カテゴリー: 理科

科学者たちは新しい形の氷の結晶構造を解明しました

科学者たちは新しい形の氷の結晶構造を解明しました

材料内に原子を配置するさまざまな方法があるため、氷は、私たちがよく知っているタイプである氷Iとして知られているものよりもはるかに多くの形で存在する可能性があります。

科学者たちはすでに18種類の氷を分類しており、それぞれが独自の結晶構造を持っており、氷XIXと呼ばれる別の氷を追加しました。

氷Iは、私たちが地球上で氷と雪の中で形成しているのを見る氷であり、研究所を除いて、地球の表面にある唯一の種類の氷として独立しています。

氷VIやVIIなどの他の形態は、地球のマントルの奥深くで発達し、時間の経過とともにゆっくりと押し上げられたダイヤモンドの中に閉じ込められ、他のタイプは他の惑星で見られることがわかりました。

これらのさまざまな種類の氷は、酸素原子と水素原子、および水分子がそれらの中に配置される方法を形作るさまざまな圧力と温度に応答して形成されます。オーストリアのインスブルック大学の科学者たちは、このプロセスを何年にもわたって実験しており、通常は高圧下で形成される氷のVI生成プロセスを微調整して、何が起こるかを確認しています。

科学者たちは、冷却プロセスを遅くし、圧力をさらに上げることで、数年前に突破口を開きました。この方法により、水素原子の配置が異なる別の種類の氷が形成されました。

当時、これが新しい秩序ある変異体であるという明確な証拠が見つかりましたが、結晶構造を理解することができませんでした、と研究著者のトーマス・ローティングは説明します。

彼と彼の同僚は、Ice XIXと呼ばれるこの新しい形の氷の研究を続けており、現在、中性子回折と呼ばれる手法を使用してその結晶構造を確認することができました。

チームはこれを干し草の山で針を探すことに例えています。そこでは、別の実験で日本の別の研究グループによって確認された正しい結晶構造に出くわす前に、何千もの候補者をふるいにかける必要があります。

Ice XIXは、XVといくつかの顕著な類似点があり、水素原子の配置は異なりますが、酸素格子は同じであることがわかりました。研究者によると、これは氷XVと氷XIXを氷物理学の最初の親族のペアにします。

これはまた、実験で2つの秩序ある形の氷の間の移行を初めて実現できるようになることを意味します、とThomasLoertingは言います。

この研究は、ジャーナルNatureCommunicationsに掲載されました。

百万年前のマンモスDNAが世界最古のDNA記録を破る

百万年前のマンモスDNAが世界最古のDNA記録を破る

Nature誌に掲載された新しい研究では、最も古い既知のDNAサンプルの抽出と配列決定について説明しています。標本はシベリアの永久凍土で見つかった古代のマンモス種からのもので、ほぼ120万年前にさかのぼります。

DNAは驚くほど急速に分解します。あなたの体のDNAのほとんどはあなたが死んだ後数千年の間分解します。理想的な凍結状態で保存されたDNAは、数十万年続く可能性がありますが、多くの科学者は、約100万年が依然としてDNA生存の理論上の上限であると示唆しています。

2013年、デンマークの科学者のグループは、カナダの永久凍土層で見つかった70万年前の馬のゲノムを配列決定することで歴史を築きました。この画期的な研究の前に70、000年以上前の完全なゲノム配列が特徴づけられていなかったため、この研究は技術的な勝利でした。

現在、信じられないほどの偉業で、科学者の国際チームは、更新世初期および中期にさかのぼる3つの巨大な標本の完全なゲノムデータを配列決定しました。最も古い標本は120万年前のものとされています。

「このDNAは信じられないほど古いものです」と上級著者のラブ・ダレーンは述べています。 「標本はヴァイキングの残骸よりも1000倍古く、人間やネアンデルタール人の存在よりも前のものです。」

この研究で使用された3つのマンモスの歯の化石は、シベリア北東部で発見されました。最も初期のサンプルのDNAシーケンスにより、これまで知られていなかったマンモスの遺伝子系統が明らかになり、進化の歴史に関する本が書き直されました。新しいラインはクレストフスキーマンモスと名付けられ、約200万年前に他のマンモスラインから分岐したと思われます。

「それは私たちにとって完全な驚きでした」と科学者は言います。 「これまでのすべての研究では、当時、シベリアには1種類のマンモス、つまりトロゴンテリーゾウしかなかったことが示されています。しかし、私たちのDNA分析は、ここではAdychマンモスとKrestovskyマンモスと呼ばれる2つの異なる遺伝子系統があったことを示しています。まだはっきりとは言えませんが、2つの異なる種を表すことができると思います。」

近年の古代DNAの発見は、その論争で有名です。 DNAはすべての環境条件下で100万年以上生き残ることはできないという一般的な信念にもかかわらず、一部の研究者は反対の証拠があることを示唆しています。

おそらく最も悪名高いのは、恐竜を現代のダチョウに遺伝的に結び付けるT-rex組織とタンパク質の発見に関する2007年の発表です。マンチェスター大学の古生物学者がサンプルが現代のダチョウのDNAの痕跡で汚染されていると言った後、この発見は後に反証されました。

最近では、中国科学院とノースカロライナ州立大学の古生物学者による物議を醸す研究で、7500万年前の恐竜の化石から有機物が見つかったと主張しています。この研究は、古代DNAが数千万年も生き残ることができる特定の状況が存在する可能性があることを大胆に示唆しました。

この新しい研究の著者であり、ストックホルム古遺伝学センターの分子考古学の教授であるアンダース・ゲッターストロムは、DNAが数千万年も生き残ることができるとは示唆していません。しかし、彼は、伝統的な百万年の制限は保守的である可能性があり、世界の一部の地域で古いDNAが見つかる可能性があると考えています。

「今の大きな問題の1つは、どれだけ過去にさかのぼることができるかということです」とAndersGeterstrom氏は言います。 「まだ限界に達していない。知識に基づいた推測では、200万年前、おそらく260万年前のDNAを回収できるということです。それ以前は、古代DNAを保存できる永久凍土はありませんでした。」

新しい研究は、ジャーナルNatureに掲載されました。

私たちの宇宙はその最も基本的なレベルでどのように機能しますか?

私たちの宇宙はその最も基本的なレベルでどのように機能しますか?

科学者たちは、量子コンピューティングと量子技術の最先端の研究を使用して、私たちの宇宙が最も基本的なレベルでどのように機能するかを定義するための根本的な新しいアプローチを開拓してきました。

ノッティンガム大学が率いる国際的な専門家グループは、量子コンピューティングに必要な特定の情報コンポーネントを作成するために、古典的な重力ではなく、量子のみを使用できることを実証しました。

研究を主導したリチャード・ホール博士は、次のように述べています。包括的な理論。自然。

-この間、彼らは「量子重力」と「古典重力」と呼ばれる、根本的に反対の2つのアプローチを開発しました。しかし、実験データが完全に欠如しているということは、物理学者が包括的な理論が実際に使用するアプローチを知らないことを意味し、私たちの研究はこの問題を解決するための実験的アプローチを提供します。」

量子コンピューティング、量子重力、量子実験の専門家による共同研究であるこの新しい研究は、量子コンピューティングと量子重力の分野間の予期しない関係を発見し、それを使用して、古典的ではなく量子があることを実験的に検証する方法を提案します重力...

提案された実験では、ミリメートルサイズの球形トラップ内の数十億個の原子を極低温に冷却し、ボーズ・アインシュタイン凝縮と呼ばれる物質の新しい相に入り、1つの大きな原子のように振る舞い始めます。

次に、磁場がこの「原子」に適用され、それ自体の引力を感じるだけです。これらすべてを念頭に置いて、単一の重力原子が「負の確率」に関連する量子計算に必要な重要な要素を示す場合、自然は量子重力アプローチを採用する必要があります。

この提案された実験は、最先端の技術を使用し、「原子」を重力する1つの量子システムのみを含み、局所性の仮定に依存しないため、以前のアプローチよりも単純になり、量子重力の最初の実験テストが高速化される可能性があります。

そして、100年以上の研究の後、物理学者はついに、真の、包括的で、基本的な自然理論についての情報を得るでしょう。

研究に参加した香港大学のマリオス・クリストドゥロウ博士は、次のように付け加えました。「提案された実験は、宇宙がそれ自体を計算する巨大な量子コンピューターのように振る舞うというより哲学的な考えとも結びついているため、この研究は特に興味深いです。時空の量子ゆらぎが量子コンピューティングの巨大な天然資源であることを示しています。」

アフリカで再発見されたエボラウイルス

アフリカで再発見されたエボラウイルス

世界保健機関は、アフリカでのエボラ出血熱の新たな発生に迅速に対応しています。ギニアとコンゴ民主共和国での2つの無関係な発生が、以前はエボラ出血熱の発生に関連していた場所で発生しました。

最初の発生は、2月7日にコンゴ民主共和国(DRC)で発表されました。現在までに、北キブ州の都市ブテンボで4件の症例が報告されています。これらの患者のうち2人が死亡しました。

コンゴ民主共和国の主な事件は、前回の発生時のエボラ出血熱の生存者の妻であると言われています。ブテンボは、2020年6月に正式に発表された2番目に大きなエボラ出血熱の発生の震源地になりました。

女性がどのようにウイルスに感染したかは不明ですが、WHOはそれが彼女の夫に関係している可能性があると示唆しています。過去には、孤立した症例は、回復後数ヶ月間ウイルスの痕跡を保持している可能性のある生存患者と関連してきました。

多くの密接な接触がすでに特定され、隔離されており、WHOはこの地域の医療従事者への予防接種を急速に開始しています。

2回目の発生は、今回はギニアの農村地域、ヌゼレコーレ県のゲケで発生し、世界的な公衆衛生上の懸念を引き起こしています。これまでに、6人がエボラウイルスと同様の症状を発症しました。 6人全員が入院し、2人が死亡した。ギニア当局は、3つの陽性エボラ症例を確認しました。

これらは、世界最悪のエボラ出血熱の発生が同様の地理的場所で始まった2016年以来、ギニアで報告されたエボラ出血熱の最初の症例です。その後、流行は隣接するシエラレオネとリベリアに広がり、最終的に11,000人の命が奪われました。

幸いなことに、これらのエボラ出血熱の新しい症例は、最近の発生を引き起こしたのと同じウイルス株に関連している可能性が最も高いです。ザイールエボラウイルスと呼ばれるこの株は、新しく開発されたワクチンに感受性があることが知られています。

両方の新しい発生は、ウイルスに精通している地域で発生しています。これにより、この特定の問題の解決に精通している医療専門家の迅速な展開が可能になります。

エボラ熱は非常にまれですが、非常に危険な病気です。エピデミックの発生は中央アフリカと西アフリカで記録されており、死亡率は25〜90%、平均して50%の範囲でした。この病気は、人間、他の霊長類、偶蹄目に影響を及ぼします。

科学者たちは、南極の棚氷の下で奇妙な生き物を誤って発見しました

科学者たちは、南極の棚氷の下で奇妙な生き物を誤って発見しました

探索的探査中に、科学者たちはウェッデル海の南東にあるフィルヒナーロン棚氷に900メートルの氷を掘削しました。この場所は外洋から260kmの距離にあり、真っ暗で、気温は-2.2°Cであり、生物が存在する可能性は非常に低いです。

しかし、この研究は、海底の岩に付着した、スポンジやおそらくこれまで知られていなかったいくつかの種のような静止した動物の存在を検出した最初の研究です。

-私たちの発見は、答えよりもはるかに多くの質問を提起します。たとえば、どのようにしてそこにたどり着いたのでしょうか。彼らは何を食べますか?彼らはどれくらいそこにいましたか?これらは棚氷の外で見られるのと同じ種ですか、それとも新しい種ですか?そして、棚氷が崩壊した場合、これらのコミュニティはどうなるでしょうか?」

浮かぶ棚氷は、南極海で最大の未踏の生息地です。それらは150万平方メートル以上をカバーします。南極大陸棚のkmですが、テニスコートと同様のサイズの非常に小さな領域のみが、以前の8つの井戸を使用して調査されました。

棚氷の下でどのような生命が生き残ることができるかについての現在の理論は、あなたが開放水域と日光から離れるにつれて、すべての生命があまり一般的ではなくなることを示唆しています。過去の研究では、これらの生息地で、魚、ワーム、クラゲ、オキアミなどの小型の移動式スカベンジャーや捕食者が見つかっています。しかし、上からの食物に依存する生物は、氷の下で最初に姿を消したはずです。

そのため、地質学者のチームが堆積物サンプルを収集するために氷を掘削しているときに、海の底にある奇妙な岩に遭遇したとき、それは驚きでした。彼らは、奇妙な生き物で覆われた大きな岩を見せたビデオにさらに驚いた。

これは、棚氷の奥深くに住むコミュニティの最初の記録であり、そこで生き残る可能性のある生命の種類に関するこれまでのすべての理論に反しているようです。

他の生物も氷河の融解物から栄養素を収穫したり、メタンの流れから化学物質を収穫したりすることが知られていますが、研究者はサンプルを収集するツールを入手するまでこれらの新しい生物について詳しく知りません。これはそれ自体が大きな問題です。

私たちの質問に答えるために、私たちはこれらの動物とその環境に近づく方法を見つけなければなりません。それは私たちの実験室が置かれている船から260キロ離れた900メートルの氷の下にあります。これは、私たち極地の科学者がそれらを研究し、私たちが持っているすべての質問に答えるための新しく革新的な方法を見つけなければならないことを意味します。

新しい物理規則は量子コンピューターでテストされます

新しい物理規則は量子コンピューターでテストされます

Aaltoの研究者は、IBM量子コンピューターを使用して物理学の未知の領域を探索し、量子レベルでの情報の100年にわたる理解に挑戦してきました。

非常に小さな物体の振る舞いを支配する量子物理学の規則は、エルミートハミルトニアンと呼ばれる数学演算子を使用します。エルミート演算子は100年近く量子物理学の中心でしたが、最近、理論家はその基本方程式を拡張してエルミートではない演算子を使用できることに気づきました。

新しい方程式は、独自の一連のルールで宇宙を記述します。たとえば、鏡を見て時間の方向を変えると、現実の世界と同じバージョンの自分が見えるはずです。

彼らの新しい仕事では、研究者のチームが量子コンピューターを使用して、これらの新しい規則に従って動作する人工宇宙を作成しました。

科学者たちは、計算を実行する量子コンピューターの一部であるキュービットに、非エルミート量子力学の新しい規則に従って動作するように強制しました。彼らは、通常のエルミート量子力学では禁じられているいくつかの刺激的な結果を実験的に示しました。

最初の発見は、量子ビットに演算を適用しても量子情報が保存されないことでした。これは、標準的な量子論にとって非常に基本的な動作であるため、スティーブンホーキングのブラックホール情報パラドックスなどの現在未解決の問題につながります。 2番目のエキサイティングな結果は、2つの絡み合ったキュービットを実験したときに得られました。

エンタングルメントは、キュービットが互いに同期して動作するようにする魔法の接続があるかのように、キュービット間で発生する一種の相関関係です。アインシュタインはこの概念に不快感を覚え、「遠隔作用」と呼んでいた。

通常の量子物理学では、粒子の1つに自分で作用して、2つの粒子間のもつれの程度を変えることは不可能です。しかし、非エルミート量子力学では、研究者はキュービットの1つだけを操作することで、キュービットのエンタングルメントのレベルを変更することができました。これは、通常の量子物理学では明らかに禁止されています。

「これらの結果で最もエキサイティングなことは、量子コンピューターが、これまで数学的なものでしかなかった型破りなアイデアをテストするために使用できるようになったということです」と著者のSorinParaoanu氏は述べています。 「実際の仕事で、」アインシュタインの遠隔作用はさらに不気味になります。私たちは何が起こっているのかをよく理解していますが、それでも私たちは震えます。」

この研究には、潜在的な用途もあります。最近開発されたいくつかの新しい光学またはマイクロ波デバイスは、新しい規制に従って動作しているようです。この作業は、量子コンピューターでのこれらのデバイスのシミュレーションへの道を開きます。

古生物学者は、アヒルのくちばしの恐竜の保存状態の良い頭蓋骨を見つけます

古生物学者は、アヒルのくちばしの恐竜の保存状態の良い頭蓋骨を見つけます

白亜紀に生息していたアヒルのくちばしの恐竜の一種であるパラサウロロフス・シルトクリステータスの保存状態の良い頭蓋骨は、数十年にわたる論争の末、ついにその奇妙な装飾用の紋章の構造を明らかにしました。

パラサウロロフス(パラサウロロフスまたはパラサウロロフス)は、頭に印象的な管状の尾根があることを特徴とする草食性の鳥脚類恐竜の属です。

現在認識されている3種、パラサウロロフスウォーケリ、P。ツビセン、およびP. cyrtocristatusは、約76.5〜7300万年前(白亜紀)に現在の北アメリカに生息していました。

パラサウロロフス・ウォーケリやP.ツビセンは、長くわずかに湾曲した頂上を持っていますが、P。cyrtocristatusは、頭蓋骨の後端を鋭く湾曲する短い頂上を持っているという点で独特です。

「この新しい頭蓋骨の保存は印象的で、恐竜に夢中になっているほとんどすべての子供に知られているこの驚くべき恐竜の紋章を構成する骨を最終的に詳細に明らかにします」と共著者のジョー・セルティッチ博士は述べています。

Parasaurolophus cyrtocristatusは、1923年にニューメキシコで見つかった1つの部分標本から以前に知られていました。ニューメキシコ州北西部で2017年に新しい頭蓋骨が発見されました。

約7500万年前、パラサウロロフスcyrtocristatusがこの地域に住んでいたとき、北アメリカは広い海路によって2つに分割されました。

西部の細長い土地であるララミディアは、現在のアラスカから中央メキシコまで伸びていました。そこでは、今日のロッキー山脈の初期段階で造山のエピソードがたくさんありました。これらの造山イベントは、東斜面に沿った恐竜の多様な生態系を保護するのに役立ちました。

Parasaurolophus cyrtocristatusは、他の隆起したカモノハシ恐竜、角のある恐竜の多様なセット、初期のティラノサウルス、そしてワニ、カメ、植物の多くの新しい現代のグループと、緑豊かな亜熱帯氾濫原を共有しました。

「パラサウロロフスの頭蓋骨はまだ完全には知られていないので、より完全な材料は、この種をさらに区別し、観賞用の尾根の進化の速度を決定するのに役立つ新しい特徴を明らかにする可能性があります」と古生物学者は言いました。

研究の結果はジャーナルPeerJに掲載されました。

提案された熱核ロケットエンジンの新しい概念

提案された熱核ロケットエンジンの新しい概念

プリンストンプラズマ物理研究所(PPPL)の物理学者によって、人類を火星やそれ以降に連れて行くことができる新しいタイプのロケットエンジンが提案されました。

この装置は、磁場を使用して、第4の物質状態としても知られる帯電ガスであるプラズマの粒子をロケットの後部から飛ばし、運動量を保存するために船を前進させます。最新の宇宙試験済みプラズマスラスタは、電界を使用して粒子を移動させます。

新しい概念は、磁力線が収束し、突然分離し、次に再結合して大量のエネルギーを生成する太陽の表面を含む宇宙全体で観察されているプロセスである磁気リコネクションを通じて粒子を加速します。再接続は、トカマクと呼ばれる核融合装置の内部でも発生します。

「私はしばらくの間、この概念を準備してきました」と、この概念の発明者であり、Journal of PlasmaPhysicsのアイデアを詳述した記事の著者であるPPPL主任物理学者FatimaEbrahimiは述べています。

「2017年に、自動車の排気ガスと、研究所の現在の主力フュージョンコンプレックスの前身であるNational Spherical Torus Experiment(NSTX)PPPLによって作成された高速排気粒子の類似点について考えていたときに思いついた」。

「動作中、このトカマクは、毎秒約20 kmの速度で移動するプラズモイド(閉じた磁気ループ内の閉じ込められたプラズマ)と呼ばれる磁気バブルを生成します。これは、推力に非常に似ているように見えました。」

太陽と星を推進する力であるフュージョンは、プラズマの形で軽い元素を組み合わせます-可視宇宙の99%を構成する自由電子と原子核で構成される高温の帯電した物質の状態-大量のエネルギー。科学者たちは、発電のためのほぼ無尽蔵のエネルギー源を得るために、地球上で熱核融合を再現しようと努力しています。

電場を使用して粒子を移動させる最新のプラズマスラスタは、小さな比推力または速度しか生成できません。しかし、PPPLコンピューターで実行されたコンピューターシミュレーションは、プラズマエンジンの新しい概念が、他のエンジンより10倍速い、毎秒数百キロメートルの排気を生成できることを示しています。

宇宙船の速度が速いと、人間が外惑星にアクセスできるようになる可能性があります。 「化学ロケットモーターの比推力が非常に低いため、長距離を移動するには数か月から数年かかります。そのため、船が速度を上げるのに時間がかかります」とファティマエブラヒミ氏は述べています。 「しかし、磁気リコネクションに基づいてモーターを作成すれば、より短い期間で遠距離恋愛を行うことができるかもしれません。」

新しいエンジンコンセプトと他のデバイスの間には、3つの主な違いがあります。まず、磁場の強さを変えると推力が増減する可能性があります。 「より多くの電磁石とより多くの磁場を使用することで、実際にノブを回して速度を微調整することができます。」

第二に、新しいスラスターは、プラズマ粒子とプラズモイドとして知られる磁性気泡を放出することによって動きを生み出します。プラスモイドは推進システムに動力を追加し、他のエンジンコンセプトには含まれていません。

第三に、電場に依存する現代のスラスターの概念とは異なり、エブラヒミの磁場により、スラスター内のプラズマを重い原子または軽い原子で構成することができます。

この柔軟性により、科学者は特定の任務に合わせて推力を調整できます。 「他のエンジンはキセノンのような原子で構成される重いガスを必要としますが、この概念では、任意のタイプのガスを使用できます」とエブラヒミ氏は述べています。場合によっては、小さな原子はより速く移動できるため、科学者はより軽いガスを好むかもしれません。

この概念は、PPPLの宇宙推進研究のポートフォリオを拡張します。他のプロジェクトには、1999年にPPPL物理学者のEugeneRaitsesとNathanielFischが宇宙船を支えるためのプラズマ粒子の使用を調査するために開始したホールスラスタ実験が含まれます。彼らはまた、小さなホールスラスタを使用して、CubeSatsと呼ばれる小型衛星に、地球を周回する際の機動性を高める可能性を模索しています。

エブラヒミは、彼女のエンジンコンセプトは核融合エネルギーの分野での彼女の研究に直接関係していると強調しました。この作業は過去の融合作業に着想を得ており、宇宙推進のためにプラズモイドと再結合が提案されたのはこれが初めてです。次のステップはプロトタイピングです!

物理学者はまれなヒッグス粒子崩壊の証拠を見つける

物理学者はまれなヒッグス粒子崩壊の証拠を見つける

2012年にヒッグス粒子が発見されて以来、大型ハドロン衝突型加速器(LHC)でのATLASとCMSの共同研究の科学者たちは、その特性の特徴を明らかにし、この不思議な粒子を崩壊させるさまざまな方法を探しています。豊富ではあるが実験的に複雑なbクォークへの崩壊から、まれな4つのレプトンへの崩壊まで、それぞれがこの新しい粒子の特性を研究するためのさまざまな方法を提供します。

現在、ATLASは、ヒッグス粒子が2つのレプトン(反対の電荷を持つ電子またはミューオンのペア)と光子に崩壊する最初の証拠を発見しました。 「ダリッツ崩壊」として知られるこの崩壊は、LHCでこれまでに観測された中で最もまれなヒッグス粒子崩壊の1つです。

この分析のために、ATLASの物理学者は、仮想光子によって媒介されるヒッグス粒子の崩壊を標的にしました。通常の安定した質量のない光子とは異なり、この仮想粒子は通常、非常に小さい(ただしゼロではない)質量を持ち、即座に2つのレプトンに崩壊します。

ATLASの物理学者は、光子との衝突イベント、および総質量が30GeV未満の2つのレプトンについて完全なLHCRun2データセットを調べました。この領域では、仮想光子による崩壊が、同じ最終状態につながる他のプロセスよりも優勢になるはずです。

ATLASは、この減衰チャネルでのヒッグスボソン信号速度を測定しました。これは、標準モデルからの予想よりも1.5±0.5倍高速です。観測された信号がバックグラウンド変動によって引き起こされた確率は3.2シグマであり、1000分の1未満です。

今後の高光度LHCプログラムから予想される膨大な量のデータにより、まれなヒッグスボソン崩壊の研究が新しい標準になるでしょう。これにより、物理学者は、存在の証拠を提示することから、観察結果を確認し、ヒッグス粒子の特性の詳細な研究を行うことへと移行することができます。これにより、標準モデルのさらに厳密なテストが可能になります。

ヒッグス粒子の光子とレプトンのペアへの崩壊を観察することで、物理学者は電荷パリティ(CP)対称性を研究することができます。 CP対称性は、相互作用する粒子の鏡像(粒子が反粒子に置き換わっている)は、元の相互作用とまったく同じように見えるはずであるという言い方です。

これは、1964年にK中間子粒子を研究している物理学者が驚いたことに、素粒子物理学の世界ではそうではないことに気付くまで、自然な仮定でした。それ以来、物理学者はCP対称性の破れが電弱相互作用の兆候であることを学び、それを標準模型に含めました。

しかし、ヒッグス粒子が3つの粒子に崩壊し、そのうちの2つが帯電しているため、物理学者は崩壊が好ましい方向にあるかどうかを調べることができます。これにより、研究者はCP対称性の破れの理由の理解を深めることができます。そして、標準模型を超える新しい物理学のヒントにさえつながるかもしれません。

臨床死の生存者がどのように感じたか

臨床死の生存者がどのように感じたか

臨床死を経験した人々が経験する感情は、現象の合理的な説明を求めているため、科学者の注目を集めるようになっていますが、理論はまだ証明されていません。

死に近い人々の約3分の1が臨死体験を報告しました。一般的な側面には、満足感、身体からの精神的な分離、長く暗いトンネルを通る急速な動き、まぶしさなどがあります。これらの経験の重要性は、その人の信念に応じて激しく争われます。

宗教的な信念を持つ人々にとって、臨死体験は死後の世界の証拠であり、特に魂と体の分離です。

しかし、理由についての最終的なコンセンサスはありませんが、科学者はより合理的な説明を見ています。

科学界で受け入れられている興味深い理論の1つは、OlafBlankeとSebastianDieguezによって提案された理論です。

最初のタイプの経験は、脳の左半球に関連しており、時間感覚と飛行感覚の変化を特徴としています。

2番目のタイプは右半球を含み、霊を見たり、霊とコミュニケーションしたり、声、音、音楽を聞いたりすることを特徴としています。

なぜさまざまな種類の臨死体験があるのか​​はまだ不明ですが、神経科学者は、脳の2つの部分の間のさまざまな相互作用がこのユニークな体験を生み出すと信じています。

見知らぬ人の説明は、人生の早い段階と遅い段階で体内にジメチルトリプタミン(DMT)が存在することを中心に展開しています。 DMTは、一部の植物で自然に発生するサイケデリックス薬でもあります。

精神科の教授であるリック・ストラスマンは、1990年から1995年の間にサイケデリックス薬を人々に注射する一連の実験を行いました。

人々は、DMT注射後の死に近い神秘体験について説明しています。

Strassmannによれば、体は出生時と死亡時の両方で天然に存在するジメチルトリプタミンを放出します。

しかし、彼の理論を裏付ける決定的な証拠はありません。

死にゆく脳の仮説は、臨死体験の最も一般的な説明ですが、それでも、人々が死との接近遭遇で説明したすべての感覚、特に体を離れる体験を説明することはできません。

理論によれば、臨死体験は、細胞が死に始めたときに脳によって引き起こされる幻覚です。

人工知能は人間の行動を操作することを学びました

人工知能は人間の行動を操作することを学びました

人工知能は、人々との連携方法についてますます学んでいます。最近の研究では、AIが人間の習慣や行動の脆弱性を特定し、それらを使用して意思決定に影響を与える方法を学習できることが示されています。

AIが私たちの生活や働き方のあらゆる側面を変えているのは当たり前のように思えるかもしれませんが、それは事実です。さまざまな形のAIが、環境管理からオフィス管理まで、このようなさまざまな分野で機能します。 AIには人間の知性や感情はありませんが、その機能は巨大で急速に進化しています。

マシンの暴動について心配する必要はまだありませんが、最近の発見はAIの力を浮き彫りにし、悪用を防ぐための適切なガバナンスの必要性を示しています。

AIはどのようにして人間の行動に影響を与えることを学ぶことができますか?

オーストラリアの国立科学機関のデータおよびデジタル技術部門であるCSIROのData61の研究者チームは、反復ニューラルネットワークおよびディープラーニングと呼ばれる一種の人工知能システムを使用して人々が選択する方法で脆弱性を見つけて悪用するための体系的な方法を開発しました。彼らのモデルをテストするために、彼らは人々がコンピューターに対してゲームをするという3つの実験を実行しました。

最初の実験では、参加者は赤または青の四角をクリックしてゲーム内通貨を獲得し、AIは参加者の選択パターンを調査し、特定の選択に導きました。 AIは約70%の確率で成功しました。

2番目の実験では、参加者は画面を見て、特定の記号(たとえば、オレンジ色の三角形)が表示されたときにボタンを押す必要があり、別の記号(たとえば、青い円)が表示されたときにボタンを押さないでください。ここで、AIは、参加者がより多くの間違いを犯すように文字のシーケンスを合理化することを決定し、エラーをほぼ25%増加させました。

3番目の実験は、参加者が受託者(AI)にお金を与える投資家を装ったいくつかのラウンドで構成されていました。その後、AIは参加者に一定の金額を返し、参加者は次のラウンドにいくら投資するかを決定しました。ゲームは2つの異なるモードでプレイされました。1つはAIが受け取った金額を最大化しようとしたこと、もう1つはAIが投資家との間で公平にお金を分配しようとしたことです。 AIはすべてのモードで非常に成功しています。

各実験で、機械は参加者の応答から学習し、人間の意思決定における脆弱性を特定しました。その結果、機械は参加者を特定のアクションに誘導することを学習しました。

研究は将来のAI開発にとって何を意味しますか?

結果はまだ非常に抽象的であり、限られた非現実的な状況に対処しています。このアプローチをどのように実施し、社会の利益のために使用できるかを判断するには、さらに研究が必要です。

しかし、研究はAIができることだけでなく、人間がどのように選択を行うかについての私たちの理解を本当に前進させています。これは、機械が私たちと対話することによって人間の意思決定を制御することを学ぶことができることを示しています。

この研究には、行動科学や公共政策を改善して社会福祉を改善することから、人々が健康的な食生活や再生可能エネルギーをどのように採用するかを理解して影響を与えることまで、幅広い潜在的な用途があります。人工知能と機械学習を使用して、特定の状況における人々の脆弱性を認識し、間違った選択をしないようにすることができます。

この方法は、影響攻撃から保護するためにも使用できます。私たちがオンラインで影響を受けているときに私たちに警告し、私たちの脆弱性を隠すために私たちの行動を形作るのを助けるように機械を教えることができます。

次は何ですか?

他のテクノロジーと同様に、AIは善悪を問わず使用でき、責任を持って実装するためには適切なガバナンスが不可欠です。昨年、CSIROはこの道に沿った最初のステップとしてAI倫理コンセプトを開発しました。

人工知能と機械学習はデータを大量に消費する傾向があります。つまり、効果的なデータ管理とアクセスシステムを確実に導入することが重要です。データを収集するときは、適切な同意とプライバシー保護プロセスを実装することが非常に重要です。

人工知能を使用および開発している組織は、これらのテクノロジーで何ができるか、何ができないかを確実に理解し、潜在的なリスクとメリットを理解する必要があります。

Data61のディレクターであるJohnWhittle氏。

古生物学者は、358万年前の巨大なナマケモノを発見しました

古生物学者は、358万年前の巨大なナマケモノを発見しました

アルゼンチンの古生物学者は、彼らの言うことは、地上性ナマケモノの最も古い既知の化石の1つであるメガテリウムであることを発見しました。

メガテリウムは、鮮新世初期(500万年前)から更新世末期(11、700年前)まで南アメリカに生息していたナマケモノの絶滅した属です。

この属の最も初期で最小の既知の種は、ボリビアの鮮新世からのMegatheriumaltiplanicumです。

しかし、この属は、更新世のアルゼンチン、ウルグアイ、ボリビアに生息していた、巨大なナマケモノと呼ばれることもある象のようなメガテリウムアメリカヌムで最もよく知られています。それは通常の古代ナマケモノの10倍の大きさで、最大4トンの重さでした。

後ろ足で立ったり歩いたりできるため、史上最大の二足歩行哺乳類になります。

メガテリウムは、化石が切り傷で発見されたため、時間の経過とともに人間と重なり、これらの生き物が数千年前にメニューにあったことを示唆しています。

アルゼンチンでは、約14、000年前のメガテリウムアメリカヌムに起因する痕跡が発見されています。これらの動物は主にグループで暮らしていましたが、おそらく洞窟で一人で暮らしていました。

彼らはおそらくほとんどが開放的な生息地の草食動物でしたが、彼らの長い爪と強い前肢が彼らが他の動物を狩ることを可能にしたかもしれないという推測さえありました。

メガテリウムの新しい部分的な頭蓋骨が、アルゼンチンのブエノスアイレス州のサンエドゥアルドデルマールの町で発見されました。

古生物学者は、化石が若い動物のものであり、少なくとも358万年前のものであることを立証しました。

これはアルゼンチンの鮮新世からのメガテリアの最初の決定的な記録であり、この種の最も古い記録の1つです」と科学者は言います。 「この発見は、属が高アンデスに由来し、その後低地に拡散したという以前の生物地理学的仮定を曖昧にします。

現在の発見は、アルゼンチンのパンパの更新世のピア記録とともに、より複雑な古生物地理学的シナリオを示唆しており、低地の鮮新世メガテリウムの多様性がまだ過小評価されていることを示しています。

研究結果は、Journal of South American EarthSciencesに掲載されました。

タンザニアで見つかった奇妙なミノタウロスの人々の古代の画像

タンザニアで見つかった奇妙なミノタウロスの人々の古代の画像

2018年、タンザニア中央部のスワガスワガ保護区で、考古学者は潜在的な宝物を発見しました。これまで知られていなかった52の洞窟で、壁には古代の人々の絵が完全に飾られていました。残念ながら、「Amak'hee 4」と名付けられたオブジェクトのほとんどの図面は、時々見分けがつかなくなりました。しかし、それらとは対照的に、最も奇妙な画像は優れた品質であることが判明し、本当の謎になりました。

ヤギェウォ大学(ポーランド)の考古学者Maciej Grzhelchikは、図面が近くに住むSandavaの人々に関連している可能性は低いと考えています。これは、科学者が何らかの理由で人体に配置された水牛の頭と解釈した画像によって示されています。古代の芸術家は動物を描きたくありませんでした。彼は、肥大したバッファローの頭を、直立した人型生物の体に意図的に配置しました。

写真は、古代ギリシャの伝説の雄牛であるミノタウロスの非常にラフなアフリカ版のように見えます。しかし、サンダバ文化や周辺地域の人々の間には、そのような性格はありません。しかし、岩絵は偶然ではありません。近隣のコンドア地区で、さらに2つの類似した画像が見つかりました。しかし、草食動物の頭の詳細な画像の代わりに、非常に太い髪の毛のようなもの、または保護用のヘルメットや小枝で作られたマスクのようなものが描かれています。

いずれの場合も、この図は、登山者のグループ用の安全ケーブルと同様に、特定の中心線で接続された三位一体を示していることは注目に値します。横になっている場合でも、図の手足はほぼ同じです。 Amak'hee 4の図の明るい色と品質は、アーティストが本当に彼女に注目を集めたかったことを示唆していますが、他の絵はよりカジュアルでカジュアルな方法で描かれています。科学者たちは、これらの奇妙な生き物が誰であるかについての説得力のあるバージョンをまだ発表していません。

豚は鼻を使ってビデオゲームをするように教えられました

豚は鼻を使ってビデオゲームをするように教えられました

パデュー大学(米国)の研究者グループは、豚がコンピュータゲームのスキルを習得する能力を証明することができました。特に、顔を使ってゲームのジョイスティックを操作できます。同時に、動物はディスプレイで何が起こっているかを制御します。タスクの解決が成功した場合、豚は報酬を受け取ります。

そのため、カーソルを画面上で動かして、画面の片側に触れる必要がありました。触れると特徴的な音が聞こえ、豚は報酬を受け取りました。

豚は遠視なので、画面は物体が見える距離に配置されており、画面からジョイスティックに注意を向けるのに便利です。しかし、これらの困難にもかかわらず、豚は印象的な器用さを示しました。

最良の結果は、生後3か月のヨークシャー豚のハムレットとオメレレットが片面または両面に触れなければならないゲームで実証されましたが、3面ではわずかに悪化しました。さらに印象的なのは、エボニーアンドアイボリーとパネピントの2歳の矮性豚の結果で、3つの側面にうまく取り組みました。

科学者たちはさらに進んで、タッチスクリーンを使用して実験を続けるつもりです。彼らの意見では、これは豚の新しい遊びのスキルを明らかにする機会を提供します。

科学者たちは、ネアンデルタール人と現代人の交配の証拠を発見しました

科学者たちは、ネアンデルタール人と現代人の交配の証拠を発見しました

英国とドイツのいくつかの機関に所属する研究者のチームは、ジャージー島でネアンデルタール人と現代人との交配の証拠を発見しました。

Journal of Human Evolutionに掲載された記事の中で、科学者のグループは、1911年に島の南西側にある洞窟であるLa Cott deSaint-Breladeで見つかった歯に関する研究について説明しています。

ジャージーはフランスの北西海岸沖にあります。以前の研究では、ネアンデルタール人は早くも25万年前に洞窟に住んでいたことが示されています。

以前の研究では、ネアンデルタール人が最初にヨーロッパとシベリアの一部に出現したのは約40万年前であることが示されています。現代人は約4万年前にヨーロッパを旅し、5000年後にネアンデルタール人は姿を消したと考えられています。

新しい研究では、研究者たちは1910年または1911年に洞窟の小さな花崗岩の棚で見つかった2本の歯に力を注いでいます。彼らの発見の時点で、洞窟の他の多くの人と同様に、歯はネアンデルタール人のものであると想定されていました。

コンピューター断層撮影法を使用して歯を新たに観察することにより、研究者たちはネアンデルタール人との人間のような違いの証拠を発見しました。歯の首は現代人の首のような形をしていましたが、ネアンデルタール人の歯の横方向の隆起もありませんでした。これは、歯がネアンデルタール人と現代人の両方の子孫に属していることを示唆していました。

これはまた、歯がネアンデルタール人の最新の遺物のいくつかを表している可能性があることを示唆しています。研究者たちはまた、2本の歯が2人のものであることを発見しました。以前は、科学者たちはそれらが同じ人のものであると想定していました。歯は48、000年前のものとされています。

研究者たちは、現代人とネアンデルタール人の間の交配が予想よりも一般的であったと推測しています。

この研究はまた、ネアンデルタール人がまったく絶滅したのではなく、単にヒトゲノムに組み込まれた可能性を示唆しています。以前の研究では、現代の非アフリカ人のゲノムには、ネアンデルタール人の遺伝子の約2〜3%が含まれていることが示されています。新しい研究は、西ヨーロッパにおける現代人とネアンデルタール人の交配を示した最初のものです。