高荷電イオンとは、多数の電子が取り除かれた状態の原子を指す。例えば、鉄原子から26個ある電子のうち24個が取り除かれた状態などが該当する。高荷電イオンはプラズマ物理学やX線レーザー、ナノリソグラフィ、腫瘍治療、光学時計などで活用されている。 従来のメンデレーエフの周期表は中性原子の化学的性質に基づいているが、多くの電子を失った高荷電イオンでは、電子と原子核との相互作用が大きく変わるため、別の原理で分類する必要があった。この研究では、相対論的軌道の順次電子占有に基づく高荷電イオンのための周期表を提案している。 この周期表の提案により、3つの発見がもたらされた。1つ目は、複雑な原子の電子状態を簡単に理解できるようになったこと。2つ目は、原子時計の開発に適した特殊な光学遷移の大規模な発見をした点。3つ目は、高荷電イオンの電子エネルギー準位に関する新しいクーロン分裂を特定したことだ。 特に注目すべ

これまで高温(600～2000℃)、広大な敷地(数100メートル四方)を必要としてきた水素製造法が、室温付近(30-38℃)、小型装置(50cm程)でも可能に。 本製造法は、次の三つの発見に基づく、世界初の手法である。 1)メカノケミカル法(※1)により室温付近での熱化学サイクル(※2)が実現。 2)反応容器内で、高温・高圧のホットスポット(※3)が生成し、そこで熱化学サイクルによる水素生成反応が繰り返し起きた。 3)超臨界水(※4)が瞬間的・局所的かつ連続して生成し、水素製造を300倍加速。 その結果、高温・巨大施設での製法が、室温・実験室でも可能になった。 本製造法は海水からも高効率に水素を製造できる。そしてCO2を排出しない。 また、オンサイト(必要な場所)、オンデマンド(必要な時)での水素製造に繋がる。 気候変動と環境汚染から、グリーンで低エネルギーなCO2を排出しない水素製造法は

カーボンニュートラル（ＣＮ、温室効果ガス排出量実質ゼロ）の実現に向け、安価な水素の大規模供給が渇望されている。水素は燃料として使えるだけでなく、二酸化炭素（ＣＯ２）と反応させればプラスチックを製造できる。炭素を環境に排出せず、繰り返し使うことが可能だ。この水素の価格破壊を起こすと期待されるのが光触媒。粉を水にといて光を当てると水素が得られる。日本にはノーベル賞級とされる研究者がいる。（３回連載） 「正直、あと２―３年待ってほしかった。もう少しで実用レベルに到達する」―。英調査会社クラリベイトの２０２４年の引用栄誉賞を受賞し、堂免一成信州大学特別特任教授は苦笑いした。同賞はノーベル賞の前哨戦にも位置付けられる。水分解光触媒は実用化まであと数歩のところまできている。 光触媒研究は光の吸収波長を広げ、水の分解効率を高める。この二つを両立させる必要がある。太陽光のすべての波長を触媒が吸収できれば、

プレスリリース 研究 2024 2024.12.13 室温で情報の読み書きが可能な交代磁性体（「第三の磁性体」）を発見 ―超高密度・超高速な次世代の情報媒体に― 発表のポイント ◆ 交代磁性体と呼ばれる新しいカテゴリの磁性体の物質探索を行い、室温で情報の読み書きが可能な物質を世界で初めて発見しました。 ◆ 既存の磁気記憶素子では強磁性体における↑（上向き）と↓（下向き）のスピン状態を利用して情報を記憶していますが、交代磁性体では↑↓と↓↑のスピン状態で情報を記憶し、かつ強磁性体と同等の手法で情報の読み書きを行うことが可能です。 ◆ 交代磁性体は、従来利用されてきた強磁性体と異なり、①ビット間干渉の原因となる漏れ磁場が存在しないため素子の集積化に有利、②応答速度が100倍以上高速、③磁気的な外乱に対する耐性が高い、といった特徴を持ち、次世代の超高密度・超高速な情報媒体としての活用が期待されま

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

東京大学 日本原子力研究開発機構 発表のポイント 6次元結晶の3次元空間の断面とみなせる「準結晶」の比熱が異常に大きくなる現象を、実験と機械学習シミュレーションで追求し、高次元での原子のゆらぎが原因であると突き止めた。 準結晶のシミュレーションには膨大な計算が必要で、これまでは簡単なモデルでしか行われてこなかったが、今回、高精度かつ長時間の機械学習シミュレーションを行い、実験と比較することが可能になった。 この結果は、複雑な物質において実験と比較可能な機械学習シミュレーション手法を確立できた事を意味しており、準結晶を用いた新たな熱電材料など様々な材料にこの手法を適用することで、材料開発が加速すると期待される。 高次元の揺らぎが3次元空間に影響を与える様子の概念図 Credit: UTokyo ITC/Shinichiro Kinoshita 概要 東京大学情報基盤センターの永井佑紀准教授、

「天体写真家が撮影した日食」の写真特集。大きな画像を次々とごらんいただけます。

「エントロピー」という概念がよくわかりません。 - Mond https://mond.how/ja/topics/25cvmio3xol00zd/t242v2yde410hdy https://b.hatena.ne.jp/entry/s/mond.how/ja/topics/25cvmio3xol00zd/t242v2yde410hdy 「エントロピー」は名前自体は比較的よく知られているものの、「何を意味しているのか今一つ分からない」という人の多い概念である。その理由の一つは、きちんと理解するためには一定レベルの数学的概念（特に、微積分と対数）の理解が必要とされるからであろう。これらを避けて説明しようとしても、「結局何を言いたいのかすっきりしない」という印象になってしまいやすい。 「エントロピー」を理解し難いものにしているもう一つの理由は、「エントロピー」という概念が生まれた歴史的経緯

「エントロピー」という概念がよくわかりません。部屋は汚くなるが、キレイにはならない、みたいな例えをたまに聞きますが。。。良ければこの概念を理解するために有益そうなことを教えて頂きたいです。 「エントロピー」が何であるのか理解しづらいのは、エントロピーが複数の分野で異なる対象に対して異なる方法で定義されているからです。勿論異なる定義の量が同じ「エントロピー」という名前で呼ばれているのは、それらに似ている側面が少なくないからですが、しかし基本的設定や定義が異なることは意識しておくとよいでしょう。 熱力学は、「マクロな平衡状態の系の遷移」を扱う分野です。平衡状態というのは、大雑把に言えば、完全に緩和が終わった後の、流れもなく一様な状態のことです。例えば一様な水とか気体とかはその例です。熱力学における「エントロピー」は、断熱操作で状態が移り変われるかを特徴づける量として定義できます。断熱操作という

神崎星辰 @chiee007 たぶんメチル水銀とかとのアナロジーで考えておられて悪意はないのだろうが、生物濃縮という現象に対する浅い理解含めて、ちょっと世間的にデマとなっては危ないので専門的見地から下記スレッドにコメントします。 twitter.com/miyadai/status… 2023-09-03 16:12:01 宮台真司 @miyadai 貴殿は有機結合トリチウムを見逃している。生体内でトリチウム水のままなら短時間(４日以内)で代謝されて生体濃縮の機会がないが、それを構成するトリチウム原子が有機物(蛋白や脂肪や核酸)と結合すると生体内に長く留まる間に（大部分は生物半減期40日で一部は1年）捕食されて生体濃縮されうる。 有機結合化のメカニズムは水素置換。植物の光合成過程や動物の消化過程で、有機物内の水素原子が他の水素原子に置換されるので、トリチウム原子にも置換される。このメカニズ

２０２１年１２月。物質・材料研究機構（ＮＩＭＳ）は、研究ではない領域で脚光を浴びた。ＰＲアワードグランプリ。並み居る大手代理店を抑え、広報業界の権威ある最高賞を研究機関が受賞。本賞始まって以来の快挙だった。 ＮＩＭＳは研究で成果をあげると同時に、材料研究を担う次世代の勧誘に並々ならぬ力を入れてきた。材料研究の兄貴分として、自身の宣伝も去ることながら日本の材料研究全体の底上げに取り組むと決めている。今では毎年春になると「その昔、ＮＩＭＳのＹｏｕＴｕｂｅに出会い材料研究を志し、ついにその道の大学に進むことになりました」といった知らせが相次ぐ。 活動の中心はＹｏｕＴｕｂｅチャンネル「まてりある’ｓ　ｅｙｅ」に掲載する科学動画である。科学を解説する従来型の動画ではなく、知りたくなる気持ちを作ることを重視した独自の手法が特徴だ。チャンネル登録者数は１８万人。動画１本当たりでは大人気の宇宙航空研究開発

賢明な人間どものみなさま、こんにちは。ぬまがさワタリです。もはや人類の歴史に刻まれるのが100%確定であろう新型コロナウイルス「SARS-CoV-2」について、沢山のニュースや情報が飛び交っていますが、ウイルスの基本的な生態（？）や感染のメカニズムなど、サイエンス的な情報がパッと見でわかるイラストがあると役立つかな…と思ったので、自分なりに図解にまとめてみました。（Twitterに投稿したものはこちら→ https://twitter.com/numagasa/status/1248181205872205825?s=20 ） 自分なりにファクト・チェックはしましたが当然ウイルスの専門家ではありませんし、内容の真偽が重大なので、図解の作成に使用した科学雑誌、記事、HPなどもイラストの後にできるだけ紹介します。（元々noteはコロナウイルス関連の記事を書くと厚労省HPなどがトップに出る仕様で

上田祥行 こころの未来研究センター特定助教、齋木潤 人間・環境学研究科教授、北山忍 ミシガン大学教授、Ronald Rensink ブリティッシュコロンビア大学教授らの国際共同研究チームは、視覚情報処理のみに焦点を当てたシンプルな課題を用いて、文化が視覚情報処理に与える影響を分析しました。北米と日本で実験を行った結果、傾きに対する剌激を扱った課題では差がみられるなど、思考や推論といった高次の認知だけでなく、基礎的な視覚処理もその人が属する文化による影響を受けていることが示されました。 本研究成果は、2017年3月25日午後1時1分に米国の学術誌「Cognitive Science」に掲載されました。 本研究では、一見文化とは無関係に思われる「線分の長さ」のような、極めて単純な刺激についても視覚認知処理の文化差が存在することを見出しました。 この違いは、非常に基本的な視覚認知の様式に文化が影

室温で水素原子が核融合反応を起こしてエネルギーを生み出す「常温核融合」。この現象を初めて観測したという1989年の発表で世界の研究者の参入が相次いだが、実験結果は再現されずにブームは急速にしぼんだ。それから約30年。地道に研究を続けてきた日本の研究グループを中心に核反応によるとみられる過剰熱の発生が恒常的に確認され、未知の反応の正体を探る手がかりも得られつつある。水素の核反応によるとみられる発

久しぶりのブログ更新です。今回は、「炭水化物を摂取すると死亡率があがる」「脂肪はたくさん摂っても死亡率に影響がない」ことを示したとして2017年世界中で話題になった以下の論文について、論文自体の問題点やメディアで取り上げられている内容の誤りについてまとめます。 Dehghan, Mahshid, et al. "Associations of fats and carbohydrate intake with cardiovascular disease and mortality in 18 countries from five continents (PURE): a prospective cohort study." The Lancet 390.10107 (2017): 2050-2062. http://www.thelancet.com/journals/lancet/a

マサチューセッツ工科大学(MIT)の研究チームは、カーボンナノチューブ(CNT)の内部に入った水が100℃超の高温で固体化する現象を発見した。ナノスケールの微小空間に水を閉じ込めたときの挙動について、これまでに得られていた知見とはまったく異なる現象であり、驚きをもって受け止められている。研究論文は学術誌「Nature Nanotechnology」に掲載された。 日常生活では、水は0℃を境に固体(氷)から液体の水になり、100℃で沸騰して気体(水蒸気)になる。ただし、固体・液体・気体という変化が起こる温度は、圧力など環境条件の変化によって変動する。その身近な例は、気圧の低い山の上では水の沸点が下がる現象だろう。また、圧力・温度条件の違いによって、結晶構造の異なる何種類もの氷が存在することも知られている。このように、置かれた環境の違いによって、水はその挙動をさまざまに変える。 ナノスケールの