TERUのブログ

つれづれに


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見れた!

 

 

写真も撮った!

 

はい。東京は無理だろうなあと思っていた今回の皆既月食。

 

天気予報外れて、見れましたよー!

 

いやー、すばらしい。

 

写真は皆既月食がはじまって、15分ほどしたころのもの。

 

まだ右側に青白い部分が残っていて、左側の赤銅色とのコントラストが美しい。

 

皆既月食最大のときは、けっこー暗くなってしまって、ぼくの機材ではイマイチの写真しか撮れなかった。赤道儀が欲しいと本気で思ったのははじめてです(苦笑)。

 

でもま、これくらいの部分月食もきれいじゃないですか。

 

うっとり~。

 

ちなみに月の左側に写っている小さい白い点は、センサーのゴミではありません。星ですよ(笑)。

 

ぼくのもってるレンズでは、こんな写真しか撮れませんが、天体写真が趣味のみなさんは、すばらしい写真をお撮りになったことでしょう。

 

いやー、よかったよかった。

 

身近な天文ショー。

 

最高です。

 

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本日(1月31日)は、「スーパー・ブルー・ブラッドムーン」が見れるかも!

 

と思ったら、関東は夕方から天気が崩れる予報。それどころか、また雪だってさ(涙)。

 

なので、お月さまを眺めることはできそうもないですが、お天気のいい地域のみなさま、ぜひスーパー・ブルー・ブラッドムーンをお楽しみください。

 

って、なんじゃそれ? ですよね。

 

ぼくも思いました。はじめて聞いたとき(笑)。

 

どーいうことかというと、月にまつわる、いくつかの現象が重なって起こる、ちょっと珍しいお月さま。

 

なんと3つの現象が重なります。

 

1) スーパームーン

2) ブルームーン

3) ブラッドムーン

 

この3つ。

 

では順番に見ていきましょう。

 

みなさん「スーパームーン」はご存じですよね。月が地球を回る軌道は、完全な円ではなくほんの少し楕円になっているので、遠くなるときと近くなるときがあります。

 

そう。月が一番近くに来たとき、それまでより大きく(結果的に明るく)見えるので、それを「スーパームーン」といいます。

 

ちなみに「スーパームーン」は天文学用語ではなく、占星術師が使っていた言葉。むかしは月が大きくなると、悪いことが起こるとか、逆にいいことがあるとかなんとかいってたのでしょう。

 

スーパームーンは、月の軌道の関係で起こるので、珍しい現象ではありません。だいたい、年に一回くらいは見られます。

 

つぎに ブルームーン。

 

これ、定義がいくつかあるようですけど、今回のは「ひと月のうちに、満月が2回ある」というのに当てはまります。

 

これは月齢と、われわれが使っているグレゴリオ暦(太陽暦)が一致しないことによる現象なので、天文現象ではありません。たまにある「うるう秒」みたいなもんです。

 

これまた珍しい現象ではなく、2~3年に一度あるそうです。ぜんぜん意識してなかったけど、そんなにあるんだね。

 

最後にブラッドムーン。

 

これまたみなさんご存じのはず。たまに、月が赤銅色になるときありますよね。血に染まったように見えるのでブラッドムーンと呼ぶのでしょう。

 

これが起こるのは月食のときです。月と太陽のあいだに地球が入って、月に影を落とすとき、赤銅色に見えるんです。おもしろいですね。影だから真っ黒になりそうなのに、赤銅になるなんて。

 

これまた珍しい現象ではなく、半影月食なら年に2~3回あります(半影月食でも年に3回起こるのは珍しい。また皆既月食は数年に一度しかない)。

 

このように、3つの現象そのものは、それぞれ珍しくはないのですが、それが重なるってところが、なかなか珍しい。

 

しかも、今回の月食(ブラッドムーン)、日本はけっこー条件がよくて、長い時間見られそうですよ。

 

国立天文台によると(皆既月食2018年1月31日)、部分月食のはじまりは「1月31日20時48.1分」で、皆既月食がはじまるのは「21時51.4分」、そして皆既月食の最大は「22時29.8分」だそうです。

 

皆既月食のはじまりからでも、30分以上楽しめそう。夜遅いから寒いけど(苦笑)。

 

NASAによれば、今回のスーパームーンは、通常よりも14%明るくなる予想ですから、ブラッドムーンも、それだけ赤銅が明るく輝くでしょう(大気のチリの量でも明るさは変わりますけど)。

 

それでは、お天気のいい地域のみなさまは、ぜひよいお月見を!

 

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きのう、メッセージという映画について書いたら、時間についての考察が止まらなくなったので、もう一日続けます。

 

現代物理学では、「時間」についてなにもわかってないと書きました。

 

もちろん、手をこまねいているわけじゃありません。東京大学が量子力学なアプローチで、熱力学を理解する実験を成功させたという記事を書いたとおり、物理学者たちは、果敢に「時間」の謎に挑んでいる。

 

おそらく(素人の考えですが)、この世の物理現象をすべて説明できる「万物の理論」を探り当てるためには、時間の謎は避けて通れない。必ず解かなきゃいけないはずです。

 

じつはぼく、この超難問を解くのは、人間じゃないかもしれないと思いはじめている。

 

もちろん、きのう書いた、タコ星人がやってきて教えてくれるってわけじゃなく、地球上のだれかが(いや、なにかがというべきか)答えを見つけてくれると思いますが、それが人間ではないかもしれないと。

 

じゃあ、その「なにか」とはなんだ?

 

はい。お察しのとおり、人工知能です。

 

人工知能の研究はかなり進んでいる。中でも驚くべきは、もう彼らは自己学習ができるのです。

 

たとえばイギリスのディープマインド社が開発した「AlphaGo」というAIがあります。

 

2015年に、人間のプロ棋士をハンディキャップなしで破った、はじめてのコンピュータ囲碁プログラムです。さらにAlphaGoは進化して、2016年には韓国のイ・セドルとの5番勝負で4勝1敗を上げ、韓国棋院から名誉九段を授与され、さらにさらに、今年2017年には、中国でも名誉九段になりました。いっときますが、アマチュアの段じゃないですよ。プロとしての段位です。

 

もー、囲碁でも人間はAIに勝てない。

 

がっ、しかし! ディープマインド社の野望はこれで終わらなかった。

 

AlphaGoは、過去のプロ棋士同士の対戦をディープラーニングして、対局に現れるあらゆるパターンから、つぎの一手にどの配列が有利か不利かを判断するシステムとして作られました。

 

よーするに、いままでチェスや将棋のプログラムでも用いられてきた方法。

 

そこでディープマインド社は、「AlphaGo Zero」という新たなAIを開発。わざわざ「Zero」とつけたのにはわけがある。

 

ディープマインド社は、AlphaGo Zeroに、囲碁のルールだけ教えました。過去の対戦を覚えさせたり、定石を教えたりは一切しなかったんです。

 

ただし、囲碁に勝ったら「ご褒美」をあげるようにプログラムしておいた。

 

するとAlphaGo Zeroは、人間を破ってきた先輩のAlphaGoを相手に、囲碁を打ち続け、なんと40日後には、過去のどのバージョンのAlphaGoよりも強くなっちゃったんだって。

 

たった40日でですよ。

 

この「勝ったらご褒美」システムは、強化学習と呼ばれる方法で、人工知能が人間の手を離れ、自ら進化できる可能性を示したのでした。

 

すごいよね。

 

このように、人工知能がいつか人間を超え、その進化速度が爆発的に速くなり、人間には予測不可能になることを「シンギュラリティ」と呼びます。

 

シンギュラリティが起こるのは、2045年ごろと予想されていますが、もっと早いかもしれません。それは「本当に起こるのか?」ではなく、もはや「いつ起こるのか」の問題ではなかろうかと(※)。

 

で、話を戻しますと……

 

この世のすべてを説明する「万物の理論」。

 

われわれ人類は、アインシュタインが一般相対性理論を作り上げて、もう百年以上経ちますが、まだ万物どころか、重力の統合さえできていない。

 

そんなところへ、人間を超える人工知能が出てきたら……

 

彼ら(性別はないけど便宜的に)のほうが、先に究極の理論を手に入れるんじゃないでしょうか。

 

すでに人工知能は、人間では設計が難しい、非常に複雑な物理の実験装置を作るのに応用されてますから、決して夢物語ではないと思うのです。

 

それともう一つ。

 

人間はどうも「時間」そのものに縛られすぎている気がする。たかだか百年も生きられない生物ですから、仕方のないことですけど、人工知能には、そんな寿命の縛りもない。つまり時間を人間とはまったく違う尺度で捉えることができるはず。

 

ぼくらにとって百年は長いけど、彼らには一瞬の出来事でしょう。ぼくらには1秒はあっという間に過ぎ去るけど、彼らにとっては永遠にも等しいくらい長く感じるでしょう。

 

そう。人工知能にとって、1秒も百年も、本質的な違いはないのかもしれない。

 

もし仮に、きのうの映画評で書いた「決定論」が正しいとしましょう。(量子力学的には、決定論が正しいとは思えないけど)

 

未来は決まっている。どんなに努力しても未来は変えられない。

 

もしそれがわかってしまうと、人間にとっては死ぬより辛いことかもしれない。

 

ですが人工知能にとってはどうでしょう。

 

1秒も百年も大差ない彼らにとって、決定論は辛いでしょうか?

 

おそらく、なにも感じないでしょうね。そんな「知能」でなければ、時間の謎は解けないのでは……

 

そんな気がしている今日このごろなのでした。

 

(※)

現代のコンピューター理論では、シンギュラリティは起こらないと考える人もいます。人工知能が人類を超えて飛躍するには、もう何段階か、新しい理論が必要だというのです。たしかに、それにも一理あります。人工知能の研究は、挫折と成功の繰り返しでしたから、いまのディープラーニングに代表される手法が、どこかで壁にぶち当たり、また挫折する可能性はあります。

 

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もういっちょ、科学ネタいってみましょう。

 

きのうは「時間はなぜ逆行しないのか?」の謎に迫る、最新の研究を紹介しました。まだその理由はわかりませんが、解明の第一歩を記したかもしれない……と。

 

今日は「逆」つながり(?)で、負の質量を見てみましょう。

 

自然にある力で、ぼくらがもっとも身近に感じるのは「電磁気力」ですな。電気と磁気。この2つ、違うように見えて、じつは同じモノだとわかったので「電磁気力」と呼びます。

 

電気には、プラスとマイナスがありますよね。つまり、「正」と「負」がある。

 

ぼくらの身体を作っている「物質」にも、じつは正反対の性質を持つ「反物質」がある。

 

このように自然というのは、どうも正反対の「双子」を、必ず作るようにできてるらしいんです。正反対の双子というのは言葉の矛盾だけど(苦笑)、うまい比喩が思い浮かばなくて。

 

まあ、そういうことを踏まえると、「質量」にも、「負」の値があるんじゃないか。と思えるわけです。もっというと、理論的には「あってもおかしくない」ってことになっている。

 

負の質量?

 

なんじゃそりゃ。そんな理論の「遊び」みたいなモノを論じても意味はない?

 

いえいえ、じつは今年の4月に発表されたんですけど、アメリカのワシントン州立大学が、作っちゃったんですよ。負の質量。

 

マジか!

 

その話の前に、まずは「正の質量」について、つまりふつうの質量を考えてみましょう。

 

そもそも質量とはなにか?

 

ぼくらはふつう「重さ」と考えがち。まあ、完全に間違いじゃないけど、正しいとはいえない。なぜなら、「重さ」を感じるのは、重力がある場所でだけなので。

 

ほら、宇宙ステーションの中って、物がプカプカ浮いてるじゃないですか。それどころか宇宙飛行士が浮いている(笑)。

 

プカプカ浮いてる宇宙飛行士は重さを感じていないけど、「質量」がなくなったわけじゃないのです。

 

では質量とはなんでしょう?

 

最初にその答えを探し求めたのは、ガリレオ・ガリレイ。ほら、有名な伝説があるじゃないですか。ピサの斜塔から、重い鉄の球と、軽い球を同時に落として、どちらが先に地面に落ちるかという実験。(この実験は作り話で、本当は実験室で斜面を作り、そこに玉を転がして落下速度を測定したそうです)

 

ガリレオ以前の時代の人は、みんな「重い球」が先に落ちると思ってた。ところが(空気抵抗を無視するとして)、本当は重い球も軽い球も、同時に落下するんだよね。

 

ガリレオは、その現象を発見したけど、理由はわからなかった。

 

で、理由を考えたのが、われがらアイザック・ニュートン。

 

ニュートンは考えた。「重さ」って概念は間違っとるぞと。もっと普遍的な「質量」という物が、われわれには備わっているのだろう。

 

では「質量」とはなにか。結論を先に書くと、それは「動かしにくさ」なのだ。

 

質量が大きければ大きいほど、その物体は「動かしにくい」のですよ。

 

たとえば、テーブルの上に、ピンポン球と、ボーリングの球が置かれていたとする。ピンポン球は、子どもが指で弾いても簡単に動くけど、ボーリングの球を弾いたら、指が痛いだけで、ビクともしないよね。

 

これが「質量」なのだ。ボーリングの球は質量が大きいから、とても「動かしにくい」のです。

 

ところが、ピンポン球とボーリングの球を、ピサの斜塔から同時に落としてみると(思考実験として、空気抵抗も浮力もないものとする)、同時に地面に落ちるのだ。

 

なぜだ? ボーリングの球は動かしにくいのだから、ニュートンが正しければ、いままでの常識とは逆に、ピンポン球の方が先に落ちそうじゃないか。

 

いえいえ、そうはなりません。

 

ボーリングの球は動かしにくいので、その分、地球はがんばって引っぱるのだ。ピンポン球は軽いので、地球はそれほどがんばらない。それらが釣り合って、同時落ちるというわけ。

 

なに? よくわからん?

 

まあ、いまはそういうもんだと思ってください。

 

では負の質量とはなにか。さっきピンポン球を指で弾く実験を思い浮かべてもらいました。ではもし、そのピンポン球が、負の質量でできていたらどうなるか?

 

とても不思議なことが起こります。そのピンポン球は、まるで見えない壁に当たって跳ね返ったように、手前に動き出すのです。

 

え、なに?

 

ピンポン球を水に沈めれば、重力に逆らって浮いてくるじゃないかって? いやそれは「浮力」ですから。負の質量とは、まるっきり意味が違います。

 

なに? 浮力もわからん? それはアルキメデスに聞いてください(笑)。

 

じゃ、いよいよ、ホントの負の質量の作り方をお教えします。

 

まずは、ルビジウム原子をレーザーを使って捕獲してください。そのあと温度をほぼ絶対零度にまで冷やします。

 

ここまではオッケイ?

 

この状態では、粒子の動きはめっちゃ遅くなっているので、量子力学で説明されるとおり、粒子も「波」のように振る舞うんです。そうなりますとね、複数の粒子が同期して、同調して動くようになるので、エネルギーを失わずに流れることのできる「超流動体」状態になるんざますよ。

 

さあ、これで準備は万全。

 

つぎにレーザーで捕獲した原子を、100μm程度の大きさの器に入れます。この段階では、まだ粒子はふつうの質量を持っているので、レーザーを止めると、容器の外へ飛び出しちゃいます。

 

そこで、もう1つレーザーを使いましょう。

 

ここからが難しい。ルビジウム原子を前後に「蹴り」上げます。こうして回転軸を変化させると、ルビジウム原子が外方向へ飛び出すとき、まるで見えない壁に跳ね返るように動くんです。

 

という現象を、ワシントン州立大学が、確認したそうです。

 

なかなか再現できない現象のようで、これから詳しい検証の必要な実験ですが、もし「負の質量」が、理論どおりに存在するなら、宇宙の成り立ちや、現在の宇宙の様子を、解明する手がかりになるかもしれません。

 

たとえば、いまの宇宙には物質がほとんどで反物質はほぼ存在しない。その理由は完全には解明されていません。

 

あるいは、いまの宇宙は、重力に逆らって膨張を続けている。しかもその膨張は、いまも加速を続けているのです。いったいどこからそんなエネルギーが供給されているのか?(謎のエネルギーなので、ダークエネルギーと呼ばれています)

 

そういう、深遠の謎を解く鍵を、負の質量がもっているかもしれません。

 

まだまだ、この宇宙は謎だらけです。

 

 

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みなさん、連休にやってきた迷惑な台風の影響はいかがでしたでしょうか。

 

自然は難しゅうございます。

 

難しい自然といえば自然科学でございます。自然科学といえば――ぼくの中では――物理でございます。物理といえば量子力学なんでございますよ!

 

かなり強引に話を展開しておりますが、このくらい強引に書かないと、この先が続きません。

 

なぜなら、書いているぼくも、なにがなんだか、サッパリわかってないから。

 

では本題。

 

われわれは時間を感じてます。たとえば、熱いコーヒーを室温の部屋に置いとけば、自然と冷めていつか室温と同じになる。

 

これ、逆の変化は起こりませんよね。冷めたコーヒーが、自然に熱くなるなんてことはない。

 

つまり、ふつーに生きてる限り、時間というのは、過去から未来にしか進まない。

 

こんな「当たり前」のことが、じつは現代の物理学では説明できないんです。

 

それはなぜか?

 

コーヒーが冷めるというのは、マクロな現象です。これ熱力学の第二法則で説明されるのですけど、残念ながら、なぜ時間が不可逆的なのか、その肝心なところの説明は、熱力学の第二法則には含まれていないのです。

 

じゃあ、含めればいいじゃないかと思いますが、これが簡単ではない。

 

こんどは、コーヒーを構成している、分子や原子、もっといって素粒子レベルの話になると、熱力学の第二法則は歯が立たなくなって、量子力学という、超難しい理論が出てきます。

 

ところが、ここで大問題が!

 

じつは量子力学の方程式は、時間を逆転させても成り立つんだそうです。つまり、未来から過去へ時間が流れても、理論的には成立してしまう。

 

でも、ぼくらの目に見える世界、マクロな世界では、時間は未来にしか進まない。

 

熱力学の第二法則と、量子力学のあいだに横たわる、この大きな矛盾を、どのように理解したらよいか、人類はまだその答えを持っていないのです。

 

がっ!

 

つい最近(9月6日のことです)、東京大学大学院工学系研究科物理工学専攻(なんだこの長い肩書きは!)の、伊與田英輝助教、金子和哉大学院生、沙川貴大准教授のお三方が、もしかしたら将来ノーベル賞級の発見と称えられるかもしれない研究を発表しました。

 

なんと、統計学を使わず、多体型の量子力学にもとづいて、熱力学の第二法則を導出したというのです。

 

東京大学のニュースリリースはこちら

 

これ↑読んでも(一応がんばって読んだ)、なんのこっちゃ、サッパリわかりませんが、もしかすると、もしかして、いままで理解すらできなかった「時間の矢」問題の、つまり時間の不可逆性の起源を理解する糸口になるかもしれない……と、研究を発表した先生方はおっしゃっています。

 

なぜ、時間は未来にしか進まないのか。

 

その謎が解けたら、ノーベル賞級です。

 

今後の研究に、期待しております!

 

ちなみに、研究成果を、ぼくみたいな素人にも、わかりやすく解説したニュースリリースもあると、めっちゃうれしいんですけど(苦笑)。

 

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みなさんは「チバニアン」をご存じだろうか?

 

チバという語感から「千葉県」を想像されたとしたら、まずは正解。

 

となると、千葉の山奥で目撃された、なぞの原人であろうか? 雪男とか狼男みたいな、いわゆるUMA(未確認動物)。

 

それは不正解(笑)。

 

じつは千葉にある「地層」がその「正体」なのだ。

 

サッパリ意味がわからん!

 

と怒られる前に書きます。

 

日本で発見された地層が、国際的な地球史の区分名に採用されるかもしれない。というお話をこれからしようと思うのですよ。

 

ほら、恐竜が住んでた時代の「白亜紀」とか「ジュラ紀」とか聞いたことあるでしょ。アレですよ、アレ。地球史の区分名って。

 

地球史って、まずは古生代、中生代、新生代というふうに、大きく区分されます。その「代」の中に「紀」の区分がある。

 

たとえば恐竜のいた中生代でいうと、三畳紀、ジュラ紀、白亜紀に分かれてる。

 

問題の千葉の地層は、古生代からさらに新しい、新生代に区分されます。

 

新生代はですね、古い方から「古第三紀」、「新第三紀」、「第四紀」の順に区分され、さらにこの「紀」の中に細かい区分が設けられています。

 

一番新しい「第四紀」。この中には「更新世」と「完新世」という区分があり、さらにその中に細かい区分が……

 

もう、なにがなんだかわかんない。図に書いてみましょう。

 

 

これでもまだわかりにくい(汗)。

 

ともかく!

 

新生代の第四紀、更新世の中期ごろの地層の細かい区分として、日本の千葉が候補に挙がっているのですよ、はい。

 

えーと、話は前後しますが、この区分には、その時代を代表する「地層」を「模式地」として決めることになってます。

 

模式地の正式名称は、「国際標準模式層断面とポイント(GSSP)」です。

 

その模式地に選ばれますとね、「ゴールデンスパイク」という認定プレートが地層に打ち込まれるんでございますよ。

 

Wikipediaより転載(上の写真)

 

ほら、こんなふうに。

 

ちなみにWikipediaにあった写真は、「エディアカラン」の地層。いまから約6億2000万年前くらいの、先カンブリア時代の最後の地層(この地層の上から、顕生代がはじまる)。

 

場所はですね、オーストラリア南部フリンダース山脈にあるエディアカラ丘陵の銀鉛山です。

 

さて。今回認定されそうなのは、上の図にあるとおり、更新世の中期。千葉の市原市にある地層が、模式地の候補に挙がっているというわけです。

 

世界遺産と違って、ものすごーくマイナーな話ですからね。それで観光客が増えるとかいうことではないですけど、まだ日本には模式地がないので、もし選ばれたら、日本ではじめての模式地になるんでございますよ。

 

ちなみに、模式地には、その場所の名前に「ian」をつけるのが習わしなので、もし千葉の地層が選ばれたら、「チバニアン」にあるであろうというわけ。

 

そう。まだ正式決定ではないので、チバニアンは日本の研究グループが勝手につけた名前なんですよ(笑)。

 

じつはこの年代には、もう一つ、イタリアの「モンテルバーノ・イオリコ」という場所が候補に挙がっていて、強力なライバルなのだ。

 

はたして、どちらが選ばれるのか?

 

それは「国際地質科学連合」の会議で決まります。早ければ、今年の秋ごろに結果が出るそうです。

 

みんな、覚えておいてくださいね!

 

 

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土日はブログお休みです。

 

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NASAの重大発表。

 

新聞はもちろん、テレビのニュースにも取り上げられましたから、ご存じの方も多いと思いますが、科学好き、とくに惑星探査好きのぼくが話題にしないわけにはいかない。

 

アメリカ時間の2017年2月22日(日本時間では23日の午前3時ごろ)、NASAが記者会見を開き、系外惑星にかんする、新たな発見を公表しました。

 

じつはこの記者会見、事前に「重大な発表がある」と予告されていたもので、みんな「なに? なに?」と、興味津々だったのだ。中には、「まさか系外惑星に生命を見つけたか!」という人までいた。

 

では、じっさいなにが公表されたかというと……

 

その前に少し解説。

 

NASAはここ最近、「TRAPPIST-1系」で、太陽系外惑星を調査してたんです。

 

ちなみに、ぼくらは太陽を回る惑星群を「太陽系」って呼ぶでしょ。だから「TRAPPIST-1系」とは中心に「TRAPPIST-1」という恒星がある惑星系ということ。

 

NASAはなぜ、このTRAPPIST-1に注目したかというと、地球に似た惑星があって、さらにその惑星が、生命の存在できる公転軌道(ハビタブルゾーンといいます)を回っていることがわかったからなんです。

 

ハビタブルゾーン。

 

この考え方は、まず生命が存在するには「液体の水」が必要であるという前提を置きます。なぜなら、われわれ人類は、液体の水以外で、生命が誕生する実例を知らないから。

 

もしかしたらもしかして、宇宙のどこかには、水以外から発生した生物がいるかも知れないけど、その可能性は、どうやらかなり低そう。水は当たり前の物質過ぎて忘れがちだけど、じつはとても特殊な物質なんですよ。液体から固体に変わると、体積が増える物質なんて、水くらいなもんです。(水以外の液体が凍ると、ギュッと凝縮して密度が高くなる)

 

その特殊性ゆえに、水じゃないと生命は生まれない。という思いが人類にはつねにあるんですな。それが本当に正しいかどうかはわかんないけど。

 

話がそれた。

 

水という物質は、気体と液体と固体の三つのどれかの状態で存在します。なかでも重要なのは液体の水。生命には液体の水が不可欠だと考えると、こんどは惑星の「温度」が問題になりますよね。

 

具体的には、地球上の海抜0メートル付近では(気圧によって液体の水が存在できる温度は変わるので)、1度から99度の環境になくてはならない。もっと正確にいうと、沸騰しなくても水はどんどん蒸発しますから、99度では高すぎる。最適な環境温度というのは、じつはすごく狭い範囲なのです。

 

快適な温度を保つには、太陽との距離がポイントです。太陽に近すぎれば、水星のように灼熱の世界。遠ければ、火星のように氷の世界。

 

地球はちょうどいい距離にあるんですよ。ちなみに、火星もギリギリなんとかなりそうな距離にあるんですが、なんらかの理由で、地球とは大気の組成が大きく変わってしまい、いまは(表面的には)生命の痕跡がないのでございます。

 

というところまで理解できましたら、さあ、NASAの発表に戻りましょう。

 

いままでTRAPPIST-1系の惑星は3個あると思われていたんです。ところが観測データの分析に誤りがあって、本来は2個ある惑星を1個とカウントしてたのだとか。

 

その結果、TRAPPIST-1系の惑星は一気に6個に増え、さらにその外側に、もう一個発見されて、全部で7個になったのだ。

 

たいへーん!

 

え? なにが大変なの? 太陽系にだって、惑星いっぱいあるじゃん。冥王星を含めれば9個もあるぜ。

 

いえいえ、TRAPPIST-1の驚くべきは、発見された7個の惑星が、すべて「地球型」だったのですよ。

 

しかもですよ、TRAPPIST-1に近い6個の惑星は、質量が地球の0.4〜1.4倍で、半径も0.77〜1.13倍の範囲なのがわかりました。どれも地球にソックリ。中には、本気で地球と双子みたいな惑星もあるかも。

 

がっ!

 

よろこぶのはまだ早い。地球にソックリな惑星があるとはいえ、肝心の恒星であるTRAPPIST-1は、太陽とはまるで違う。

 

質量がですね、太陽の0.08倍しかないんですよ。

 

ちっちゃ!

 

こういう恒星は、赤色矮星と呼ばれます。小さいだけでなく、温度も低いので色が「赤く」見えるから。

 

じゃあ、TRAPPIST-1系に、生命のいる惑星はないのでしょうか?

 

じつは「可能性」はあるんです。

 

さっきハビタブルゾーンの話をしましたよね。よーするに、水が液体として存在できれば、可能性はある。

 

恒星が小さくて温度が低ければ、その分、近くを公転すりゃいいって寸法。そのように見ていくと、TRAPPIST-1系には、ハビタブルゾーンに、3つの地球型惑星がありそうなんです。

 

うん。可能性はあるぞ!

 

というわけで、NASAは以前からTRAPPIST-1に注目していたのですが、今回の重大発表の重大性は、1つの恒星系に、7つも地球型惑星が発見されたこと、それ自体です。

 

もし、こういう恒星系が宇宙にたくさんあるとしたら、ぼくらが思っている以上に、宇宙は生命であふれかえっている可能性もあるわけですよ。

 

ロマンを感じるじゃないですか。

 

ちなみにTRAPPIST-1系に生命がいるかどうかは、今後、発見された惑星の大気を観測することで、さらに新しい仮説が立てられると思います。もし今後の観測で、酸素と水蒸気なんか見つかってごらんなさいよ。光合成ができるレベルの生命がいる期待がマックスです。

 

そんな期待とロマンを感じてもらおうと、NASAはTRAPPIST-1系にある惑星の一つから見た想像図を公開しました。

 

NASA

 

むかしのSF映画のポスターふう(笑)。

 

こういうとこアメリカ人はさすがですよね。日本人なら、いかにも科学でございという絵しか描かないでしょう。

 

これはぼくの邪推だけど、まだ詳細がわからないから、ヘタに科学的であるより、SFふうを装ったほうが、いいと判断したのかも。

 

さらにいうと、TRAPPIST-1系の惑星に生命が育まれていたとしても、人類のような知的生命体がいる可能性は低いのです。なので人類が作った「基地ふう」の絵にしたのかもしれませんね。

 

外の風景を見て、驚いてる子どものシルエットを見てくださいよ。あの子どもこそ、いまの人類ですよね。太陽系外惑星を研究できるようになって約30年。ぼくらは、まだまだ子どもの好奇心で宇宙を見つめている。

 

なーんて意図まであるかどうか知りませんが、彼らのセンスには脱帽です。

 

蛇足ながら(ぼくは生真面目な日本人なので)、TRAPPIST-1に知的生命体は存在しないと思う理由を書いときます。

 

じつはですね、TRAPPIST-1は、太陽系から約39.13光年しか離れていないのです。宇宙スケールでいうと、ホントにご近所さん。もしわれわれと同水準の知的生命体がいたら、十分に「交信可能」な距離なんです。

 

「ハロー」って呼びかけてから返事が返ってくるまで80年かかるけど(苦笑)、そんなの宇宙の広さに比べたら、うちの近くのコンビニに買い物に行くようなもんです。さらに重要なのは、80年なら人類が待っていられる時間だってコト。(1万年後といわれたら、人類はもう地球にいないかも)

 

さらにいうなら、「ハロー」と呼びかけなくても、ぼくらと同水準の惑星なら、自然には発生し得ない電波を出してる可能性があって(人類も人工的な電波をバンバン発してる)、それを観測できるかもしれない。

 

なのに、そういう兆候は、いまのところありません。

 

知的生命体の存在は期待しないほうがいいですな。

 

ちゅーところで、久しぶりの科学記事をおわりまーす。

 

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先日、ぼくの科学エッセイ「超ひも理論」の解説記事を読んでくださった方から、うれしいメッセージをいただいたのです。わかりやすい解説だったと。

 

あら、うれしい。

 

と思ったつぎの瞬間、書いたのは数年前だから、すでに情報が古くなっている部分もあるかも。いやそれ以前に、ちゃんと正しく書けてるか?

 

急に不安になっちゃった。相変わらずの小心ぶり(苦笑)。

 

そこで、われながら読み返してみなきゃと思ったわけですよ。

 

あ、そうそう。

 

メッセージをくださった方は、超ひも理論を検索で調べていたらぼくのエッセイを見つけたとおっしゃっていたので、どれどれと、Googleで「超ひも理論」と検索したら……

 

 

あら、大変!

 

検索の1ページ目どころか、Wikipediaのすぐ下、2番目にヒットした(※注)。

 

わー。

 

どーしよう。

 

超ひも理論なんて、ふつうは検索しないでしょうけど、調べたい人は、むっちゃ調べたいことじゃないですか。理論物理学の最新トピックだもん。

 

それなのに、ぼくの科学エッセイが2番目にいていいのかよ。

 

ううむ。マジで冷や汗が……

 

うれしい驚きだけど、小心者には心臓に悪い。5番目くらいでいいんですけど(←トップ5を狙う野望はあるらしい(笑))。

 

で、読み返してみた結果。ホッと胸をなで下ろした。情報は古くなっていない。というか、超ひも理論にいたる科学史が主な内容なので、そもそも古くなる要素が少ない。

 

しかしまあ、こうして人のお役に立てたと思うと、うれしく感じると同時に、これからもキチンと正しい記事を書かねばイカンなと、気持ちを引き締めました。

 

ワタクシもたまにはマジメなことを書くんでございますよ。ええ(笑)。

 

※注

2016年12月21日の時点で。Googleの検索順位は変動するので、この記事が古くなれば、順位も変わってるでしょう。

 

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今日は久しぶりに科学の話題。

 

ここんとこ、軽い(軽すぎ)話題が続いてたんで、うまく書けるかしら。不安(汗)。

 

さて、この時期必ず話題にしなくてはならないのが、ノーベル賞ですよ。そうです。今年も日本人が受賞しました。

 

大隅良典先生が、オートファジーの研究で、ノーベル生理学・医学賞に選ばれたのです!

 

うれしいですねえ。2014年から3年連続ですよ。文学賞の衝撃が強すぎて、ちょっと影が薄くなっちゃったけど(笑)。

 

冗談はともかく。

 

こーなりますと、とーぜん、オートファジーとはなんぞやという疑問が湧くわけです。わたくし物理と天文学はけっこうリサーチしてるんですが、ほかの学問は、そのときどきで話題になった研究を追いかける程度で、オートファジーという言葉も、大隅先生の受賞を聞いて知りました。

 

で、ぼくなりに調べたので、ブログに書かせていただきます。

 

すごく簡単にいうと、細胞が自分自身を食べちゃ現象のことだそうです。オートとはギリシャ語で「自分」という意味で、ファジーは「食べる」って意味だそうです。

 

細胞が自分を食べる?

 

なんか穏やかじゃありませんが、じつはこれ、ぼくらが生きていく上で、ものすごく大事な生理作用なんだそうですよ。

 

というのは、細胞は生きて、いろんな活動をしてますよね。取り込んだ栄養からエネルギーを作って、身体を動かすことができるのも細胞のおかげ、取り込んださまざまな物質を合成して、生きていくのに不可欠な物質を作るのも細胞の働き。

 

という、いろんな活動を通して、細胞の中にはゴミが溜まっていくんですって。

 

そう。そのゴミを食べて分解し、リサイクルできるようにするのがオートファジーの役割なんだそうですよ。もしオートファジーが働かなくなったら、細胞の中にゴミが溜まり続け、やがてその細胞は死んでしまう。要するに、生物として生きていけないわけです。人間ももちろん例外ではない。

 

こーんな重要な働きをしているオートファジーですが、大隅先生が研究をはじめた当時、だれも研究してなかったんだそうです。

 

そう。大隅先生が、たった一人で切り開いた研究分野なのだ。

 

だから今年の医学賞は、大隅先生単独での受賞となったのです。

 

それを知ると、すごくないですか?

 

もうちょい詳しく見ていきましょう。

 

先生は若いころ、ロックフェラー大学の研究員として、最初マウスの受精を研究していたそうです。その後、酵母を使ったDNAの複製について研究をしたのが、オートファジー研究のきっかけとなった、「酵母」との出会いだったそうです。

 

そのロックフェラー大学で、大した成果を上げられなかった大隅先生は、東京大学の理学部に誘われ、日本へ帰国します。

 

このときの指導教官だった安楽泰宏先生に、酵母を使って好きな研究をやりなさいといわれたそうです。ここでは「液胞」の膜を研究したそうです。

 

その理学部に11年在籍して、とうとう大隅先生は、助教授として自分の研究室を持つことになりました。

 

そこで研究をさらに進め……

 

と思うでしょ。ところが違うんだ。

 

それまで研究していた酵母の液胞については、在籍していた理学部の研究室にすべて置いてきたそうです。しかも院生を一人も連れて行かず、たった一人で新しい研究室を立ち上げたんだそうですよ。

 

なぜそれまでの実績を捨てて、そんなことを?

 

大隅先生曰く、せっかく独立するんだから、それを機に、まったく新しい研究をしてみたかったんだそうです。とはいえ、先生は酵母の専門家(?)ですから、あくまで酵母にこだわり、それまでだれも研究していなかった、オートファジーに目をつけたんだそうです。

 

じつのところ、若いころからオートファジーには興味を持っていて、いつか研究してみたかったそうです。独立した研究室を持ったその時が、まさにオートファジーに進む契機だったというわけですね。

 

するとまあ、当時だれも思っていなかった(だからだれも研究しなかった)けれど、オートファジーは、生物にとって極めて重要な生理作用だとわかってきたのです。

 

たとえば、パーキンソン病。原因がハッキリわからず、根本的な治療法もない難病ですが、どうやらオートファジーができなくなったことによる病気ではないかと考えられるようになってきました。

 

細胞の中にはミトコンドリアという取り込んだ栄養分と酸素を使って、エネルギーを作り出す器官がありますよね。このミトコンドリアが古くなると、活性酸素を出して細胞を傷つけてしまうそうです。

 

そこで登場するのがオートファジー。

 

古くなったミトコンドリアを食べて分解してくれます。どうやらこの作用が弱まると、パーキンソン病を発病するらしいのです。もしこの仮説が正しく、かつオートファジーを活性化させる薬が作れたら、夢の「根治薬」が作れるかも。

 

このように、体の中に老廃物(あるいは過剰な化合物)が溜まることで引き起こされる病気はたくさんあって、それらの治療に役立つ可能性がある。

 

またオートファジーは細胞に不可欠な生理作用ですから、逆に止めてしまうことで任意の細胞を殺すことができるかも知れない。

 

殺したい細胞といえば?

 

そう。癌ですよね。一部の癌では、オートファジーを止める薬で治せる可能性もあるといわれています。

 

とはいえ、オートファジーはまだまだ多くの謎に包まれているそうです。正直なところ、オートファジーによって分解されたタンパク質が、そのように再利用されているのか、その肝心なメカニズムもわかっていないそうです。

 

大隅先生自身は、動物の細胞は複雑すぎて、オートファジーの作用を調べるのは大変だとおっしゃっています。シンプルな酵母の研究をさらに進めて、まだ謎に包まれたオートファジーの秘密に迫りたいそうです。

 

生物学。もしかしたら、宇宙の謎より神秘的かも。

 

 

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やっと。

 

この言葉が一番適切でしょう。政府はやっと、本当にやっと重い腰を上げて「もんじゅ」の廃炉に動き出しました。

 

地元の理解が得られないとか、核燃料サイクルの根幹がゆらぐとか、まあ、いろんな理由があるにせよ、百歩どころか一万歩譲って考えても、20年間で1兆円を使い、事故しか起こしたことのない実験炉を維持することに、どんな意義があるのかわからない。

 

まあ、高い授業料だったってことでしょう。

 

高速増殖炉は、他国も同じように高い授業料を払ってます。増殖炉の研究が始まって50年ほど経ちますが、どの国も実用化にはほど遠い段階で見切りをつけている。

 

そもそも、なんで高速炉が必要かというと、一番の理由は「プルトニウム」を消費したいから。

 

原発を動かしていると、核燃料に含まれるウラン238が中性子を吸収して、プルトニウム239に代わってしまう。

 

このプルトニウム239は厄介な物質で、みなさんご存じの核爆弾に使われるのですよ。

 

こわーい。

 

なので、原発を動かし続けると増え続けるだけのプルトニウムを、燃料として再利用できる「高速炉」をもつことは、日本の原子力サイクルの根幹でもあるわけです(※注)。

 

がっ!

 

高速炉は、どの国も実現できない。技術的に難易度が高すぎる。

 

じゃ、どうするか?

 

もうね、捨てるしかありません。高レベル放射性廃棄物として。

 

ところが、捨てるのも大変なんだ。だって文字どおり「高レベルな放射性物質」だもん。プルトニウム239の半減期は、なんと2万4千年ですよ。

 

2万4千年前の人類は、まだ壁画に動物の絵を描くくらいの知能しかなかったんですよ。それが、この先2万4千年も捨てたプルトニウムを管理できると思いますか?

 

いやいや、2万4千年どころじゃない。それは半減期ですからね。捨てたプルトニウムの半分がウラン235に変わるだけ。

 

じっさい、生物にとって安全なレベルにまで放射線が減衰(げんすい)するには、10万年かかるといわれてます。

 

10万年前の人類といえば……旧石器時代の終わりごろですな。ホモ・エレクトスとかネアンデルタール人とか、絶滅しちゃった人類の近縁種が、まだ生きてた時代ですぜ。そう、かの有名なネアンデルタール人が。

 

現生人類であるホモ・サピエンスは、おおよそ20万年ほど前に誕生したといわれているから、10万年前にはもう、ぼくらの直接の先祖は地球上にいた。でも当時「火」を使っていたかどうか、微妙なところ。

 

諸説あるけど、10万年前は、ホモ属が、火を使いはじめたころなんです。

 

火。ファイヤー。それは人類が自らの手で生み出した「エネルギー」です。

 

なんだか皮肉ですよね。人類がはじめて火を使ったのと、同じだけの年月を、捨てた「高レベル放射性廃棄物」の管理をしなきゃいけないなんて。

 

そんなことできますか?

 

でもじっさいに、いまも高レベル放射性廃棄物があるのだから、それをいつか、どこかに埋めなきゃいけません。

 

世界中のどの国も、ずっと先延ばしにしてるけど。その日は必ずやってくる。

 

処理場には、世界中の言語で危険を喚起し、かつ未来の世界でいまの言語や文字が失われてもいいように(それどころか文明が失われているかも。もっというと人類が絶滅しているかも)、抽象的な「絵」で、危険であることを示す石碑を建てることになるでしょう。それこそ「万年」単位で存在できることが証明されている素材を使って。

 

それだけの覚悟が、本当にあるのかってことですよね。

 

とはいえ化石燃料にも頼れない。ご存じのとおり化石燃料を燃やすと、温室効果ガスを垂れ流すので、近い未来には、再生可能エネルギーで、人類の使うエネルギーを賄えるようにしなきゃならない。

 

それもまた、極めて難しいことですが、放射性廃棄物を万年単位で管理することを思えば、はるかに実現の可能性が高いと思えてなりません。

 

※注

「もんじゅ」は、高速炉の中でも、分裂させる核物質より多くの核物質を生み出す仕組みになっていて、「高速増殖炉」と呼ばれます。なんだか永久機関のようですが、燃料として入れたウランがプロトニウムに変わるだけなので、もちろん永久機関ではありません。いうまでもなく単なる高速炉より増殖炉のほうが難易度が高い。というか、単なる高速炉だって、まだ作れないんですけどね、人類は。

 

 

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