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13842845 journal
バイオテック

yamajun88の日記: 外洋に棲むウミヘビの水分補給元、海水ではなく海面に浮かんだ雨水である可能性が浮上

日記 by yamajun88

外洋に生息し、一生を海で過ごすセグロウミヘビが、海水ではなく海面に浮かんだ雨水から水分補給している可能性が浮上した (ナショナルジオグラフィック)。2 月 7 日、学術誌 PLOS ONE に発表された。

従来、セグロウミヘビは海水を飲み、余分な塩分を舌下の塩類腺から排出すると長年に渡って考えられていた。しかし、身体のサイズに対して塩類腺が小さすぎることが近年指摘され、その水分補給方法は謎となっていた。

フロリダ大学の生物学者であるリリーホワイト氏は、コスタリカで 99 匹のウミヘビを捕獲して実験室で真水を与える実験を行った。捕獲期間中にちょうど乾季が終了し、突然 5 日間に渡る豪雨が降った。豪雨の前に捕獲したウミヘビのうち 8 割が水を飲んだが、豪雨中に捕獲したウミヘビでは水を飲む割合が日を追うごとに下がり、最終的に 1 割の個体しか水を飲まなくなった。この結果は、降雨によって海面付近に塩分濃度の低い層が発生し、その水をウミヘビが補給しているという可能性を示唆している。

次の重要なステップは、ウミヘビが外洋で水を飲んでいるところを直接観察することだが、こうした場面に出会うのは極めて難しいという。

13842252 journal
Facebook

yamajun88の日記: ワクチン供与団体の代表、Facebook の「fake news war room」に反ワクチン情報の拡散を監視するよう提言 4

日記 by yamajun88

欧米で麻疹が大流行している事態を受け、貧困国へのワクチン供与を行っている団体 GAVI Alliance の Seth Berkley 代表は、Faceboook の「fake news war room」が反ワクチン情報の拡散を監視するよう提言した (ヤフーニュースtelegraph)。

欧州では麻疹の発症例が過去 10 年来で最多となり、米国でも今年すでに 5 か所で麻疹の集団感染が起きている。麻疹の感染拡大には、Facebook や Twitter で反ワクチン情報が拡散されていることが影響しているという。Berkley 氏曰く、「SNS での反ワクチン情報の拡散は速く、予防接種率が 80~90% だった地域で、短期間に 5% 程度まで落ち込んだ事例もある。」

Berkley 氏は、Facebook 本社の「fake news war room」が反ワクチン情報を監視すべきだと主張する。Fake news war room は選挙戦でのデマ情報の拡散を阻止するための部署で、最大 40 人の従業員が投稿を監視している。

WHO は今年に入り、「世界の健康に対する十大脅威」にエボラウイルス・大気汚染・肥満などに並べて「ワクチン接種の忌避・躊躇」を挙げている。Berkley 氏は、反ワクチンの誤情報が人の死につながることもあり、フェイクニュースに気を配るなら公衆衛生にもそれと同程度の注意を向けてほしいとしている。

13841776 journal
宇宙

yamajun88の日記: ESA、太陽の 3,000 兆倍の質量を持つ巨大銀河団の写真を公開 3

日記 by yamajun88

ESA (European Space Agency; 欧州宇宙機関) は、太陽の 3,000 兆倍の質量を持つ銀河団「ACT-CL J0102-4915」の写真を公開した (sorae)。ESA のサイトから、高解像度データや壁紙用の画像をダウンロードできる。

この写真は RELICS (Reionization Lensing Cluster Survey) という観測プログラムの一環としてハッブル宇宙望遠鏡が撮影した、5 つの可視光波長と 4 つの赤外線波長の合成写真だ。この銀河団はスペイン語で「El Goldo」の愛称で呼ばれており、英語で「The Fat One (デブ)」を意味する。その名の通り、これまでに観測された銀河団の中で最も大きい。また、最も高温で、最も明るい X 線を放っている銀河団でもある。

El Gold は 2 つの銀河団が高速で衝突して形成されたことがわかっている。また、重力レンズ効果の観測によって、ダークマターが周囲に分布していることも確認されている。この研究は 2021 年に打ち上げ予定のジェイムズ・ウェッブ宇宙望遠鏡に引き継がれる予定だ。

13840412 journal
日記

yamajun88の日記: 読書引用感想文:『鏡の中の物理学』朝永振一郎著 (講談社学術文庫, 1976) 4

日記 by yamajun88

科学系読み物を読んで心に響いた記述を引用し紹介してみます。紹介する本の面白さはここに引用した文章だけではとても伝えきれません。興味を持たれた方はぜひ本を手にとってみてください。

■書籍データ■

『鏡の中の物理学』朝永振一郎著 (講談社学術文庫, 1976, 129p, 15 cm, 720 円)

■著者データ■ (ソース: 書籍末尾)

朝永振一郎 (1906-1979) は東京生まれ。京都帝国大学卒業、同大助手、理化学研究所を経て、1941 年東京教育大学教授、1956〜62 年同大学長、1963 年日本学術会議議長。1965 年「超多時間理論」「くりこみ理論」によりノーベル物理学賞受賞。

■感想■

本書は「鏡の中の物理学」「素粒子は粒子であるか」「光子の裁判」の三つの短編で構成されています。

「鏡の中の物理学」では、基礎物理学の精神という大変センシティブな話題を朝永先生らしく柔らかく解説。物理法則と対称性の関係を説きながら、基礎物理学とはあくまで「法則の法則」を探求する学問であり、科学が人の役に立つかどうかという議論とは距離を置きたい、という著者の本音が垣間見えました。この感覚は、現代では宇宙論や超弦理論の研究者たちに引き継がれているのだろうなあと勝手ながら思いました。

「素粒子は粒子であるか」「光子の裁判」は 2 話で 1 セットのような構成で、内容は量子力学の解説です。最小限の数学の言葉を使って量子力学の本質を表現するために相当な工夫がされていると思いました。大学で単位を取るために一杯一杯な状態で量子力学を勉強する (私がそうでした) よりも、本書を読んだほうが量子力学的な考え方をよっぽど身につけられるのではないかと思いました。

# 大学時代は、球面調和関数やらルジャンドルの陪多項式やら複素平面の解析接続やらといった、やたら手数のかかる数学をこなすのに精一杯で、量子とはなんぞやと考える余裕などあまり無かった記憶があります。

よく言われる「状態の重ね合わせ」という言葉を一切使わずに、「二つの軸の中間方向を向いたベクトル」という表現が使われているのがとても明快で、印象的でした。また、「光子の裁判」では、光子の立場になって考えるという一風変わった手法がたいへん功を奏していると思いました。基礎物理学を一般人にわかりやすく解説する名人として著者と同じく有名なファインマンの手法とはまたひと味違った説得力があると感じました。

本書が著されてから 40 年以上経った現代では、量子テレポーテーションはすでに実現され、さらに量子の特性をモロに使う量子コンピューターの実現も徐々に現実味を帯びてきており、量子力学とはどんなものかを今のうちに掴んでおくのも悪くないのではないかな、と思います。

■心に響いた記述■ (引用頻度: 約 3 記述 / 話)

物理学では、そういう、子どもが妙に感じていつまでの覚えている強い印象に似た、つまり外界の中になにか奇妙だと感じることを見出して、その印象に対して子どものような無邪気な気持で疑問を抱く。ただ、子どもじゃあないですから、その印象にただ心ひかれるだけでなく、それをもう少し深く掘り下げる必要があるので、その掘り下げをおこなう。そいうところに科学の一つの意味があるのじゃあないかと、私は思うわけです。

で、そういう立場に立ちますと、科学というのは人間を幸福にしてくれるから、ぜひしっかりやってください、などと言われると、ちょっとありがた迷惑な気がいたします。

(「鏡の中の物理学」より)

神様はそういうお姿のように、右と左に差別なく働かれるものなのか、あるいは神様はやっぱりぎっちょであるのか、そういうところにかかわることなのです。しかし、いままでの話でわかりましたことは、神様は右と左の両手のほかに、時間の次元のほうに時間の手みたいなものを二本もっておられ、さらに粒子と反粒子のほうに、もう二本手をもっておられる。そして、いまいった手、六本の手があって、神様はぎっちょどころか、六本の手を自由自在に用いられて、三枚の鏡をうまく組み合わせると、ちゃんと自然法則がもとにもどる、そういうたくみな自然法則をおつくりになったのだという、それはたいへんな発見であるわけです。こういうふうな問題が、やはり、物理学の重要な研究の対象になっているわけです。

(「鏡の中の物理学」より)

この原理によれば、電車に乗っている人にとっては電車が動いていても停まっていても、まんなかから出た光は前方の装置と後方の装置とに同時に着く、というのです。ところが電車が動いていて、それに窓があって外からそれを見ている人が見ますと、さっき言ったようなわけで前の装置のほうに光はあとについて、うしろの装置のほうには先に着く、そういうことになる。(中略) それではどちらがまちがっているのかというと、神様はどちらも平等に正しいとおっしゃる。

(「鏡の中の物理学」より)

光子のように自己同一性がない粒子というものは、この電光ニュースの光点のようなものだと考えれば、その意味において決して存在し得ないものでないということが、これで明らかになった。素粒子というのはまさにこういうものなのである。それは粒子であるといっても、電光ニュース上の光の点のような意味のものである。実際現在の素粒子の理論では、素粒子をこういうものとして取り扱う。

素粒子論において、電光版の役目をするものは、いわゆる場である。

(「素粒子は粒子であるか」より)

すなわち電子や光子のように、日常われわれがみたことのある、通常の粒子と非常に異ったものの行動を述べるには、われわれの日常的な言葉をもってすることはできないのは当然なことである。(中略) 言いかえれば日常的な考え方からは全く自由な、より純粋な言語によらなければ、そういうものの記述はできない。こういう、全く自由で純粋な言葉というのは、すなわち数学である。量子力学が数学的にならざるを得ない理由はここにある。

(「素粒子は粒子であるか」より)

量子力学的な考え方では、A を通るということと、B を通るということが、いわば異なる次元に対応していると考える。ちょうど、空間内で X 軸と Y 軸が次元を異にするように。この時には空間内に X 軸方向でもなく、また Y 軸方向でもない、中間の方向がいくらでも存在する。(中略) こうして電子や光子の不可分性と矛盾なく両方を通るという可能性が存在しうることになるのである。

(「素粒子は粒子であるか」より)

素粒子は電光ニュースに似ているという点で、それは場の方程式で記述されることになるが、このとき場というものも古い物理学者の考えた場の考え方をそのままもってくることはできない。それは素粒子の状態をヴェクトル的に考えるという立場がとられていないからである。

(「素粒子は粒子であるか」より)

弁護人「被告が A のところにいたのならば B のところにはいない。この主張は確かに験証された事実である。(中略) しかし、この重要な原則はそれが実際に験証された範囲内でのみ妥当するのであって、これを不当に広範囲に適用することは許されない。(中略) すなわち、被告が A、B の何れか一方而してただ一方しか通り得ないという主張は、被告がどちらかの窓を通る現場を何人かによっておさえられたときに限って験証された事柄である。(中略)」

検察官「(中略) 弁護人のように、全ての判断は目撃者による実証によらなければならないものとし、いっさいの状況証拠を否定するなら、そもそも裁判というものは成り立つであろうか。(中略)」

判事「それでは弁護人、その弁護人の言われることに果たして証拠があるのであるか。誰も知る人のいないときに於いて被告が第三の行動をとることができるということを弁護人は主張したが、それは誰も知る人がいないのではなかったか。それを弁護人はどうして知ったのであるか。(中略)」

弁護人「(中略) 本弁護人は決して単なる実証論者ではない。ただ状況証拠はあくまであらゆる状況を注意深く観察して始めて下さるべきであって、せまいあるいは不精密な経験によって得られた既成の概念によって無反省にくだされた独断であってはならない、と主張したいのであります。」

(「光子の裁判」より)

弁護人「通常の物体の行動はその経路を示す三つの函数 x(t), y(t), z(t) によって記述することができた。しかし被告についてはこういうものを考えるのは許されない。何故なら、こういう函数は一すじの径路なるものが常に存在することを予想しているからである。被告はそもそも径路なる属性を持たない何物かであったのである。(中略) このように被告は径路という属性を持たない奇妙なものであるが、このような奇妙なものが存在しているということを我々は全く考えたこともなかった。その結果、あわれむべき被告は多くの誤解をこうむった。」

(「光子の裁判」より)

弁護人「ヴェクトル Ψ を用いる我々の記述法によると、それはすなわち次のような次第になる。被告が窓 A のところで姿を現しているところの状態をヴェクトル ΨA とし、窓 B のところで姿を現している状態をヴェクトル ΨB としよう。このとき、我々のまとめ上げた考え方によれば、二つの可能性にそれぞれ対応するところの二つのヴェクトル ΨA と ΨB は、互に直角なしたがって互に異なる次元の方向に向いているのである。ところで、例えば、被告が Ψ = ΨA + ΨB で表現されるような状態にあったとする。この Ψ は明らかに ΨA にも ΨB にも等しくない。したがって、この状態において、被告は窓 A のところにあるのでもなく、窓 B のところにあるのでもなく、結局第三のある状態にいるのである。(中略) こうして、Ψ = ΨA + ΨB なる状態は、単に式の上からのみならず実験的な帰結においても、密接に二つの窓と関連がある。この事実を我々は『この状態において被告が窓 A と B を二つとも通りぬける』という言葉で表現したのである。」

(「光子の裁判」より)

13840218 journal
バイオテック

yamajun88の日記: モモンガに紫外線を照射するとピンク色に光ることが判明 3

日記 by yamajun88

北米に生息するモモンガ 3 種には、紫外線を当てるとピンク色に光る性質があることがわかった (ヤフーニュースナショナルジオグラフィック)。ノースランド大学の生物学者・林学者たちが Journal of Mammalogy に 1 月 23 日付けで発表した。

このような発光は「生物蛍光」と呼ばれ、例えばニシツメドリの嘴やカメレオンの骨が紫外線下で青く光ることが知られているが、哺乳類の毛が生物蛍光するケースは稀で、これまで 20 種あまりのオポッサムでしか確認されていなかった。モモンガとオポッサムは近縁関係にはなく、生息している生態系も食べ物も異なっているが、どちらも夕暮れ時に活動するという共通点がある。薄暗いときに地上に到達する太陽光は紫外線の割合が多いため、夜行性の動物にとって紫外線視覚は重要と考えられているが、モモンガがピンク色に蛍光する目的は今のところ不明だ。

また、今回の発見はまったくの偶然だったという。論文の共著者で林学者のジョン・マーティン氏が夜のウィスコンシン州の森で紫外線ライトを照らし、蛍光するキノコやカエルを探していたところ甲高いモモンガの鳴き声が聞こえ、その方向にライトを向けるとピンク色に光ったのだという。哺乳類の生物蛍光は、研究者たちが考えているよりもずっと一般的である可能性がある。

ナショナルジオグラフィックにモモンガがピンク色に蛍光する写真が掲載されいるので、是非ご覧いただきたい。

13839852 journal
日記

yamajun88の日記: 読書引用感想文:『光と物質のふしぎな理論』Richard P. Feynman 著, 釜江常好・大貫昌子訳 (岩波現代文庫, 2007) 2

日記 by yamajun88

科学系読み物を読んで心に響いた記述を引用し紹介してみます。紹介する本の面白さはここに引用した文章だけではとても伝えきれません。興味を持たれた方はぜひ本を手にとってみてください。

■書籍データ■

『光と物質のふしぎな理論』Richard P. Feynman 著, 釜江常好・大貫昌子訳 (岩波現代文庫, 2007, 221p, 15 cm, 1,000 円)

■著者データ■ (ソース: 書籍カバー折り返し)

著者の Richard P. Feynman (1918-1988) はアメリカの物理学者。カリフォルニア工科大学教授。1965 年、量子電磁力学の研究により、ノーベル物理学賞を受賞。

■感想■

著者の専門、言わば「お家芸」である量子電磁力学を、何と一般の聴衆向けにレクチャーするという大変チャレンジングな講演の再録です。量子力学や電磁気学ですら超がつくほどヘビーな代物なのに、それに輪をかけて難解な量子電磁力学をたった 4 回の講演で説明しきってしまう手腕は圧巻としか言えません。特に、確率振幅の複素数平面上での回転、いわゆる「位相」という極めてわかりにくい概念を、ストップウォッチの針の回転に例えて明確かつ厳密に説明する手法は見事としか言いようがありませんでした。他にも、「反粒子 = 時間を逆行する粒子」等といった極めて高度な話題がさらっと登場して面を食らいました。以前読んだことのある著者のノーベル賞受賞講演はさすがに専門的な内容であり読解にかなり苦労しましたが、今回、この本を合わせて読むことでより理解が深まったと思いました。

■心に響いた記述■ (引用頻度: 約 1 記述 / 章)

いわゆる「ポピュラーな」科学解説というものは、得てして内容をゆがめてしまったり、似ても似つかないようなものに変えてしまったりすることで、見かけはわかりやすくしているものが多いようだ。しかしこの本の主題を尊重するわれわれの気持が、そのようなことだけはどうしても許さなかった。

(「ファインマンの挨拶」より)

はね返ろうか通りぬけようかということを、光子がどのようにして「決める」のかは未知のことなので、説明するわけにはゆきません。(おそらくその問自体無意味だと思います。) ただ光がある特定の厚さのガラスによって反射される確率を正確に計算する方法だけをお話したいと思います。なぜなら、物理学者がやり方を知っているものといえば、それくらいしかないからです!

(1 「はじめに」より)

平面上の矢印は、頭と尻尾をつないでゆくことで「加える」ことができ、短縮と回転を続けて行うことで、「乗じる」ことができる。このような矢印も代数の法則にしたがっている以上、数学者たちは「数」と呼んでいる。ただしこのような数は普通の数と区別するため、「複素数」という名で呼ばれている。

(2 「光の粒子」より)

この現象はごく一般的なもので、自然の中の粒子はどれも必ず時間を逆に進む振幅を持ち、したがってそれぞれ反粒子を持っているのです。粒子と反粒子は衝突すると互いを消滅し合い、別な粒子を作ります。だが光子の場合はどうでしょうか? 光子は時間を逆に進むときも前進するときとまったく変わりないので、自分の反粒子でもあるわけです。(ごらんの通り物理学者というものは法則に例外を作るのがうまいでしょう!)

(3 「電子とその相互作用」より)

この数字は、私たちが絶えず異常なまでの執念をもって量子電磁力学という不思議な理論の正しさを徹底的に検証し続ける努力の象徴なのです。

この連続講義を通して私は、このような精密な理論は常識を犠牲にしてはじめて得られたのだということをお話するのが愉快でしかたありません。

(3 「電子とその相互作用」より)

世界の全現象の 99% までが電子と光子で解決できたのだから、あとの 1% の現象を説明するのには今までの粒子にその 1% ほどの新粒子を追加するだけでよいであろうといった印象を与えていたとしたら、それはとんでもないことです! なにしろ、10 倍、20 倍もの粒子を追加しなくては、残る 1% の現象の説明がつかないのですから。

(4 「未解決の部分」より)

13839671 journal
中国

yamajun88の日記: 中国の汚職撲滅 AI システム、取り締り能力が高すぎてお蔵入りか 58

日記 by yamajun88

中国の汚職撲滅 AI システム "Zero Trust" がお蔵入りの危機に瀕しているという (South China Mornig Postカラパイア)。2012 年から 30 の自治体で試験運用を行ったところ、8,731 人もの公務員の不正を暴いてしまったというのだ。(試験運用を実施した自治体数は全体の 1% で、中国全土の公務員の人数は 6,400 万人以上)

Zero Trust は中国科学院と中国共産党が合同で開発した AI システムで、中央政府および自治体が所有する 150 以上の機密データベースにアクセスし、それらのクロスリファレンスをとることで公務員の行動を監視する。監視カメラのデータを顔認証システムで解析して人物を特定することもできる。

例えば、とある公務員は道路工事に関する資料を作成してデータベースに登録したが、Zero Trust は資料の内容と衛星写真を照合して工事費用に関する不正を暴いてしまった。いくつかの自治体は Zero Trust による監視を「不快だ」とし、運用を停止した。また、Zero Trust が摘発した事案が汚職に当たるかどうかの最終判断は人に委ねられるため、Zero Trust の能力に対する人的リソースの不足という問題も生じた。

結果はともかく、政治とテクノロジーを「正面衝突」させる実験が可能になったというのは情報技術の進歩向上の結果に他ならないと感じる。

13839653 journal
日記

yamajun88の日記: Amazon.com が電動トラックメーカーの Rivian に 7 億ドル出資 9

日記 by yamajun88

Amazon.com は 2 月 15 日、振興 EV メーカーの Rivian Automotive に 7 億ドルを出資することを明らかにした (ロイター)。Amazon による自動車関係の投資額としては過去最大で、商品配送の迅速化に向けた取り組みと見られる。

Rivian は 2018 年 11 月に電動ピックアップトラック "R1T" を発表。2020 年末までに同車種の販売を開始する見通し。自動運転技術の開発も目指している。

また、Rivian は GM とも出資をめぐる協議を続けており、詳細は近く発表される見通しとのことだ。

13837946 journal
Google

yamajun88の日記: Google の 2019 年の投資額、130 億ドル超へ 8

日記 by yamajun88

Google は 2 月 13 日、今年のデータセンターや事業所への投資額が 130 億ドル以上になると発表した (ロイター)。昨年の 90 億ドルを上回る見通しだ。

今回の投資により、Google はアメリカの 50 州のうち 24 州に拠点を持つことになる。また、Google のスンダル・ピチャイ CEO は、新規投資によって数万人の従業員を雇用し、建設業で 1 万人の雇用を創出するとしている。

個人的には、この投資が雇用だけでなく演算素子や記憶媒体等のハード面の需要を創出するのは世界経済的に好ましいと思う一方で、世界中の個人や企業のドキュメントが蓄積されていると思われるデータセンターがますます巨大化することで、新たなテロリズムの格好の標的にならないかどうか心配である。

13837535 journal
日記

yamajun88の日記: 新車の自動ブレーキ搭載が国際的に義務化へ 77

日記 by yamajun88

国連欧州経済委員会 (UNECE) は、先進緊急ブレーキシステム (Advanced Emergency Braking System; AEBS) の新車搭載を 2020 年初めから義務化する規制案に日本を含む 40 ヶ国が合意したと発表した (ロイター)。規制案は 6 月に採択される見通しだ。

規制の目的は都市部での死亡事故の防止だ。UNECE によると、2016 年 EU 域内の都市での交通事故の死者数は 9,500 人以上。規制によって、60 km/h 以下の低速走行時の自動ブレーキ搭載の厳格なルール化を図る。

規制対象は乗用車と小型の商用車で、古い車種に AEBS の搭載が義務化されることはない。対象となる新車の台数は日本で 400 万台/年、EU で 1,500 万台/年程度となる見通しだ。

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一つのことを行い、またそれをうまくやるプログラムを書け -- Malcolm Douglas McIlroy

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