サイエンスニュースまとめ☆ななめ読み

文系ワイ「浮力がね……」

は？

sssp://img.5ch.net/ico/anime_kuma01.gif
なぜレーザービームは直線を描くのか？

レーザーは自然光と違い、直線の軌道を描き、1点にエネルギーを集中させて力を加えることができるので、
研究用途や産業用途、医療用途など幅広く活用されています。とはいっても、レーザーについて詳細に
理解するのは少しハードルが高いもの。しかし、YouTubeで物理関連のムービーを多数公開している
minutephysicsチャンネルが公開しているムービーならば、レーザーの仕組みをわかりやすく理解することができます。

How lasers work (in theory)
https://www.youtube.com/watch?v=y3SBSbsdiYg



レーザーを作るための準備は、原子をたくさん集めてエネルギーを与えるだけです。
https://i.gzn.jp/img/2017/12/16/how-lasers-work/010246.jpg

原子の1つが光のもとである光子を放出すると、この光子が他の原子上を通過し、それぞれの原子も連鎖するように光子を放出します。
https://i.gzn.jp/img/2017/12/16/how-lasers-work/010248.jpg

ここで、一度放出した光子をそのままにせず。
https://i.gzn.jp/img/2017/12/16/how-lasers-work/010249.jpg

2枚の鏡で閉じ込めて、前後に跳ね返させ続けると、たくさんの原子が刺激されてより強い光が生まれます。
つまり、この状態で原子にエネルギーを与え続けることができれば、永遠に光を発することができるというわけです。
https://i.gzn.jp/img/2017/12/16/how-lasers-work/010251.jpg

では光子が通過するだけで、なぜ原子は光子を放射するのでしょうか？
https://i.gzn.jp/img/2017/12/16/how-lasers-work/010256.jpg

答えは簡単です。まず、2つのコインをひっくり返すことを考えてましょう。
2つのコインが同じ状態である確率と、異なる状態である確率はそれぞれ50％です。
https://i.gzn.jp/img/2017/12/16/how-lasers-work/010259.jpg

しかし、光子はコインのように1つ1つを区別することはできません。コインと同じように、
光子をひっくり返すことを考えてみると、光子が同じ状態になるには2通りありますが、
異なる状態になるのは1通りのみ。したがって、光子は同じ状態になりやすいといえます。
https://i.gzn.jp/img/2017/12/16/how-lasers-work/010264.jpg

つまり、放出された光子がエネルギーを蓄えた原子を通過すると、原子から同じ状態となった光子が飛び出しやすいというわけです。
https://i.gzn.jp/img/2017/12/16/how-lasers-work/010270.jpg

そして、2つの光子は一緒に過ごしたいからか、互いに全く同じ状態で同じ方向に進みます。
https://i.gzn.jp/img/2017/12/16/how-lasers-work/010271.jpg

つまり、全く同じ状態となった、たくさんの光子を鏡の間で跳ね返し続け、最後に小さな穴を開けて放出すると、
一直線な軌道のレーザービームを出せるようになるわけです。
https://i.gzn.jp/img/2017/12/16/how-lasers-work/010275.jpg

https://gigazine.net/news/20171216-how-lasers-work/

https://imgur.com/UZXqCo9.gif

こんな感じになるらしい

論文が２３日、英科学誌ネイチャーに掲載される。

　チームは２００６年から、雷が多発する日本海沿岸などで、
落雷時に放出されるガンマ線（放射線）について調べる地上観測を実施。
今年２月、新潟県柏崎市の沖合数百メートルで発生した落雷の後、反物質ができたことを示す微弱なガンマ線を検出した。

　データの分析から、この現象は
〈１〉雷から放出された強力なガンマ線が大気中の窒素の原子核に当たり、中性子が１個飛び出る
〈２〉中性子を失った窒素が別の物質に変化する間、通常の電子と逆にプラスの電気を帯びた反物質の「陽電子」を放出する
〈３〉陽電子が大気中の電子と衝突し、微弱なガンマ線が出た――と考えられるという。

窒素が別の物質に変化するまでの約１０分間、雲の中には数兆個の陽電子が存在したとみられる。

続きはソースで

読売新聞
http://www.yomiuri.co.jp/science/20171122-OYT1T50107.html

sssp://img.5ch.net/ico/kasa-ri.gif
暗黒物質探査衛星「悟空」の科学成果が発表
2017-11-30 16:46:45

暗黒物質探査衛星「悟空」が世界で最も精確な高エネルギー電子宇宙線エネルギー・スペクトルを獲得しました。この衛星の電子宇宙線のエネルギー測量範囲がより広くなるため、科学者による宇宙観測の窓口がより大きくなりました。
衛星観測に基づいた成果が北京時間11月30日に、科学誌「ネイチャー」のウェブサイトに発表されました。

　天文観測によれば、宇宙中の暗黒物質は現在人類が知っている普通物質の5倍ぐらいで、暗黒物質と暗黒エネルギーの総量は宇宙のエネルギー総量の95％を占めているということです。（玉華、koiusei）
http://japanese.cri.cn/2021/2017/11/30/241s267491.htm

概要　Natureより
https://www.nature.com/articles/nature24475

論文　arXivより
Direct detection of a break in the teraelectronvolt cosmic-ray spectrum of electrons and positrons
https://arxiv.org/abs/1711.10981