サイエンスジャーナル

自然科学大好き!サイエンスジャーナル!気になる科学情報をくわしく調べ、やさしく解説します!

2013年08月

第44回ノーベル化学賞 ハーンとマイトナー「原子核分裂の発見」

 核兵器廃絶に必要なこと
 今日、核兵器ほど忌まわしいものはない。1度ならず2度までも使われてしまった、我が国に対する公式な謝罪はなく、核兵器を使用して、戦争は終わったが、残念ながら世界平和にはまだほど遠い状態だ。

 現在も核兵器を所持する隣国に一方的に脅されている日本は、それほど悪い国なのか?

 日本国憲法前文にあるように、世界平和を実現するなら、日本だけが戦争を放棄するのではなく、あらゆる面で積極的に、世界平和への提案を続けることが正しい姿勢だろう。日本だけが集団的自衛権まで放棄しても意味はない。日本がなくなってしまっては、世界平和への貢献も何もできなくなるからだ。

 1944年のノーベル化学賞は原子爆弾の原理「原子核分裂」を発見した、ドイツの化学者・物理学者オットー・ハーンに贈られた。この「原子核分裂」の発見には女性研究者、リーゼ・マイトナーの協力によるところが大きいといわれている。この2人がいなかったら、発見が遅れ、広島や長崎に原爆は落ちなかったかもしれない。


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第44回ノーベル物理学賞 I・イザーク・ラービ「核磁気共鳴(NMR)の発見」

 1944年、第二次世界大戦末期
 1944年というと、第二次世界大戦もいよいよ大詰め。6月にはノルマンディー上陸作戦。7月にはヒトラー暗殺未遂事件、サイパン島では日本軍玉砕。11月にはそのサイパン島から東京初空襲があった。12月には東南海地震発生。軍需工場に大被害があり、日本の敗北が早まった。

 こんな年に、第44回ノーベル物理学賞は贈られた。どんな研究だろうか?受賞したのはアメリカの物理学者イジドール・イザーク・ラービ。受賞理由は「共鳴法による原子核の磁気モーメントの測定法の発見」である。

 これは、世界で最初の核磁気共鳴(nuclear magnetic resonance, NMR)現象に関する研究である。この原理を利用して、生体内の内部の情報を画像にする。核磁気共鳴画像法(magnetic resonance imaging, MRI)が開発されている。


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JAXAイプシロンロケット、打ち上げ直前に中止!原因は0.07秒の時間差

 イプシロン飛ばず、観客に大きなため息
 2013年8月27日午後、鹿児島県肝付町にある宇宙航空研究開発機構(JAXA)の内之浦宇宙空間観測所で予定されていた、新型固体燃料ロケット「イプシロン」の打ち上げが急きょ中止された。

 「まさか飛ばないなんて」「残念だ」。発射をひと目見ようと全国から詰めかけた多くのファンや地元住民からは、大きなため息が漏れた。

 発射台に載り、準備を整えたイプシロンの白い機体は、予定の午後1時45分にカウントダウンがゼロになっても、動きはないまま。約3キロ先の発射台が見えることから人気が高く、抽選で駐車場(約350台分)の枠を当てたファンらが詰めかけた宮原一般見学場では、轟音ごうおんとともに、晴れ渡った上空に飛び立つ姿を予想していた見学客からは、想定外の事態に「何が起きたのか」との声が上がり、残念そうな表情を浮かべていた。(2013年8月27日 読売新聞)


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数百匹のジンベエザメの回遊!産卵場所を追跡調査

 世界最大の魚類
 世界最大の魚類といえば、最大で12メートル以上にもなるジンベエザメだ。

 ジンベエザメに次いで、世界で2番目に大きな魚であるウバザメと同様、エサを濾過して食べる魚である。エサを食べるため、その恐ろしく巨大なアゴをつき出し、周囲のものをすべて吸い込む。そして口を閉じ、エラから水を吐き出す。濾過されて口の中に残ったすべてのものがエサになる。

 ジンベエザメは温暖な海域を好み、熱帯の海で繁殖する。世界中に分布するジンベエザメは、単独行動で集団を形成せず、滅多に姿を現さない。まだまだ謎の多い生物だ。メスはどこで出産するのか、60センチにも満たない幼魚はどこで成長するのかよくわかっていない。


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光を1分間止めることに成功!光速度は自由自在に変えられる?

 光の速さは一定ではない
 光の速さはどのくらいだろう?真空中における光速の値は 299 792 458 m/s(約30万キロメートル毎秒)と定義されている。

 この速さだと、太陽から地球まで約8分20秒、月から地球は、2秒もかからない。俗に「1秒間に地球を7回半回る速さ」とも表現される。

 ただし、この光の速さはあくまでも真空中であることに注意が必要だ。たとえば水の屈折率は可視光領域波長で約1.33なので、真空中の光速度は約30万km/sであるから、水中での光速度は約22.5万km/sとなる。だから、光の速度は遅くなることもある。

 今回、ドイツのダルムシュタット工科大学のゲオルグ・ハインツェ教授の研究チームが、「光を1カ所に1分間止める」ことに成功した。

 この成果は「光メモリ」への応用が期待され、スーパーコンピュータを超える、量子コンピュータの実現が一歩近づいたといえる。20日付WIRED(ネットニュース)などが報じた。



 以下はWIREDの記事「光を1分間停止させることに成功」からの引用する。

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夏にスイカが美味しい理由!意外に知らない健康効果

 夏バテによい食べ物は?
 夏の食べ物といえばスイカだが、スイカは野菜だろうか果物だろうか?

 スーパーなどで買うときは果物に分類される。園芸の分野では野菜とされる。したがって、どちらでも正解。

 昨日、ここ湘南にも珍しく雨が降った。しかし、これだけ暑い日が続くと心配なのが熱中症。熱中症対策でとる水分にはもううんざりだが、スイカなら十分に無理なく水分が取れ、食べた後もスッキリする。何か体によい成分が入っているのだろうか?


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新発見!神経細胞の電気信号は時々刻々と変化する

 神経細胞と電気信号
 神経細胞は神経組織を構成する細胞。例えば、脳を構成するのが「神経細胞」である。神経細胞は、電気信号を発して情報をやりとりする特殊な細胞だ。その数は大脳で数百億個、小脳で1000億個、脳全体では千数百億個にもなる。

 一つの神経細胞の「細胞体」からは、長い「軸索」と、木の枝のように複雑に分岐した短い「樹状突起」が伸びている。これらの突起は、別の神経細胞とつながり合い、複雑なネットワーク「神経回路」を形成している。神経細胞は、細胞体と軸索と樹状突起で一つの単位として考え、「ニューロン(神経単位)」とも呼ばれる。

 細胞体の大きさは、大きいものでは10分の1mm以上あるが、小さなものではわずか200分の1mmしかない。大脳では1立方mmに10万個もの神経細胞が詰まっている。そして脳全体の神経細胞から出ている軸索や樹状突起をすべてつなげると、100万kmもの長さになる。 この複雑で巨大な神経細胞のネットワークを電気信号が駆け巡り、高度な機能が生まれてくるのである。


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新発見!嗅覚を鋭敏化する“グーフィー”蛋白質とは何か?

 嗅覚に関する新しいタンパク質
 嗅覚とは、いわゆる「におい」や「香り」の感覚である。嗅覚は、特定の化学物質の分子を受容体で受け取ることで生ずる感覚の1つであり、五感の1つに数えられている。化学的物質を受け取る受容体を持つ細胞が嗅細胞である。

 嗅細胞は人間には約500万個、イヌでは2億個、ハト600万個、ウシガエルで約800万個、イモリで80万個の嗅細胞があるといわれている。鼻の良いイヌの嗅細胞が実に多いことがわかる。何と人の40倍も嗅細胞がある。

 今回、理化学研究所は、こうした嗅覚を鋭敏に働かせているタンパク質をマウスの嗅細胞で発見した。生物における匂いの情報伝達や嗅覚障害の分子メカニズムを解明する手掛かりになるという。


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世界初!完全な「量子テレポーテーション」に成功!量子コンピューターの可能性

 光の情報量をもっと増やすには?
 インターネットは、光通信で便利になった。この基本原理は、送られてきた1個のフォトン(光子)を受信して1個のビットを形成するというものであり、送られてくるフォトンが多ければ多いほど情報も多くなる。

 しかし、便利な光通信も、光ファイバーで送信できる光の量にはおのずと限界がある。現在、光を使った次世代の通信方法が研究されている。それが「量子テレポーテーション」だ。

 今回、東京大の古澤明教授らの研究チームが、光の粒子に乗せた情報を、瞬間的に他の場所に転送する完全な「量子テレポーテーション」に世界で初めて成功した。


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“継続は力なり”は正しかった!学習による脳変化を確認

 “継続は力なり”を科学的に立証
 “継続は力なり”とよく言うが、そのことが科学的にも正しいことが立証された。

 国立精神・神経医療研究センター(NCNP)は8月21日、外国語学習において脳は従来想定されていた以上に柔軟に変化することを明らかにしたと発表した。

 日々の学習により能力が向上するのは、脳に何らかの変化が生じているためと考えられているが、その詳細は未解明で、学習によって脳局所の構築に変化が生じることが重要なのか、脳局所間の連結が強まることが重要なのかについての議論が繰り広げられてきた。

 今回、学習プログラムを受けた人は、右前頭葉に灰白質容積の増加と、大脳深部の神経細胞体の集合体(核)の1つである尾状核の連結、側頭葉上部の連結に強化が生じていることが確認された。ところが学習をやめると、学習前と変わらない値に戻っていることも確認された。


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米政府、ようやく“エリア51”の存在を認めるも“謎は謎”のまま

 アメリカ政府「エリア51」の存在を認める
 アメリカ政府は米国時間8月15日、それまで認めてこなかった「エリア51」の存在を初めて認めた。今回、人里離れたネバダ州の砂漠に位置する施設を公式に認めた。だが、噂になっている宇宙人の存在については依然として不明のままだ。16日付の日本版CNN(電子版)などが報じた。

 エリア51はラスベガスの北北西約200km、アメリカ合衆国ネバダ州リンカーン郡のおおよそ 155 km²(神奈川県川崎市ほど)の土地に設置されており、広大な( 12139 km²、新潟県に匹敵する)ネリス射撃場(Nellis Range Complex 略 NRC)の一部である。

 一般に販売されている地図や「Google Earth」にまで掲載されているのみならず、存在を隠すことができないほど広大であり、その存在が世界的に有名になってしまったにもかかわらず、長年アメリカ政府およびアメリカ軍はエリア51の存在をはっきりと認めず、公式に否定もしていなかった。アメリカ政府の作成する地図にもエリア51は一切記載されていない。


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桜島、観測史上最大の噴火!5000mの噴煙・大量の降灰

 桜島で大噴火
 桜島は、鹿児島県の鹿児島湾(錦江湾)にある東西約12km、南北約10km、周囲約55km、面積約77km²の火山島。かつては文字通り島であったが1914年(大正3年)の噴火により大隅半島と陸続きとなった。

 桜島はいくつかの火山や側火山からなる活火山で、1日最高7回も噴火する。約2万6千年前に鹿児島湾内の海底火山として活動を開始した活火山によって形成された、地質学的には比較的新しい火山である。

 その山としての新しさ、有史以来頻繁に繰り返してきた噴火の記録、現在もなお活発な活動を続けている事実の全てが、学術的にも観光資源としてもたいへん重宝されており、日本国内のみならず、世界的に有名な活火山となっている。海の中にそびえるその山容は特に異彩を放っており、鹿児島のシンボルの一つとされる。

 その桜島の昭和火口で8月18日午後4時31分、爆発的な噴火が発生し、大きな噴石が山の3合目まで飛んだほか、噴煙が火口から5000メートルの高さにまで上がった。


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第43回ノーベル生理学・医学賞 血液凝固・骨形成「ビタミンK」の発見

 ビタミンKの発見
 ビタミンというと、A,B,Cを思い出すが「ビタミンK」というものがある。ビタミンは5大栄養素の一つなので、人類にとって必須、なければ命にもかかわる。「ビタミンK」とは何だろうか?

 「ビタミンK」は、油脂に溶ける脂溶性ビタミンのひとつ。私たちの体では食品から摂取するビタミンKと、体内の腸内細菌や組織でつくられたビタミンKとの両方を利用している。ビタミンKは納豆に非常に多く、1パック(40g)には348μgも含まれている。その他には、こまつ菜やほうれん草などの緑黄色野菜にも多く含まれている。

 第43回ノーベル生理学・医学賞には、このビタミンKの発見、その構造や働きをあきらかにした研究が選ばれた。受賞したのはデンマークの生化学者カール・ピーター・ヘンリク・ダムと、アメリカの生化学者エドワード・アダルバート・ドイジーである。受賞理由は「ビタミンKの化学的本性の発見」。


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第43回ノーベル化学賞 ヘヴェシー「トレーサーとしての同位体の研究」

 放射線とノーベル賞の深い関係
 放射線とノーベル賞の関係は深い。まず第1回目のノーベル物理学賞受賞者が、X線を発見したレントゲンである。第3回物理学賞受賞者は、ウランの放射線を発見したベクレルと、放射性物質、ポロニウムとラジジウムを発見したキュリー夫妻だ。

 ノーベル賞の中には残念ながら、原子爆弾の開発に繋がった研究もある。しかし、大半は人類の発展に貢献したすばらしい業績に贈られている。

 現在まで、原子力・放射線にかかわる主なノーベル賞受賞者は、ラザフォード、ラウェ、ブラッグ父子、プランク、アインシュタイン、ソディ、ボーア、コンプトン、ウィルソン、ド・ブロイ、ハイゼンベルク、シュレーディンガー、ディラック、ユーリー、チャドウィック…そして日本の湯川秀樹など62名にものぼる。

 第43回ノーベル化学賞者もその1人、ハンガリーの生化学者、ゲオルク・ド・ヘヴェシー(George de Hevesy)。受賞理由は「化学反応研究におけるトレーサーとしての同位体の応用研究」である。


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第43回ノーベル物理学賞 オットー・シュテルン「原子線と磁気モーメントの発見」

 3年間ノーベル賞受賞者なし
 2013年8月15日は68回目の終戦記念日。1945年8月15日、日本は戦争に負けた。ノーベル賞も1940年~42年まで受賞者はいない。戦争でそれどころではないということか。

 次のノーベル賞の表彰が行われたのは1943年。第二次世界大戦も大勢が決する頃である。4月には山本五十六大将が戦死。5月には米領アリューシャン列島のアッツ島で日本海軍の守備隊が玉砕。12月には学徒出陣の第一陣が出征。

 そんな中、3年ぶりにノーベル賞の授賞式が行われた。ノーベル物理学賞の受賞者は米国の物理学者オットー・シュテルン。受賞理由は「原子線法の開発と陽子の磁気モーメント」の発見である。この受賞には2つの重要な意味がある。


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なぜ?国内初!熱帯性感染症「シャーガス病」を確認!

 シャーガス病、なぜ?国内初確認
  世の中にはまだ知られていない病気がある。シャーガス病(Chagas' disease)は、原虫 Trypanosoma cruzi の感染を原因とする感染症。熱帯性の病気で日本ではほとんど心配がない病気だ。それが、日本で問題になっている。なぜか?

 厚生労働省は8月14日、中南米で流行しているシャーガス病が国内の献血で初めて確認されたと発表した。

 中南米出身の40歳代の男性から今年6月に採られた血から、シャーガス病を起こす病原体への感染でできる抗体や、病原体の遺伝子が検出されたという。

 同省によると、今回の献血分は出荷を差し止められたが、男性は昨年10月までに少なくとも9回献血しており、保存分を抗体検査したところ、いずれも陽性だった。


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ニューヨークヤンキースにドーピング問題!後手に回る対策

 ヒーローのドーピング問題
 ニューヨークヤンキースのイチロー選手の4000本安打達成の日が近づいている。ニューヨークヤンキースでは3000本安打をめざしているアレックス・ロドリゲス選手もいる。

 このアレックス・ロドリゲス選手、禁止薬物を使用した疑いで211試合の出場停止処分を受けた。ところが、ロドリゲス選手は、この処分に対して異議申し立てをしているため出場が可能だという。ややこしいルールがあるものだ。

 まだ、ルール違反と決まったわけではないが、米大リーグだけでなくアスリートには、ドーピングの問題がよくつきまとう。やはりルール違反はいけない。

 最近ではアンフェタミンやEPO、ステロイドなどの薬物だけでなく、さまざまなドーピング技術によって検査の目をくぐり抜ける方法がある。


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海岸にある津波石でわかった、巨大地震の周期

 津波石でわかる過去の大地震
 津波石というものがある。津波石は、津波によって岸に打ち上げられた大岩だ。

 津波は大きなエネルギーを有しており、その押し波は高い水圧で海中の巨石などを運び、高い波によって陸地の内部にまで打ち上げる。

 特に、亜熱帯・熱帯地方の沿岸部では、サンゴ礁が石化してサンゴ石灰岩が形成され、潮汐による浸食を受けてキノコ状の岩礁になったり、岩塊となって海中に点在しているものが多数ある。これらは、比較的もろく比重も小さいため、津波によって一部が分離し、陸に打ち上げられやすい。

 この津波石の年代を調べることで、八重山列島では、過去2400年間に約150~400年の間隔で大津波が襲来したとみられることがわかった。


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異常気象の原因?氷期-間氷期が10万年周期で変わるメカニズム解明

 異常気象は地球温暖化が原因か?
 連日暑い日が続いている。気温が40度を超えるような日が続くかと思えば、都心ではゲリラ豪雨、山口県や秋田県の一部では、これまで経験したことのない集中豪雨があり大きな被害が出ている。

 地球温暖化のためなのか、最近の異常気象はどこか地球がおかしいのでは・・・?と思わせる。確かに温室効果ガスのCO2は増え続けているのだが、それだけで、これほど毎年のように異常気象が発生するものだろうか?

 実は気象の変化は、様々な要因が複雑に絡み合って起きていることがわかってきている。昨日と同じ天気が今日も続くとは限らない。毎日新しい要因で、新しい気象現象が起きていると考えれば、異常気象も平常気象になる。

 今回、最新の氷床-気候モデルを用いたシミュ レーションの結果、氷期-間氷期が10万年周期で交代する大きな気候変動は、日射変化に対して気候システムが応答し、大気-氷床-地殻の相互作用によりもたらされたものであることを突き止めた。


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2013年8月12日、珍しいスピカ食・ペルセウス座流星群

 8月12日夕方から2つの天文現象
 連日猛暑が続いている。今年は、山梨県の甲府など連日40℃を超える場所もある。熱射病に注意して過ごしたい。

 日差しが強く、日が沈むとようやくほっとする状態だが、今日は夕方から珍しい天文現象が2つ見られる。一つはスピカ食、もう一つはペルセウス流星群だ。この機会にぜひ観察したい。

 夕方、全国広い範囲で、おとめ座の1等星スピカが月に隠される「スピカ食」が見られる。1等星の星食は2005年3月のアルデバラン食(おうし座)以来のことだ。なお、東北と北海道の一部ではスピカ食は起こらず、スピカと月の"接近"になる。

 また、ペルセウス座流星群が、8月12日の深夜から13日の明け方にかけて出現の極大となり、多くの流星を見ることができる。さらに、極大の前後1週間程度はふだんよりも多くの流星を見ることができる。


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