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一身二生 「65年の人生と、これからの20年の人生をべつの形で生きてみたい。」

「一身にして二生を経るが如く、一人にして両身あるが如し」

笹井 芳樹

2014年09月30日 | 自然科学

笹井 芳樹(ささい よしき、1962年昭和37年)3月5日 - 2014年平成26年)8月5日)は、日本発生学者医学者京都大学博士(医学))。理化学研究所発生・再生科学総合研究センター(CDB)グループディレクター 兼 副センター長、京都大学大学院医学研究科応用発生生物学連携講座客員教授だった。

神経系の初期発生の遺伝子・細胞レベルの研究者として知られ、世界で初めてES細胞による網膜の分化誘導と立体的網膜の生成に成功した。更にES細胞から視床下部前駆細胞の分化誘導、脳下垂体の立体的な形成にも成功し、井上学術賞山崎貞一賞武田医学賞上原賞等を受賞。

論文執筆の天才とも呼ばれ、センター全体の資金調達や神戸医療産業都市関連の事業でも活躍。文部科学省科学技術振興機構再生医療プロジェクトや委員会でも手腕を見せた。2014年に発表・撤回されたSTAP論文により様々な責任が追及される中、2014年8月5日縊死(首吊りによる自殺)。その死は国内外に衝撃を与えた。


シェールガス資源

2014年03月10日 | 自然科学

アメリカでは、シェール層が国土のほぼ全域に広がり、そこに埋蔵されている石油や天然ガスは100年分を超えるといわれていることから、世界最大のエネルギー輸入国から2020年ごろには一転資源大国に躍り出ると見られる。一方、世界一の天然ガス埋蔵量を誇るロシアは、シェール革命による天然ガスの大量供給により、最大の需要先である欧州の販売が振るわず、世界シェアが低下という影響を受けている。

  •  ロシア、中国、オーストラリア、ポーランド、ウクライナなど、古い堆積地層のある大陸にはシェールガス資源が存在する。アメリカなどにしか、掘削・生産技術がなく、世界各地でも石油などエネルギー価格しだいで販売もされる情勢である。

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「万能細胞」

2014年02月02日 | 自然科学

 理化学研究所などが、まったく新しい「万能細胞」の作製に成功した。マウスの体の細胞を、弱酸性の液体で刺激するだけで、どんな細胞にもなれる万能細胞に変化する。いったん役割が定まった体の細胞が、この程度の刺激で万能細胞に変わることはありえないとされていた。生命科学の常識を覆す画期的な成果だ。29日、英科学誌ネイチャー電子版のトップ記事として掲載された。

 理研発生・再生科学総合研究センター(神戸市)の小保方晴子(おぼかたはるこ)ユニットリーダー(30)らは、新たな万能細胞をSTAP(スタップ)細胞と名付けた。STAPとは「刺激惹起(じゃっき)性多能性獲得(Stimulus―Triggered Acquisition of Pluripotency)」の略称だ。

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Higgs boson

2013年05月08日 | 自然科学

New results indicate that new particle is a Higgs boson

At the Moriond Conference today, the ATLAS and CMS collaborations at the Large Hadron Collider (LHC) presented preliminary new results that further elucidate the particle discovered last year. Having analysed two and a half times more data than was available for the discovery announcement in July, they find that the new particle is looking more and more like a Higgs boson, the particle linked to the mechanism that gives mass to elementary particles. It remains an open question, however, whether this is the Higgs boson of the Standard Model of particle physics, or possibly the lightest of several bosons predicted in some theories that go beyond the Standard Model. Finding the answer to this question will take time.

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ゲーデルの不完全性定理

2013年03月26日 | 自然科学

クルト・ゲーデル(Kurt Gödel, 1906年4月28日 - 1978年1月14日)は、オーストリア・ハンガリー二重帝国(現チェコ)のブルノ生まれの数学者論理学者である。業績には、完全性定理及び不完全性定理連続体仮説に関する研究が知られる。

ゲーデルの不完全性定理(: Gödelscher Unvollständigkeitssatz)又は単に不完全性定理とは、数学基礎論における重要な定理の一つで、クルト・ゲーデル1930年に証明したものである。

第1不完全性定理
自然数論を含む帰納的に記述できる公理系が、ω無矛盾であれば、証明も反証もできない命題が存在する。
第2不完全性定理
自然数論を含む帰納的に記述できる公理系が、無矛盾であれば、自身の無矛盾性を証明できない。

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多変量解析(multivariate statistics)

2013年03月24日 | 自然科学

多変量解析(multivariate statistics)とは、複数の結果変数からなる多変量データを統計的に扱う手法。主成分分析因子分析クラスター分析などがある。一般に、多変量解析を行うためには計算負荷が高く手計算ではきわめて困難だが、コンピュータの発展により、容易に実行できるようになった。

近年では共分散構造分析構造方程式モデリングとも言う)が普及してきている。一方、探索的多変量解析で総称される各種の手法がデータマイニングなどでよく使われるようになっている。

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ALMA, Spanish for "soul"

2013年01月25日 | 自然科学

The Atacama Large Millimeter/sub-millimeter Array (ALMA, Spanish for "soul") is an array of radio telescopes in the Atacama desert of northern Chile. Since a high and dry site is crucial to millimeter wavelength operations, the array is being constructed on the Chajnantor plateau at 5000 metres altitude. Consisting of 66 12-meter and 7-meter diameter radio telescopes observing at millimeter and sub-millimeter wavelengths, ALMA is expected to provide insight on star birth during the early universe and detailed imaging of local star and planet formation.

ALMA is an international partnership between Europe, the United States, Canada, East Asia and the Republic of Chile. Costing more than a billion US dollars, it is the most expensive ground-based telescope currently under construction. ALMA began scientific observations in the second half of 2011 and the first images were released to the press on 3 October 2011. The project is scheduled to be fully operational by March 2013.

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アラビアの科学

2012年10月25日 | 自然科学

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中世アラビアの科学は、意外に私たちと深い関わりをもっている。アルコホル、アルカリはアラビア語であり、アラビア数字の便利さを知らぬ者はない。9-12世紀に栄えたアラビア科学について、その起りと、数学、占星術と天文学、錬金術と化学、物理と技術、医学と薬学などの諸分野を概観し、それらが西欧に伝わった経路を語る。


宇宙全体

2012年09月30日 | 自然科学

........there's nothing that's perfect, we can't expected everything to be perfect... if there is something perfect, it might be whole universe.
完璧なものなどない。われわれは完璧であることを期待できない。もしも、完璧なものがあるとすれば、それは宇宙全体であるのかもしれない・・・

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戸塚 洋二 物理学者(2008年7月10日66歳)

2012年08月30日 | 自然科学

戸塚 洋二(とつか ようじ、1942年3月6日 - 2008年7月10日)は日本物理学者東京大学特別栄誉教授静岡県富士市出身。

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1987年2月23日、スーパーカミオカンデの前身であるカミオカンデにおいて大マゼラン星雲で発生した超新星爆発に伴うニュートリノ11例を世界で初めて観測しました。これにより、超新星爆発の理論が正しいことが証明され、ニュートリノを観測手段とするニュートリノ天文学の幕開けともなりました。

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「がんと闘った科学者の記録」(2009)

宇宙線研究所から

 戸塚先生は1942年に静岡県でお生まれになり、本学理学部を卒業、同大学院理学系研究科を修了されました。理学博士の学位を取得後、本学理学部の教官として小柴昌俊先生のもとで当時の西ドイツでの電子陽電子衝突実験に参加されました。1988年にスーパーカミオカンデを実現するために宇宙線研究所に移られました。戸塚先生のご努力でスーパーカミオカンデの建設が認められ、1996年にスーパーカミオカンデ実験開始、1998年に宇宙線が大気中で生成するニュートリノを観測してニュートリノ振動(質量)を発見、2001年にはカナダのSNO実験のデータと共に、太陽ニュートリノ問題もニュートリノ振動によるものだということを突き止められました。これらの発見によって、素粒子の標準理論を超えてより深く自然法則を理解するための実験的な手がかりがはじめて得られました。これらは科学史に残る偉大な成果です。また、宇宙線研究所長として、宇宙線研究所と日本の宇宙線研究の発展のためにもご尽力されました。

 戸塚先生の達成した科学的成果については多くのところで語られていますので、ここでは戸塚先生にまつわるいくつかのエピソードを紹介します。スーパーカミオカンデの建設は1991年度から始まり、1995年度末に完成の計画でした。そこで戸塚先生は広く世界の研究者仲間に1996年4月1日に観測を開始すると宣言し、約100人の全共同研究者を結束してこの目標に向かって進ませました。こう書くのは簡単ですが、とても大変なことです。本来研究者というのは自分の好きなことをやるという習性があり、さらにこの習性は全共同研究者の約4割を占めるアメリカ人には強いので。これは戸塚先生の強い決意とリーダーシップによってはじめてなしえたものですが、それと共に忘れてならない、あるいは忘れられないのは、戸塚先生の人柄です。写真に示した戸塚先生のお顔は2000年に撮影したものですが、この写真から想像していただける通り、戸塚先生と話しているだけで心が温まるような人柄でした。この人柄に惹かれて多数の共同研究者が共通の目標に向かって進むことができたのです。

 戸塚先生は強いリーダーシップでニュートリノ研究と宇宙線研究所を引っ張ってこられましたが、我々に特別に強いインパクトを与えたのは、2001年秋のスーパーカミオカンデの事故に際しての戸塚先生のリーダーシップです。戸塚先生は2001年の春には宇宙線研究所長としての任期を終えられ、またこの年の夏前には太陽ニュートリノ問題も解決してスーパーカミオカンデの当初の目的を概ね達成されたとして、このあとは定年までゆっくり物理を楽しもうと思われていたのかもしれません。そこに起きたのがあの事故でした。この時の戸塚先生の対応は本当に見事なもので、事故の翌日には装置を再建すると宣言され、全共同研究者を再び同一の目標に向かって進ませました。この時の戸塚先生の献身的かつ強力なリーダーシップがなければ、現在のスーパーカミオカンデも宇宙線研究所も考えられません。いくら感謝してもしきれない思いです。それと共に、戸塚先生が2000年の暮れにガンの手術をされてから1年ほどで、その時期にこのような極限状態で過酷な仕事をしていただくことになってしまったということに関して、本当に申し訳ない気持ちです。

 最後に戸塚先生が日頃我々に話されたことをここに書かせていただきます。戸塚先生がドイツで研究をされていた1970年代、研究仲間のハイデルベルク大学の教授の研究室を訪問されたとき、古びた棚のなかに古い道具が置いてあり、それについて聞いてみると、これはヘルムホルツが使った道具だ、こちらは誰々の装置だと説明してくれたそうです。戸塚先生はこのときショックを受けたと仰っていました。つまり、我々日本人にはどこかの歴史上の偉い科学者のものとしか考えられないものが、まさにその場所にある、つまり、ハイデルベルグ大学の研究者にとっては科学の歴史が日常にあり、ひいては科学を切り開いて行くということがあたりまえの環境にいるという、日本の環境との違いにショックを受けたとのことでした。そして我々に、将来の日本の科学の発展のためには、我々も若い日本の学生や研究者が、科学の成果を身近なものとして受け止められるような日本の科学の伝統をつくらねばならないと仰っていました。戸塚先生は大きな科学上の成果を残され、まさにこの言葉通りの壮大な夢の実現に向かって生きてこられました。あとに残された我々がなすべきことは戸塚先生が我々に話して下さった大きな夢に向かってたゆみない努力を続けて行くことだと思います。心より戸塚先生のご冥福をお祈りいたします。

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ホーキング「未来を語る」(2001)

2012年08月26日 | 自然科学

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本書の真骨頂は、やはり宇宙論だ。前著の英語初版が刊行されたのは1988年。以後、実は宇宙論は新たな局面にさしかかっている。これまでの理論では説明のつかない「真空のエネルギー」といった課題や、超新星の観測による宇宙の加速膨張の発見、気球による宇宙背景放射の観測結果などにより、従来の定説が揺らいでいるのだ。こうした状況下、「無境界仮説」や「虚時間」を提案する著者は、新しい宇宙像を示している。「われわれは“クルミの殻”に閉じ込められていてもなお、自分自身を限りなく広がった宇宙の王者だと考えるのです」という「クルミの殻の中の宇宙」像こそ、本書の原題であり、一番のメッセージにほかならない。有力な5つの超ひも理論を統一し得る夢の「M理論」も注目だ。

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アンドロメダ大銀河は、「アンドロメダ大星雲」の名前で天文ファンを問わずに広く知られている銀河です。秋の星座のアンドロメダ座の足元で輝いていることから、この呼び名があります。

アンドロメダ銀河は、星空で輝く銀河の中ではとても大きくて明るいので、空の暗いところでは肉眼でもボンヤリとその存在がわかるほどです。双眼鏡を使ってアンドロメダ大銀河を観望すれば、淡く広がった腕まで見ることができます。都会の空でも透明度が良好なら、天体望遠鏡を使えばその存在がわかるほど明るい銀河です。天文ファンならずとも、満天の星の下でゆっくり観望したい天体です。

このアンドロメダ大銀河と私達の天の川銀河系、それにさんかく座の渦巻き銀河は、同じ銀河群に属する兄弟銀河です。私たちの銀河系よりもアンドロメダ大銀河の方が少し大きな銀河なので、あちらが兄になるのでしょうか。我々の天の川銀河系から220万光年も離れた彼方で輝いている銀河です。


ホーキング「宇宙を語る」(1989)「宇宙のすべてを語る](2005)

2012年08月26日 | 自然科学

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 スティーヴン・ウィリアム・ホーキング CBE(Stephen William Hawking,CBE,1942年1月8日 - )はイギリス理論物理学者である。

ホーキングは本書の最後で、無秩序あるいはエントロピーが時間とともに増大することは、時間の矢には3つの種類があったのではないかと仮説する。
 第1のものは「宇宙が膨張する方向に進む時間の矢」、第2のものは「無秩序を増大させる熱力学的な時間の矢」、そして第3のものは「われわれが未来ではなく過去を憶えている方向にある時間の矢」というものだ。第2の矢と第3の矢はほぼ重なっている。
 もし、時間の矢がこのようになっているとすれば、宇宙の膨張が無秩序の増大をひきおこしているのではなく、むしろ無境界条件が無秩序を増大させたのだ。そして、宇宙における知的生命は宇宙の膨張期だけに出現するということになる。そして、われわれが宇宙をこのように見てきたという理由にもおおざっぱな説明がつくことになる‥。

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銀河系(ぎんがけい、英語では Milky Way または大文字で始まる the Galaxy)とは、宇宙に数ある銀河の中でも、人類の住む地球太陽系を含む銀河の名称である。 局部銀河群に属する。以前は渦巻銀河の一種と考えられていたが、20世紀末以降は棒渦巻銀河であるとする説が有力になりつつある。中心には大質量ブラックホールがあると思われる。

現在では銀河系のことを天の川銀河とも言う。また、地球から見えるその帯状の姿は天の川または銀漢(ぎんかん)と呼ばれる。


一般相対性理論(1915-1916) 特殊相対性理論(1905)

2012年07月26日 | 自然科学

一般相対性理論(いっぱんそうたいせいりろん、ドイツ語Allgemeine Relativitätstheorie英語general theory of relativity)は、アルベルト・アインシュタイン1905年特殊相対性理論に続いて1915年 - 1916年に発表した物理学の理論である。

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一般相対論(General relativity)ともいい、ニュートン力学で記述すると誤差が大きくなる運動の速度が速い場合や、重力が大きい場合の現象を正しく記述できる。

一般相対性原理一般共変性原理および等価原理を理論的な柱とし、リーマン幾何学数学的土台として構築された古典論的な重力場の理論であり、古典物理学の金字塔である(レフ・ランダウは、一般相対論は現存する物理学の理論の中で最も美しい理論だと述べている)。測地線の方程式アインシュタイン方程式(重力場の方程式)が帰結である。時間と空間を結びつけるこの理論では、アイザック・ニュートンが発見した万有引力はもはやニュートン力学的な意味でのではなく、時空連続体歪みとして説明される。

一般相対性理論では、次のことが予測される。

重力レンズ効果
重力場中では光が曲がって進むこと。アーサー・エディントンは、1919年皆既日食で、太陽の近傍を通る星の光の曲がり方がニュートン力学で予想されるものの2倍であることを観測で確かめ、一般相対性理論が正しいことを示した。
水星近日点の移動
ニュートン力学では説明不能だった水星軌道のずれが、太陽の質量による時空連続体の歪みが原因であることを示した。
重力波
(重力場をlineariseした際に、)時空のゆらぎが光速で伝播する現象。ただし観測は困難である。
膨張宇宙
時空は膨張または収縮し、定常にとどまることがないこと。ビッグバン宇宙を導く。
ブラックホール
限られた空間に大きな質量が集中すると、光さえ脱出できないブラックホールが形成される。
重力による赤方偏移
強い重力場から放出される光の波長は元の波長より引き延ばされる現象。
時間の遅れ
強い重力場中で測る時間の進み(固有時間)が、弱い重力場中で測る時間の進みより遅いこと。

一般相対性理論は慣性力と重力を結び付ける等価原理のアイデアに基づいている。等価原理とは、簡単に言えば、外部を観測できない箱の中の観測者は、自らにかかる力が、箱が一様に加速されるために生じている慣性力なのか、箱の外部にある質量により生じている重力なのか、を区別することができないという主張である。

相対論によれば空間は時空連続体であり、一般相対性理論では、その時空連続体が均質でなく歪んだものになる。つまり、質量が時空間を歪ませることによって、重力が生じると考える。そうだとすれば、大質量の周囲の時空間は歪んでいるために、光は直進せず、また時間の流れも影響を受ける。これが重力レンズや時間の遅れといった現象となって観測されることになる。また質量が移動する場合、その移動にそって時空間の歪みが移動・伝播していくために重力波が生じることも予測される。

アインシュタイン方程式から得られる時空は、ブラックホールの存在や膨張宇宙モデルなど、アインシュタイン自身さえそれらの解釈を拒むほどの驚くべき描像である。しかし、ブラックホールや初期宇宙の特異点の存在も理論として内包しており、特異点の発生は一般相対性理論そのものを破綻させてしまう。将来的には量子重力理論が完成することにより、この困難は解決されるものと期待されている。


フェルマーの最終定理(1995)

2012年07月25日 | 自然科学

フェルマーの最終定理(フェルマーのさいしゅうていり、Fermat's Last Theorem)とは、3 以上の自然数 n について、xn + yn = zn となる 0 でない自然数 (x, y, z) の組み合わせがない、という定理のことである。フェルマーの大定理とも呼ばれる。

フェルマーが驚くべき証明を得たと書き残したと伝えられ、長らく証明反例もなされなかったことからフェルマー予想とも称されたが、360年後にアンドリュー・ワイルズによって完全に証明され、フェルマー・ワイルズの定理と呼ばれるに至る。

フェルマーの最終定理を証明した論文

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ヒッグス粒子存在確認(2012)

2012年07月06日 | 自然科学

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日本経済新聞の一面は、上記の記事で、重さの起源の新粒子「神の粒子」を国際チームが発見したとある。宇宙の成り立ちの解明が大きく前進する。実験に参加したのは、東京大学など日本の16の大学・研究機関も参加する「アトラス」と欧米の「CMS」の2チーム。

英国の著名な宇宙物理学者スティーブン・ホーキング(Stephen Hawking)博士は、ヒッグス粒子(Higgs boson)の名の由来となったピーター・ヒッグス(Peter Higgs)博士にノーベル賞が与えられるべきだと述べるとともに、今回の発見で100ドル(約8000円)の賭けに負けたと冗談交じりに語った。

これも懐かしい想い出ですが、小学生の5年か6年の理科の宿題があって、学校の図書館で何かの本から、原子が地球が太陽のようにグルグル回っている図を引き写して、先生に出した所、クラスでの発表の段になり、同じクラスのひとりの女子がまったく同じ図を出していて、「ふたりで一緒に、仲良く書いたんだろう、な!な!」と教室で男子どもにやんややんやと、先生も含めて冷やかされたものでした。その子は優秀なみんなに人気のあった子で、内心ではとてもとてもウレシカッタ思いがあります。(今は、どうしているのかな?)