このコーナーでは、2014年から先端テクノロジーの研究を論文単位で記事にしているWebメディア「Seamless」（シームレス）を主宰する山下裕毅氏が執筆。新規性の高い科学論文を山下氏がピックアップし、解説する。 X： ＠shiropen2 2023年、米国の高校生ネキヤ・ジャクソンさんとカルセア・ジョンソンさんは、地元の高校のコンテストで驚くべき成果を披露した。それは、三角関数を用いてピタゴラスの定理を証明するという方法の発見であった。 「a^2+b^2=c^2」で表されるピタゴラスの定理は、よく知られている数学の基本定理である。この式は、直角三角形において、最も長い辺（斜辺）の2乗が、残りの二辺の2乗の和に等しいことを示している。 これまで数多くの数学者たちが代数学や幾何学を用いてこの定理を証明してきたが、三角関数による証明はより難しかった。三角関数の基本公式自体がピタゴラスの定理を前

2024年のノーベル物理学賞は，「人工ニューラルネットワークによる機械学習を可能にする基礎的発見と発明」の功績で，米プリンストン大学のホップフィールド（John Hopfield）名誉教授とカナダのトロント大学のヒントン（Geoffrey Hinton）名誉教授に授与される。 ある技術が社会で広く使われ生活や産業を大きく変えたとき，その原点に立ち戻り，最初の一歩となった成果にノーベル賞が授与されることはしばしばある。今回の授賞がまさにその例だ。物理学賞を受賞した2人は1980年代に，今，最も注目が集まっている人工知能（AI）の根幹である人工ニューラルネットワークの基礎を築いた。 ヒントになったのは，磁性の振る舞いを語るのに使われている物理学のモデルだ。磁性体はしばしば，互いに影響を及ぼし合う電子のスピン（自転の向きに相当する）が縦横に並んだモデルで記述される。各スピンはお互いの距離と相互作

研究によれば、ペンを紙に走らせるという行為は、複数の脳領域を活性化させ、記憶力や認知機能の向上につながる。（PHOTOGRAPH BY OKSANA NAZARCHUK, GETTY IMAGES） これからやるべきことや買い物リストを最後にメモしたときのことを思い出してほしい。おそらく、ペンと紙は使っていないのではないだろうか。この10年、教室での授業から職場での会議まで、私たちの日常にあった手書きという行為はキーボードと画面に置き換えられてきた。世界を見渡すと、英語の授業で筆記体を教えなくなってしまった学校もある。しかし、ペンと紙を使って書く行為によって、デジタルツールでは再現できない認知機能への効果が得られることが、多くの研究で示されている。 「統計的に見ると、手書きと記憶の関係をテーマにした研究のほとんど（日本、ノルウェー、米国などで行われたもの）は、コンピューターで入力するより自

地球の全生物の共通祖先「ルカ」 地球のすべての生物は、ただ一つの共通の起源を持つと考えられている。この、共通の起源となった生物集団をルカと呼ぶことがある。これはLast Universal Common Ancestorの頭文字を繋げたもの（LUCA）で、「全生物の共通祖先」などと訳される。 ルカは「地球における最初の生物」ではない ちなみに、「全生物の最終共通祖先」のように「最終」をつける意味は、ルカを一つの生物集団に特定するためだ。なぜなら、ルカは、地球における最初の生物というわけではないからだ。おそらく、ルカより古い時代に生きていて、ルカに至る系統と分岐した後で、絶滅してしまった生物もたくさんいたはずだ。 そう考えると、じつは、ルカの祖先ならすべて「全生物の共通祖先」になってしまう。それでは不便なので、時代的に最後の共通祖先だけをルカと呼ぶために「最終」がついているのである（図「ルカ

意識とは何でしょうか？ アメリカのウェルズリー大学（Wellsely）で行われた研究により、脳における意識の基盤が量子的なものであるとする「量子意識理論」を支持する結果が発表されました。 量子意識理論では、意識の本質はニューロン内部の「微小管」とよばれる細い繊維の量子振動であるとされており、量子的な振動がニューロンの電気信号パターンに大きな影響を与えると考えられています。 今回の研究では、量子的振動の「巣」と考えられている微小管に結合して保護する化学物質を加えた場合、麻酔薬によって意識を失うまでの時間が大幅に遅くなることが示されています。 古典的な理解では微小管タンパク質の保護がなぜ麻酔薬への抵抗力につながるかを上手く説明できません。 量子意識理論は30年前は奇妙な仮説に過ぎませんでしたが、ここ十数年で検証が進み、急激に勢いを増してきています。 研究者たちはプレスリリースにて「心が量子現象

マクロ世界も量子論で記述できることは、量子力学という理論の重要な主張です。実際の実験でも、ミクロ系からどんどんと系のサイズは大きくなっており、顕微鏡で目で見える程度の系でも量子的な重ね合わせ状態が簡単に作られ、その干渉効果を観測できるようになりました。このメソスコピック系やオプトメカニカル系と呼ばれる系のサイズ拡大の記録は世界中で日々更新されているような状況です。今まで量子力学がマクロ系で破れる兆候は、実験では全く見えていません。 かなりマクロ系に近い物理系でも量子力学の正しさが実証されていることは、量子力学の予言の１つでもあるスケーラブルな量子コンピュータの可能性をより信頼できるものにしています。 しかし波動関数の収縮を自発的に起きる物理的な現象として理解を試みる非標準的な理論も、世の中にはいくつかあります。そのような理論では、ミクロとマクロの自由度の間にある閾値を仮定したりします。対象

このコーナーでは、2014年から先端テクノロジーの研究を論文単位で記事にしているWebメディア「Seamless」（シームレス）を主宰する山下裕毅氏が執筆。新規性の高い科学論文を山下氏がピックアップし、解説する。 X： ＠shiropen2 普段感じている時間は、過去から未来へと一方向にしか流れていかない。このような時間が一方向に進む概念を「時間の矢」と呼び、物理学の未解決問題の一つとしている。この時間の矢を説明する新しい考え方を提案したのがこの研究である。 この論文では、宇宙が始まったときには「量子もつれ」は少なかったと主張（宇宙の初期状態が非常に低いもつれエントロピーを持つ状態であったという仮定）しており、これを「量子もつれの過去仮説」（Entanglement Past Hypothesis、EPH）と呼んでいる。 「量子もつれ」とは、2つ以上の量子がどんなに遠く離れていても互いに強

紅海のエジプト沿岸に、ワディ・エル・ジャラフという4000年以上前の古代遺跡がある。遠く海の向こうにシナイ半島を望むこの遺跡で2013年、歴史的発見がなされた。石灰岩で作られた坑道のなかで、世界最古のパピルス文書が30巻見つかったのだ。 古さもさることながら、注目すべきは書かれている内容だ。この「紅海文書」と呼ばれるものは、その昔にぎやかな港として栄えたワディ・エル・ジャラフについて明らかにしているだけでなく、クフ王の大ピラミッド建造に直接関わっていたメレルという人物の日誌も含んでいた。（参考記事：「“永遠”のギザの三大ピラミッドはどう建てた？ 謎の空間も発見」） ワディ・エル・ジャラフの遺跡が最初に発見されたのは1823年。発見者の英国人旅行家で古物収集家のジョン・ガードナー・ウィルキンソンは、これをギリシャ・ローマ時代のネクロポリス（共同墓地）だと考えた。その後1950年代に、考古学好

「Immersive Math」は、数学のうちベクトルや行列などの計算を研究する分野である「線形代数」についてインタラクティブな図を用意することでわかりやすさを向上させた無料の教科書サイトです。 Immersive Math https://immersivemath.com/ila/index.html サイトのトップページはこんな感じ。「完全にインタラクティブな図を備えた世界で最初の線形代数本」と述べられています。 中央に表示されている三角形の図はインタラクティブで、左上をクリックすることで回転・停止を切り替えられるほか、各頂点をクリックしてドラッグ＆ドロップすることで位置を調整可能。自由に図を編集できるため理解しやすいというわけです。 ページをスクロールすると目次が現れました。まずは「Preface(序文)」をクリック。 「『百聞は一見に如かず』という言葉の通り、たくさんの言葉を重ね

単一原子が量子的な波として広がっていく1920 年代、猫のパラドックスで知られるシュレディンガーは、波動方程式によって粒子が持つ波と粒子の二重性を表現することに成功しました。 新たな研究では単一の原子が波のように振る舞う様子を鮮明な画像として記録することに成功しています。 量子の奇妙な世界では、粒子は特定の場所に固まって「存在する」のではなく、空間のなかで「存在確率が分布する」というあやふやな状態にあることが知られています。 ですがシュレーディンガーの波動方程式を使うと、ある粒子が特定の場所に存在する確率密度を導き出すことが可能になります。 単一原子が量子的な波として広がっていく / Credit:Joris Verstraten et al . In-situ Imaging of a Single-Atom Wave Packet in Continuous Space . arXiv

Marianne Guenot ［原文］ （翻訳：Ito Yasuko、編集：井上俊彦） Mar. 24, 2024, 03:00 PM サイエンス 151,547 地球から3000光年のところにある｢新星｣が、地球から見えるようになる。 かんむり座T星が今後数カ月以内に、最大1週間にわたって北極星よりも強く光るはずだ。 多くの人にとって一生に一度となるであろうこの事象を見るには、いくつかの準備が必要だ。 まもなくある星が爆発し、北極星よりも明るく光って豪華なショーを見せてくれそうだ。 この星は、地球から3000光年のところにあり、数カ月のうちに大爆発して｢新星｣になると予想されている。 NASAのコメントによると、一生に一度のこの天体ショーで見られる星は肉眼で見ることができるほど大きくなる可能性があるという。最大で1週間、見ることができる。

【読売新聞】　細胞内にある特殊なたんぱく質と亜鉛が結合すると老化を遅らせる作用を持つことを、線虫を使った実験で突き止めたと、京都産業大の永田和宏・名誉教授らのチームが発表した。老化に伴うアルツハイマー病などの予防研究につながる可能性

量子物理学ニュース第7位～第4位第7位：情報力学第2法則はこの世界がシミュレーションであることを示している第7位：情報力学第2法則はこの世界がシミュレーションであることを示している / Credit:川勝康弘情報理論は世界の秘密を暴くのでしょうか？ 英国のポーツマス大学（UOP）で行われた研究によって、情報力学第2法則の存在は、私たちが存在する宇宙全体がシミュレーションであることを示すとする、興味深い結果が発表されました。 情報力学は情報は宇宙の基本的な構成要素であり、エネルギーと質量の両方を持つ物理的な存在であると定義しており、既存の情報熱力学とは厳密には異なっています。 また情報力学第2法則においては、あらゆる現象の情報内容は最小限に抑えられる傾向があるとされています。 新たな研究ではこの情報力学の第2法則による情報圧縮が、生物の遺伝情報や原子の情報量、数学的対象性、さらには宇宙全体に

忠犬Dr＠ポイ活投資家 @chukenDr 最近知ったんだけど、文科省の「一家に1枚シリーズ」がやばい。これは地学、生物学、宇宙など多くのテーマが一枚ずつまとめられた科学ポスターなんだけど、科学に触れる機会を増やすために、実は無料で公開されています。このクオリティで誰でもダウンロードし放題なのは本当凄い。全家庭に届けぇ…。 pic.twitter.com/pfwOXBrjg3 2023-09-27 17:47:36

大矢勝 1957年、神戸市生まれ。大阪市立大学大学院生活科学研究科（修士）修了。泡で洗う洗濯機の開発研究で学術博士の学位を取得。短期大学講師を経て1990年より横浜国立大学助教授、2008年より同大学教授となり、2023年現在は名誉教授。洗浄技術・試験法、洗剤の環境影響・安全性、消費者情報などの分野の研究に従事し、洗浄技術や洗剤に関する多数の著書の執筆も行う。

ピーナッツが「浮き沈み」を繰り返す科学的メカニズムとは？南米アルゼンチンのある街酒場では、ラガービールの中にローストした殻付きのピーナッツを10粒ほど入れる習慣があるそうです。 そこではピーナッツがジョッキの中で浮き沈みする現象がよく知られていました。 ただ、そんな現象は初めて聞いたという人がほとんどでしょう。それは科学者であっても同様のようです。 独ルートヴィヒ・マクシミリアン大学ミュンヘン（LMU München）の科学者であるルイス・ペレイラ（Luiz Pereira）氏は、同国の首都ブエノスアイレスを訪れた際にこれを目にし、その物理的なメカニズムを明らかにしようと考えました。 そこでペレイラ氏と同僚は今回、酒場でやられているのと同じ手順で実験を行い、ビールの中で何が起こるのかを調べたのです。 すると確かに、ビールに落としたピーナッツは一度グラスの底まで沈んだ後に再び浮かび上がり、そ

スタンフォード大学の教授で数学者の時枝正（ときえだ・ただし）は、「おもちゃ」を使って数学や物理の定理を解き明かす。スープ皿や木のレール、大きなコインを手に、「ショー」とも呼べそうな講義をいかにも楽しげに始めるその姿に、聴衆は一瞬にして心を惹きつけられるという。 数学者には二つのタイプがいるという──。一つは、チョークを握り黒板に向かう、理論派タイプ。もう一つは、フェルトペンとホワイトボードを使う、どちらかというと応用数学系の人である。 その伝でいうと、時枝正は第三のタイプの数学者である。しかもこの第三のタイプは、世界広しといえども彼一人だけの可能性がある。 時枝は仕事道具をどれも煎餅の空箱から取り出すのだが、箱は「すべて同じブランドのもの」なのだそうだ。たとえばその中身は、見かけはそっくりなのに、転がるものと転がらないものがある二つの不思議な構造物。ひもや輪ゴム、クリップの扱い方は、まるで

ニュートリノ？ 陽子？ 宇宙の謎？？？ 「どれも難しそうだけど、ハイパーカミオカンデの ことがちょっと気になる」 そんなあなたのために、いろんな角度から ミテ・ヨンデ楽しめる記事をご用意しました。 この巨大実験装置、かなりおもしろいんです ガイド 早戸 良成 准教授 Yoshinari Hayato 武長 祐美子 Yumiko Takenaga （東京大学宇宙線研究所神岡宇宙素粒子研究施設）

剽窃については、こっちの記事を読んでください。 oxon.hatenablog.com 1. 経緯 2021/7/4 にある国際会議のプロシーディングス論文（以降、論文 A）を読んでいたところ、そのイントロに見覚えのある複数の文章を見つけ、さらにページを進めると自分が作った図と全く同じ、ただしその著者がいちから作り直したものが掲載されていました。 お、僕の論文を剽窃している他の論文を見つけてしまったぞ。どうしよう、このボタンは押してみたい。— OKUMURA, Akira（奥村 曉） (@AkiraOkumura) July 4, 2021 この論文に cite されているなというのは前から知っていたのだけど、ちょっと調べ物をしていて読んでみたらイントロでとんでもない量の剽窃が、という。https://t.co/mvyGZbAKgZ— OKUMURA, Akira（奥村 曉） (@Akir

(Image by Philipp Tur/Shutterstock) 理論物理学における超弦理論によると、パラレルワールドが存在することが予想されています（ミラー対称性予想）。これら２つの世界（AサイドとBサイド）の違いは、それぞれの世界に隠されている6次元の図形（AとB）の違いであるとされていますが、これらの図形は極めてよく似ている上、目に見えないため、理論上、わたしたちはどちらの世界に住んでいるかを区別することはできません。これまでに、図形Aの性質についての研究が盛んに行われ、一定の条件下ではその内部では極端な変化（爆発）は起こらないことが知られています。 ところが近年、図形AとBはある法則に従って連動しており、見かけ上は異なる部分どうしが対応していることが発見されました。ただし、その連動の内容や程度はよく分かっておらず、図形Bの性質についての研究はまだ進んでいません。 本研究では、