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テクノロジー

JAXA小型ロケット「SS-520」4号機打上げ失敗!民生部品が原因?従来の約1/10、低コスト化(5億円)は実現するか?

 JAXA小型ロケットSS-520とは何か?

 JAXA小型ロケットは、観測用ロケットであり、科学観測・実験のために弾道飛行を行うロケットである。英語ではサウンディングロケット(sounding rocket)である。

 観測ロケットは通常、高度50kmから1500kmへ打ち上げられる。気球の最高到達高度(40km)よりも高く、人工衛星の最低軌道(120km)よりも低い圏内を調べる時に用いられる。ブラックブラントXおよびXIIでは到達高度はそれぞれ1,000kmと1,500kmに達し低周回軌道投入も可能である。観測ロケットにはしばしば余剰の軍用ロケットが用いられる。

 SS-520は宇宙航空研究開発機構(JAXA)傘下の宇宙科学研究所(ISAS)が開発し運用する固体燃料のロケットで、基本形の2段式の観測ロケットはJAXA最大の観測ロケットである。派生型の3段式の超小型衛星打上げ機は世界最小のローンチ・ヴィークル(宇宙ロケット)になる。


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政府が「もんじゅ」廃炉を正式決定!高速炉研究は継続、今度はフランス「ASTRID(アストリッド)」と共同開発

政府が「もんじゅ」廃炉を正式決定 高速炉研究は継続

 高速増殖原型炉「もんじゅ」(福井県敦賀市)の存続問題について政府は21日午後、原子力関係閣僚会議を開き、廃炉を正式に決定した。この日の原子力関係閣僚会議では、もんじゅは原子炉として再開しないで廃止措置に移行することを最終的に確認。

 一方で廃炉に伴う地域振興策として、もんじゅ周辺の地域を引き続き高速炉研究開発や原子力研究、原子力分野の人材育成の拠点とすることや、もんじゅに代わる高速炉の開発に関してフランスの高速炉実証炉「ASTRID(アストリッド)」や、高速実験炉「常陽」(茨城県)などを活用することなどを決めた。

 文部科学省と経済産業省を中心とするこれまでの政府検討作業では、原子力規制委員会が求めた新たな運営主体が見つからなかったことや、運転再開するために5,400億円以上投入しても運転再開には最低8年かかることなどから「廃炉やむなし」の方針を固めていた。


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日本の新しい小型ロケット「イプシロン」2号機打上げ成功!探査衛星「あらせ」がオーロラの起源「バン・アレン帯」を調査

 イプシロン2号機 打ち上げ成功

 日本の新しい小型ロケット、「イプシロン」の2号機が地球周辺の放射線を調べる探査衛星を載せて、12月20日午後8時に鹿児島県の内之浦宇宙空間観測所から打ち上げられ、午後8時13分ごろ、予定どおり衛星を切り離して打ち上げは成功した。

 日本の小型ロケット「イプシロン」の2号機は、20日午後8時、1段目の燃料に点火し、発射台を離れました。ロケットは衛星を覆っている「フェアリング」や、1段目、2段目を次々に切り離しながら上昇を続け、打ち上げからおよそ13分半後の午後8時13分ごろ、高度500キロ付近で衛星を切り離し、打ち上げは成功した。

 今回が2回目の打ち上げとなる「イプシロン」は、重さが数百キロクラスの小型の人工衛星を低価格で打ち上げるために、JAXA(宇宙航空研究開発機構)が、IHIエアロスペースとともに開発した新しい小型ロケットで、3年前に1号機の打ち上げに成功している。


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土星探査機「カッシーニ」いよいよグランドフィナーレ!土星の環に最接近、見えるかな?「氷」の粒子

 土星探査機「カッシーニ」の活躍

 「カッシーニ (Cassini-Huygens)」は、アメリカ航空宇宙局(NASA)と欧州宇宙機関(ESA)によって開発され、1997年に打上げられた土星探査機。いよいよ「カッシーニ」のミッションも残すところ1年弱となった。これから来年4月下旬まで、カッシーニは土星の環をかすめるようなコースを20回飛行する予定で、その1回目が12月4日に実施された。

 環の粒子はほぼ全て水の氷であり、塵やその他の物質が少量混入しているといわれる。しかし、映像等で実際に確認したことはなく、今回の接近で何らかの証拠が確認できればよいと思う。

 カッシーニは、金星→金星→地球→木星の順にスイングバイを行なって土星軌道に到着した。カッシーニには惑星探査機ホイヘンス・プローブ (2.7 m、320 kg) が搭載されており、タイタンでカッシーニより切り離されてタイタンに着陸し、大気の組成・風速・気温・気圧等を直接観測した。


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こうのとり6号機打ち上げ成功!H2ロケットの成功率97.3%!日本製バッテリー搭載!日本の存在感示す

 こうのとり6号機打ち上げ成功

 国際宇宙ステーションに物資を届ける日本の宇宙輸送船「こうのとり」の6号機を載せたH2Bロケットが、9日午後10時26分、鹿児島県の種子島宇宙センターから打ち上げられ、午後10時41分ごろ、予定どおりに「こうのとり」を切り離して打ち上げは成功した。

 H2Bロケットは、打ち上げのおよそ2分後には4本の補助ロケットを切り離し、およそ6分後には1段目を切り離しながら上昇を続けた。そして、打ち上げからおよそ15分後の午後10時41分ごろ、予定どおり、高度287キロ付近で、こうのとり6号機を切り離し打ち上げは成功した。

 今回のこうのとりでは、国際宇宙ステーションの新たな主電源に採用された日本製のリチウムイオン電池を送り届けるほか、深刻化する宇宙ごみを取り除くために、日本が開発中の新たな技術の実験が行われる。


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世界初!太陽系外惑星「K2-3d」の“影”を地上から観測!生命が存在する可能性がある「ハビタブルゾーン」にある惑星

 続々発見される「太陽系外惑星」

 太陽系外惑星(Extrasolar planet,Exoplanet)とは、太陽系にとっての系外惑星、つまり、太陽系の外にある惑星である。 多くは(太陽以外の)恒星の周りを公転するが、白色矮星や中性子星(パルサー)、褐色矮星などを回るものも見つかっており、他にもさまざまな星を回るものが想定される。

 1990年代以降、多くの系外惑星が実際に発見されている。特に最近は、ケプラー宇宙望遠鏡による発見が多くなっている。ケプラーは2009年に打ち上げられ2012年にメインミッションを完了したが、これまでに約4300個の系外惑星候補を発見している。この候補のうち、984個は系外惑星であることがすでに確認されていた。 そして2016年5月には、新たに1284個もの候補が確かに系外惑星であると発表されている。

 残る約2000個のうちの1300個ほどの候補天体もかなり高い確率で系外惑星だろうとみられており、さらなる確認作業が行われている。 ケプラーによって発見された系外惑星1284個の新たな系外惑星のうち、約550個はその大きさから地球のような岩石惑星とみられている。さらにそのうち9つは、ハビタブルゾーン(液体の水が惑星の表面に存在できるような表面温度となる主星からの距離の範囲)に位置している。ケプラーが発見したハビタブルゾーンに存在する系外惑星の数はこれで21個である。


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えっ、カバンに入る電気自動車?最高時速10km/h、航続距離は12km、耐久重量は120kg!「WalkCar」のつくる未来

持ち運べる電気自動車「WalkCar」

 世界最小の電気自動車を、日本のメーカーが開発した。その名も「WalkCar(ウォーカー)」。サイズはA4のノートパソコンと同じくらいで、カバンにスッポリ入る。重量も3kg程と軽く、持ち運びも楽チンだ。しかし、小さいからと言ってあなどれない。スピードは時速10kgほどで、耐久重量はなんと120kg。小さな段差なら、そのまま登れる。操縦は電動立ち乗り二輪車「セグウェイ」と同様、体重移動で行う。小回りも利く。このウォーカーは、いろんな場面で活躍しする。

WalkCarを開発したのは、エンジニアリング専攻の大学院生で、Cocoa Motors(ココアモーターズ)の代表を務める佐藤国亮氏。リチウムイオンバッテリーで動くWalkCarは一見、裏返したタブレットに車輪をつけたようにしか見えない。

 しかし、小さいからといって侮るなかれ。約120kgの重さに耐えられる上、3時間という短い充電時間で最高速度は約10km/h、航続距離は12kmになるという。米『ニューヨークタイムズ』紙の記事によれば、日本人の1日の平均歩数は7,168歩で、距離にすれば5.7km程度であるため、WalkCarの航続距離はこれをはるかに上回る。


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第二次世界大戦末期、遣独潜水作戦で伝えられた幻のロケット戦闘機「秋水」・ジェット戦闘機「橘花」

 ロケットとジェットの違い

 ジェットエンジン(jet engine)とは、外部から取り込んだ空気を利用すること、および噴流(ジェット)を直接的に生成することをともに満たし、ジェットに起因する反作用を推進に直接利用する熱機関である。ジェットの生成エネルギーには、取り込んだ空気に含まれる酸素と燃料との化学反応(燃焼)の熱エネルギーが利用される。狭義には、空気吸い込み型の噴流エンジンだけを指す。また、主に航空機(固定翼機、回転翼機)やミサイルの推進機関または動力源として使用される。

 ジェット推進は、噴流の反作用により推進力を得る。より具体的には、噴流が生み出す運動量変化による反作用(反動)がダクトノズルやプラグノズルに伝わり、推進力が生成される。なお、ジェット推進と同様の噴流が最終的に生成されるものであっても、直接的に噴流を生成していないもの、例えばプロペラやファン推力などは、通常はジェット推進には含めない。プロペラやファンは、直接的には回転翼による揚力を推力としている。


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燃料不要の夢の宇宙エンジン「EMドライブ」は可能、NASAが発表!電力を確保すれば半永久的に加速

EMドライブとは何か?

 EMドライブ(英: EM-drive、electromagnetic drive)は、イギリスの航空宇宙技術者のRoger Shawyer(英語版)が考案した宇宙機の推進方法。ロケットエンジンなどの既存の推進機関とは異なり、推進剤なしで推力を生み出すとされている。EMドライブは、サテライト・プロパルジョン・リサーチ社により2001年に発表された。

 EMドライブは、マイクロ波を円錐形の鏡の密閉容器内で反射させるという機構からなるシステムである。その原理は2015年現在解明されていないが、既存のロケットエンジンやイオンエンジンが推進剤を出力する反動で加速するのとは異なり、またソーラーセイルやテザー推進のように外部とのエネルギーのやり取りをせずに、推進力が得られるとしている。

 これは、太陽電池などで電力を確保できれば、半永久的に加速が続けられることを意味しており、実現するのであれば画期的な推進機関になると考えられている。 一方で、外部とのやり取りをせずに推進力を得られるという主張に対しては、運動量保存の法則に反しているとの激しい批判も寄せられている。永久機関や異星人の宇宙船、反重力装置などの疑似科学の一種だとする科学者も多く、英国政府の援助も打ち切りとなっている。


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無意識のうちに恐怖記憶を消去できる技術を開発!PTSDから立ち直ることができるかもしれない

 PTSDとは何か? 

 心的外傷後ストレス障害(Post Traumatic Stress Disorder、PTSD)は、命の安全が脅かされるような出来事、戦争、天災、事故、犯罪、虐待などによって強い精神的衝撃を受けることが原因で、著しい苦痛や、生活機能の障害をもたらしているストレス障害である。

 心の傷は、心的外傷またはトラウマ(本来は単に「外傷」の意で、日本でも救命や外傷外科ではその意味で使われ、特に致命的外傷の意味で使われることが多いが、一般には心的外傷として使用される場合がほとんどである)と呼ばれる。トラウマには事故・災害時の急性トラウマと、児童虐待など繰り返し加害される慢性の心理的外傷がある。

 心的外傷後ストレス障害は地震、洪水、火事のような災害、または事故、戦争といった人災、あるいはいじめ、テロ、監禁、虐待、パワハラ、モラハラ、ドメスティックバイオレンス、強姦、体罰などの犯罪、つまり、生命が脅かされたり、人としての尊厳が損なわれるような多様な原因によって生じうる。


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NHK“がん治療革命”が始まった!~プレシジョン・メディシンの衝撃~がん遺伝子分析、オーダーメイド治療薬

“がん治療革命”が始まった ~プレシジョン・メディシンの衝撃~

 プレシジョン・メディシン(Precision Medicine)とは、日本語では「精密医療」と訳されている。患者の治療方法を遺伝子レベルで分析・選択し、個人レベルで最適な医療を施すこと。最先端の技術を用い、遺伝子を解析し、遺伝子の異常から適切な薬を投与し治療を行うことである。

 2015年1月20日のオバマアメリカ合衆国大統領の一般教書演説において、“Precision Medicine Initiative”が発表され、世界的にも注目されている。プレシジョン・メディシン(Precision Medicine)と類似した、言葉としてPersonalized Medicine(個別化医療)がある。

 日本人の2人に1人がかかる病、がん。その治療が根底から変わろうとしている...。NHKで11月20日、放映された「NHKスペシャル “がん治療革命”が始まった ~プレシジョン・メディシンの衝撃~ 」には驚かされた。がんがずっと治りやすくなっている印象を受けた。しかも副作用が少ない。これからはオーダーメイド医療「個別化医療」になるとは聞いていたが、ここまで進んでいるとは思わなかった。


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がん高額治療薬「オプジーボ」価格50%引き下げ!高額療養費の負担額軽減のためだが、製薬会社にダメージ

ノーベル賞の受賞予測に選ばれた「がんの免疫療法」

 今年2016年のノーベル生理学・医学賞は東京工業大学の大隅良典教授の「オートファジー」だった。惜しくも今年のノーベル賞は逃したが、アメリカのトムソン・ロイターの予測で日本人研究者として挙げられた3人がいた。このうち、免疫の働きを抑える「PD-1」という物質を発見し、新しいがんの治療薬の開発に道を開いた京都大学の本庶佑名誉教授がいる。

 2014年、新しいコンセプトの抗がん剤、小野薬品工業(本社・大阪市中央区)のニボルマブ(商品名オプジーボ®点滴静注)が登場、画期的な「がん免疫療法」として大きな期待を集めている。この創薬をけん引したのが、世界の免疫学研究を長年リードしてきた京都大学の本庶佑(ほんじょ・たすく)氏(現・客員教授、静岡県公立大学法人理事長)だ。

 2006年にがん免疫抑制抗原PD-1の抗体として、ニボルマブが米国食品医薬品局(FDA)により研究用新薬として認可され、同年から臨床試験が米国でスタート。2009年、米製薬大手、ブリストル・マイヤーズスクイブ社が、24億ドルでメダレックス杜を買収すると、薬の開発は加速された。


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「スター・トレック」のワープは実現可能か?意識改革で人類は「光速」を超えて移動することができる

人類は「光速」を超えられるか?

 超光速航法は、SFなどに見られる架空の航法であり、宇宙船が光速を超える速さで航行するための技術である。

 相対性理論によると、物体の相対論的質量は速度が上がるにしたがって増加し、光速において無限大となる。このため、単純に加速を続けるだけでは光速に達することも、光速を超えることもできない。宇宙を縦横無尽に駆け回るSFの恒星船ではこのままだと都合が悪いので、さまざまな架空理論にもとづく超光速航法が考えられている。

 ワープ(warp)もその一つである。ワープはSFに登場する超光速航法で「宇宙空間歪曲航法」などとも呼ばれる。日本ではアニメ「宇宙戦艦ヤマト」のヒットで良く知られるようになったが、アメリカなどでは「スタートレック」シリーズの"Warp drive"で有名になった用語である。


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気象衛星ひまわり9号を打ち上げ成功!可視赤外放射計(AHI)で2輪のひまわりが地球の光と温度を感知

 気象衛星ひまわり9号を打ち上げ

 台風進路予想などで活躍している静止気象衛星ひまわり8号と同型でバックアップ機となるひまわり9号が2日午後3時20分、鹿児島県の種子島宇宙センターからH2Aロケット31号機で打ち上げられた。当初は1日に打ち上げる予定だったが、悪天候が予想されたため延期していた。

 気象庁、宇宙航空研究開発機構(JAXA)などによると、ひまわり8号は2014年10月に打ち上げられ、昨年7月から7号の後継機として運用されている。9号は8号と同型で太陽電池パネルを展開すると全長約8メートル、重量は約1.3トン。この日の打ち上げ後は、エンジンからガスを噴射して約1週間後に観測ポイントである赤道上空約3万6千キロの静止軌道に到達する。到達後は「スラスタ」と呼ばれる12の小エンジンで姿勢を微調整する。姿勢が確定したら約3カ月かけて機器類を点検。その後は8号に異常が生じる事態に備えバックアップ機として当面待機し、22年に8号と交代して観測を開始する予定だ。


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大西さん 国際宇宙ステーションから地球に無事帰還!「We are not alone.」ブログに宇宙体験を記述

 ソユーズの帰還までの手順

 旅客機のパイロットから宇宙飛行士になった大西卓哉さんは、ことし7月から国際宇宙ステーションに滞在し、さまざまな科学実験に取り組んだほか、今月23日にはアメリカの宇宙輸送船「シグナス」をロボットアームでキャッチするなど重要な任務を果たし、いよいよ地球に帰還する日がやってきた。

 時計は日本時間の10月30日午前6時を指した。アメリカとロシアの2人の宇宙飛行士とともにロシアの宇宙船「ソユーズ」に乗り込み、午前6時20分ごろ扉が閉められた。いよいよ宇宙ステーションともお別れだ。地上訓練で何度も行われた手順なのでなんの迷いもない。切り離しボタンを押すと「ソユーズ」は、10月30日午前9時半すぎに国際宇宙ステーションをゆっくりと離れた。

 着陸予定の場所の近くには日本時間の29日深夜、ロシア宇宙庁のスタッフなどを載せた車両や、大西さんたちの健康状態を検査するための機器などを積んだトラックが、次々に到着した。


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ゲート長1nmの世界最小トランジスタ(MOSFET)を作製!電界効果トランジスタ(MOSFET)とは何?ムーアの法則はまだ続く...

 増幅型トランジスタからスイッチ型トランジスタへ

 トランジスタは、1948年に AT&T ベル研究所のショックレー、バーディーン、ブラッテンらのグループによって発明された。彼らは、軍事レーダーを検知する研究から半導体のゲルマニウムに注目し、このゲルマニウムに微量の不純物を加えたものを組み合わせると、電流の増幅作用 (元の信号と同じ形をした強い信号を作り出す作用) が生まれることを発見した。当時は真空管を用いて軍事レーダーの微弱な電波を増幅していたが、トランジスターは真空管よりも消費電力が少なく、寿命も長いというメリットを備えている。やがてシリコンが半導体として使われるようになると、真空管を置き換える次世代の素子として、軍事用途だけでなく民生用途にも利用範囲が一気に広がり、またたく間に普及した。

 トランジスタは、主に信号増幅用の素子として使われ始めたが、時間が経つにつれてスイッチとしての機能にも着目されるようになった。実は、増幅作用を最も単純化したものがスイッチとしての働き。増幅する前の信号を「流れている」と「流れていない」という 2つの状態に限定すれば、それによって増幅される信号も「流れている」と「流れていない」という 2つの状態のみとなる。つまり、増幅前の信号がスイッチのボタンとなり、このボタンに連動して増幅後の信号を流したり、止めたりすることができる。このようにして動作するスイッチは、金属と金属が触れ合う機械的なスイッチと異なり、非常に高速に、しかも半永久的に動作する。


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現実味を帯びてきた「宇宙エレベーター」CNTケーブル、つるべ井戸方式で問題クリアー “開港”は2050年頃

 宇宙エレベーターが実現可能に

 「宇宙エレベーター」または「軌道エレベーター」をご存じだろうか?それは地上と宇宙をエレベーターでつなぐ、これまでにない輸送機関。地上から天へと伸びる塔のようなものを想像してみよう。かつては突飛な夢物語として受け止められていたが、理論的には十分実現可能なものであり、近年の技術発展によって、手の届く域に到達しつつある。

 現在の宇宙開発の主役であるロケットには墜落や爆発の危険が伴うが、宇宙エレベーターにはその危険はなく、大気汚染の心配もない。実現すれば、ロケットに依存していた宇宙開発は大きく飛躍する。訓練を受けた宇宙飛行士でない私たちでも、おそらくは高齢者や体が不自由な人も、宇宙を訪れる機会が得られる。

 宇宙エレベーターの仕組みは、次のとおり。地球を周る人工衛星は、地球の重力で下(内側)へ引っ張られている力と、遠心力で上(外側)に飛び出そうとする力が一致して釣り合っているため、高度を維持して周回し続けている。このうち赤道上の高度約3万6000㎞を周る人工衛星は、周期が地球の自転と同じで、地上に対して天の一点に静止しているように位置するため、「静止衛星」と呼ばれている。


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夢の完全自動運転で人より10倍安全になる?先行するテスラ、2017年末実現へ!グーグルのソフトほぼ完成?

米テスラ、完全自動運転の車生産へ

 ニューヨーク(CNN) 米電気自動車(EV)メーカー、テスラモーターズは10月19日、完全自動運転機能を装備した車の生産に乗り出すと発表した。イーロン・マスク最高経営責任者(CEO)によると、今後数カ月かけて自動運転のためのソフトウエアを段階的に導入し、2017年末までには、運転手が何も操作しなくてもニューヨーク市からロサンゼルスまで自動運転で到達できる車の実現を目指す。

 現在のテスラ車の装備のままでは自動運転は実現できないことから、今後はカメラを増やしてコンピューターで周囲の全方向を確認できるようにする計画。コンピューターの処理能力も現在より40倍高速化して、超音波センサーも強化する。「いわば車載スーパーコンピューター」とマスク氏は説明している。

 完全自動運転機能は新型の「モデルS」と「モデルX」に搭載し、いずれは「モデル3」にも装備する。それより古いモデルをアップグレードすることはできないという。


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進化するロボット!火星を目指すNASA「ヴァルキリー」、会話し成長する「pepper」、AIは人間を超えるのか?

 「IoT」で成長する新型ロボット

 ロボットの性能が向上している。ロボットにはAIが搭載されており、その性能が強化されている。

 AIという言葉をよく目にする。AIは人工知能(Artificial intelligence)のことで、人工的にコンピュータ上などで人間と同様の知能を実現させようという試み、あるいはそのための一連の技術を指す。

 人工知能は、人間の知能そのものを目指すものと、人間が知能を使ってすることを機械にさせようと目指すものに分けられる。現在の人工知能はほとんどは後者のものだ。自動車のナビゲーションシステムのように、人がする判断を機械が代わりにやってくれると非常に助かる。道路情報は大量、煩雑であり、これを利用するのにナビは大変役立つ。人の脳はここまで記憶できない。


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ついに光から物質ができちゃった?光子と人工原子から成る安定な分子状態を発見!量子技術分野に応用可能

光子は力を媒介とするゲージ粒子

 光の粒子「光子」。光の実体を「粒」とする粒子説と「波」とする波動説の論争は、干渉実験などで波動説が優位に立ったが、1905年、A.アインシュタインは、光を受けた物質が電子を出す光電効果を、光を1粒、2粒と数える光量子の考え方で説明した。量子力学は「光は粒子であり、波である」とみる。1粒のエネルギーは、振動数ν(ニュー)の光でhν(hはプランク定数)。質量はゼロ。スピンは1。

 光子はまた、力を媒介する基本粒子(ゲージ粒子)としての性質がある。例えば物質に力を加えると物質内の電子が移動する。それが元に戻ろうとするときに光子を生じる。核分裂反応や核融合反応では、粒子と粒子がぶつかり合い、新しい元素が多量に生じる。この時、電子の位置が激しく遷移するので光子も多量に発生する。これが太陽エネルギーの源である。

 これまで、物質から光子を取り出すことはできたが、光子から物質を造ることには成功していなかった。今回、国立研究開発法人情報通信研究機構(NICT)は、日本電信電話株式会社(NTT)、カタール環境エネルギー研究所(QEERI)と共同で、超伝導人工原子とマイクロ波光子の相互作用の強さを系統的に変え分光実験を行った結果、人工原子に光子がまとわり付いた分子のような新しい最低エネルギー状態(基底状態)が存在することを発見した。


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