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82年間も続行中、世界最長の実験「ピッチドロップ」とは? - GIGAZINE「ピッチドロップ実験」とは、「ピッチ」という非常に粘性の高い流体の滴下実験です。ものすごく粘り気が強く(ネバネバというよりガチガチと言った方がいいレベル)揺らしても傾けても逆さにしてもびくとも動かないように見える液体も、長い時間をかけてわずかずつ流れ、漏斗のようなものに入れておけばいつかはボトッと滴が垂れるときが来るわけで、その流れや滴が落ちる現象を82年にもわたり観測しているのがこの世界最長の実験。
asahi.com(朝日新聞社):エレベーターで宇宙に行けるかも 東京で今秋国際会議 - サイエンス宇宙エレベーターとは、赤道の上空、高度約3万6千キロに浮かぶ静止衛星から地上に向けてケーブルを垂らし、それをガイドとして利用して、宇宙との間を昇降するエレベーター型宇宙船のこと。
バランスが取れるように、静止衛星から地球と反対方向の宇宙にも向けてケーブルを伸ばすため、その総延長は月までの距離の約4分の1にも達する。ケーブルは、静止衛星と共に宙に浮いた状態となるので、よじ登っても落ちてこない。地球の重力を脱出する燃料がいらないので、宇宙旅行のコストが約100分の1になると見込まれている。総建設費は、約1兆円の予定。
SF作家の故アーサー・C・クラークが小説「楽園の泉」で紹介して有名になったが、実現は不可能に近いと考えられてきた。どんな素材でもその重さに耐えきれず、ケーブルが途中で切れてしまうからだ。計算上は、鋼鉄の約180倍もの強度が必要。だが、日本宇宙エレベーター協会会長で、IT会社社長の大野修一さん(40)によれば、軽くて強いカーボンナノチューブが開発され、必要強度の約4分の1の強さの繊維がすでに造られているという。米国では、米航空宇宙局(NASA)が賞金を出すコンテストも開かれている。
— 東大の研究チーム、集束超音波で「見えない物体」の感触を実現(動画) | WIRED VISION集束超音波で「見えない物体」の感触を実現
日本人の研究者たちが、目には見えないが、触れたり、コントロールすることのできる物体を作り出す技術を開発した。
東京大学の研究者[情報理工学研究科の篠田裕之准教授や岩本貴之研究員ら]によって考案されたこのシステムは、複数の超音波を操作して焦点を作り出すことで、人間の手が「物体」を感じられるようにする。
また、手の位置を追跡するカメラを使用し、手の周囲で焦点を移動させることで、バーチャルな物体の表面をトレースできるようにする。
研究者たちによると、この技術をビデオゲームに応用することで、ゲーマーたちはコントローラーやジョイスティックなどを購入する必要がなくなるかもしれないという。
『BBC News』の記事を参考にした。
上記記事によると、この研究は8月にカリフォルニアで開催された『SIGGRAPH2008』会議で発表され、すでにいくつかの企業から申し出を受けているという。
両手で物を感じることもでき、複数の人が同時に使うこともできるとされる。現在は弱い感触が限られた方向でしか感じられないが、将来は超音波を発生させる機器の配置方法を工夫し、出力をあげることで、感触を強化する計画。ただし、あまり出力をあげると耳に悪影響がある可能性がある、という問題も指摘されている。
— 米研究者、完全な「光学迷彩」技術の開発に成功 - Technobahn完全な「光学迷彩」技術の開発に成功
日本の人気アニメ「攻殻機動隊」で登場する物体を透明化する「光学迷彩」技術の開発に米カリフォルニア大学バークレー校の研究グループが成功していたことが11日、明らかとなった。
この研究発表を行ったのは同大学のXiang Zhang教授(Chancellor’s Professor)を中心とする研究グループ。
Zhang教授が開発した「光学迷彩」技術はナノサイズの特殊な素材を使ったもの。この素材に光の波動がぶつかると一般の物質のように光を反射することなしに物体の表面に沿って光波を屈折させることが可能(研究グループはこの現象を「ネガティブ・リフレクティング(negative refracting)」と呼んでいる)。結果的にこのナノサイズの特殊な素材は素材を通して向かい側の光波をそのまま反対側に通過させてしまうため、この素材は透明に見えてしまうことになるというものとなる。
この素材、今のところ大きさが10マイクロメートルと極小サイズであること、また光を屈折させる方向は決められており、2次元の方向でしか「ネガティブ・リフレクティング」は機能しないなどの制約はあるものの、理論上は大型の物体を完全に透明化させることも可能だと説明している。
この研究成果は近く、英科学雑誌「ネイチャー」と米科学雑誌「サイエンス」に論文発表の予定。
この「ネガティブ・リフレクティング」技術の研究は米軍の財政支援の元で進められたものとなる。米軍ではこの技術を応用することで将来、戦車などを可視的に透明化することを計画しているという。
光を当てるとプラスチックのベルトが伸縮して車輪を回す。そんな世界初のモーターを東京工業大資源化学研究所(横浜市)の池田富樹教授(高分子化学)と山田宗紀研究員らが開発した。ドイツ化学会誌に発表した。光のエネルギーを電気に変えて利用する太陽電池とは違い、光を動力に直接変えるため、太陽エネルギーを効率よく利用する未来の動力源として期待できそうだ。— 光だけで動く世界初のモーター開発 東工大資源化学研究所 - MSN産経ニュース
「水蒸気にイメージを保存する方法」物理学者のチームが発見 : Gizmodo Japan研究員がまず光パルスに画像(例:数字の“2”)を保存する。この光パルスが原子のガス(気体)にぶつかると、その衝撃が強度に吸収され原子の活動を活発化させる。そこへ2番目の光線が同じガス目指して差し込むと、原子はユニークな量子状態となり、最初の光パルスが蒸気を通過する結果に繋がる。この現象を「電磁誘起透明化(Electromagnetically Induced Transparency : EIT)」と呼ぶ。
これまでの実験でも見られたように、第1の光パルスが蒸気内にある時、第2の光線がオフになると、第1のパルスは完全停止(&蒸気内に一時保存)できる。その後、第2の光線を再開すると、最初のパルスが復元できるというわけだ。
— 環境・自然・科学 北海道新聞簡易炉で「常温核融合」か 北大院・水野氏が確認 国際学会で発表へ
実験はステンレス合金製の炉(内容積八十八cc)の内部に、炭素を含む多環芳香族炭化水素の一種フェナントレンを〇・一グラム投入した上で、高圧水素ガスで満たし密閉して行った。
ガス中の水素原子などを規則正しく配列させて反応を促進する働きを持つ白金とイオウを触媒に用いた。
水素を七十気圧まで加圧し、加熱器の設定温度を六六○度とした場合、設定温度に達して加熱を止めた後も炉内の温度は約一時間上昇を続け、最大で六九○度に達した。この過程で過剰熱の出力は六十ワット、発熱量は二百四十キロジュールで、化学反応で得られるエネルギーの少なくとも百倍以上だった。
水野氏は同様の実験を三十回実施し、すべてで過剰熱を確認。また実験後の炉内で《1》地球上の炭素の約1%を占めるにすぎない炭素同位体「炭素13」が大量に発生《2》実験当初は存在していなかった窒素が発生-し、いずれも化学反応で説明できない現象から、水野氏は「炉内で水素と炭素の常温核融合反応が起きているとしか考えられない」と話す。
太陽が最期を迎えても地球ごと助かる方法 - A Successful Failure
1. 地球を動かす
1982年、スイス連邦反応炉研究所のMieczyslaw Taubeは、太陽が最も巨大化したときの半径を現在の40倍、その放射レベルを360倍と見積もり、地球が木星軌道まで後退すれば問題は生じないと考えた*1。そして、地球を木星軌道まで動かす方法として、地球の赤道上に巨大なパルス核融合ロケットエンジンを並べ、地球を動かすアイデアを提案した*2。
利用されるロケットは1基あたりの推力が5.6TN、噴射速度は327km/s。このエンジンを10基束ねたクラスターロケットを24台赤道上に等間隔に配置、各ロケットが地球の自転に沿って順番に現地時間正午前後1時間、10秒に1回、1噴射1秒、パルス周期1/10秒で噴射する。これにより、地球に対して8.5×10-13m/s2という極微量な加速度を与えることができる。
この作業によって地球は徐々に外側に移動し、螺旋を描きつつ太陽から離れていく。そして10億年後には地球は木星軌道に乗る。太陽が赤色巨星期を過ぎて燃え尽きた後は、木星から汲み上げた水素を燃料に、人工太陽の光によって生き延びていくこととなる。Taubeの見積もりによれば、この作業を完遂するためには地球のおよそ1割に相当する質量が噴射されることになるが、その膨大な質量、必要なエネルギー、コストをどうやって工面するかが問題になるだろう。
2. 太陽を交換する
他にも地球を動かすアイデアは複数提案されているが、どれも莫大なエネルギーとコスト、時間を要し、現実的とは言えないものが大半である。そこに、Martyn J. Foggが提案したのはさらに奇想天外で大胆なアイデアであった*3。彼は太陽を交換する方法を考え出したのだ。
太陽が寿命を迎える前により若く健康な星と交換してしまえばよい。半径100光年ほどには太陽交換の候補となる恒星が300個ほど存在する。大体1000万年ぐらいのタイムスケールで交換作業を終えることを想定すると、その手法は次のようになる。
まず太陽の周囲に超伝導体のリングをかけ、強力な電流を流すことによってトロイダル磁場を発生し、太陽から噴き出す荷電粒子の流れを一方向に整流する。仮に太陽の総出力の10%のエネルギーをこのリングに投入すると、年間に太陽の総質量の10億分の3の質量を噴射に回すことが出来る。
この噴射により、70万年後には太陽の運動速度は1km/s、進路の変更可能範囲は自転軸に対して1.9度以内、消費される太陽質量は0.2%となる。 270万年後にはそれぞれ5km/s、9.5度、0.8%、そして1070万年後には20km/s、33.7度、3.2%となる。ここで太陽の加速はごくゆっくりなので、太陽系のなじみの惑星は皆太陽に引っ張られてついていく。
このように太陽を操縦し、目標の恒星の側をすり抜けるコースに乗せる。そして、地球が相手の恒星の重力圏内に入り、太陽から引き離されて相手の恒星の周囲を巡る軌道に乗り移るように突入コースを注意深く設定するのだ。この方法では太陽系の惑星全てを連れて行くことは難しいが、太陽の寿命の問題を回避することが出来る上、望むならば太陽を渡り歩いて、末永く地球を存続させることができる。
もちろん太陽が寿命を迎えるのは何十億年も先の話である。そのような未来では人類は別の生命体に進化しているだろうが、そうした人類の子孫が恒星間を渡り歩き、その活動領域を遠大な銀河系に広げていくことを期待したい。