素だけでなく、シベリアやアラスカなどの氷が解けることによって発生するメタンガスの温室効果が問題になっている。

 また、地球大気に浮遊する微粒子(エアロゾル)のうち、黒い物質からなる粒子は、太陽光吸収により大気や雪氷面の加熱をもたらす。黒い粒子による加熱は、気候全体の温暖化の一因となるだけでなく、降水量や雪解け速度など水循環にも影響を及ぼす。これまで人為起源の黒い粒子としては、化石・バイオ燃料燃焼時に放出される主に炭素から構成されるもの(炭素性粒子)があった。

 今回、東京大学大学の研究グループは、大気の成分を分析することで、黒色の酸化鉄粒子が存在することを発見。同時に、観測データに基づいた理論計算から、この黒色酸化鉄粒子が大気加熱効果をもつことが分かった。この結果から、地球温暖化の一因となる黒い粒子として、炭素性粒子だけではなく、黒色酸化鉄粒子も問題であることが分かった。



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日本産の栄螺(サザエ)が「新種」であることを発見!何で気づかなかった?中国産と明白な違い このエントリーをはてなブックマークに追加  

 タウリン・アルギニンなど栄養豊富な「栄螺」

 サザエといえば「つぼ焼き」がおいしい。旬は初夏から夏。地元には江ノ島ゆかりの江ノ島丼があり、これは甘めの出汁で煮たサザエの身を刻んだものを卵で綴じ、白飯の上に載せた丼料理。鶏肉と鶏卵を用いた親子丼の、鶏肉がサザエの身に代わったものと思えば間違いない。神奈川県藤沢市の江ノ島にある「ハルミ食堂」が発祥とされ、島内や周辺の飲食店などで販売されている。

 サザエは栄養も豊富だ。サザエは、サザエ科リュウテン属の巻貝。殻高は最終的に12cm程度になり、殻はゴツゴツしていて重く、食べるエサ(海藻)の影響で縁や褐色などが混じった複雑な模様になる。成長につれて殼に突起(角)を生じるが、大きさや密度はそれぞれ異なり、中には全く角をつけないものもある。角のない若い個体は「姫さざえ」と呼ばれている。


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NTT、"マクスウェルの悪魔"の再現に成功!熱ノイズを巧妙に利用したトランジスタで電流が流れる このエントリーをはてなブックマークに追加  

 マクスウェルの悪魔とは?

 マクスウェルの悪魔(Maxwell's demon)とは、1867年ごろ、スコットランドの物理学者ジェームズ・クラーク・マクスウェルが提唱した思考実験、ないしその実験で想定される架空の、働く存在である。マクスウェルの魔、マクスウェルの魔物、マクスウェルのデーモンなどともいう。 分子の動きを観察できる架空の悪魔を想定することによって、熱力学第二法則で禁じられたエントロピーの減少が可能であるとした。 熱力学の根幹に突き付けられたこの難問は1980年代に入ってようやく一応の解決を見た。

 結論からいうと、それは「マクスウェルの悪魔は存在しない」というものだった。熱自体はエネルギーとして認められているものの、一度混ざってしまったお湯を熱いお湯と、ぬるいお湯に分けることなど普通は不可能だ。熱の正体は分子の運動量の大小に置き換えられるが、運動量の大きな分子だけを選り分けることができれば、熱いお湯をつくり出すことができる理屈だが、個々の分子の運動量を測定して、選り分けるのにエネルギーを必要とするからだ。そんな、永久機関のような「マクスウェルの悪魔は自然界に存在しないだろう」と考えられていた。


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約2.7万年前、石垣島で国内最古の全身骨格発見!日本人南方由来説 3万年前の大航海再現プロジェクト進行中 このエントリーをはてなブックマークに追加  

 日本人の祖先を探る大航海

 日本人はどこから来たのだろう?

 アフリカで形成された人類集団の一部が、5~6万年前までには東南アジアに渡来。アジア大陸に進出した後期更新世人類は北アジア(シベリア)、北東アジア、日本列島、南西諸島などに拡散した。シベリアに向かった集団は、少なくとも2万年前までには、バイカル湖付近にまでに到達し、寒冷地適応を果たして北方アジア人的特徴を得た。

 日本列島に上陸した集団は縄文時代人の祖先となり、南西諸島に渡った集団の中には港川人の祖先もいた。1970年、沖縄県八重瀬町で国内最古の全身骨格・港川人みなとがわじん(1万8000年前)が発見される。この港川人を縄文人の祖先とする日本人のルーツ論がある。


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永世中立国「スイス」では核シェルター100%!「日本」はわずか0.02% 平和を守る意識なし? このエントリーをはてなブックマークに追加  

 文章に問題が多い日本国憲法

 この国にいると頭がおかしくなりそうになるのは私だけだろうか。去る5月3日憲法記念日。安倍晋三首相が憲法改正に向け驚くべき発言をした。2020年の施行を目指し、憲法9条を変えずに自衛隊の存在を明文化する案を提唱したからだ。

 安倍首相は5月9日の参院予算委員会で、自衛隊について「政府としては合憲だという立場は揺るがない」としながらも、「憲法学者の多くの方々が、7割、8割の方々が違憲と言っていてその記述は教科書の中にもある」ため、状況を変えることが「私たち世代の責任ではないか」と述べた。

 安倍首相は5月3日、読売新聞朝刊に掲載されたインタビューと改憲派団体の主催したフォーラムに寄せたビデオメッセージで、20年の改正憲法施行を目指す考えを表明。具体的な対象として9条を挙げ、戦争放棄をうたった1項、戦力の不保持を定めた2項は残したまま、「自衛隊を明文で書き込む」案を示した。首相は改正をめぐる発言は、党総裁としてのものだとしている。


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