東大、超伝導体の「軌道角運動量パラドックス」を解明 | サイエンス - 財経新聞
http://www.zaikei.co.jp/article/20150518/249750.html
日経プレスリリース
http://release.nikkei.co.jp/detail.cfm?relID=386671&lindID=5




軌道角運動量パラドックスの概念図。各粒子ペアが回転しているときに、超流動体全体の回転量（軌道角運動量）がどれくらいの大きさになるのかという問題は、超流動研究において40 年来の未解決のパラドックスであった。（東京大学の発表資料より）


　東京大学の多田靖啓助教と押川正毅教授らは　構成粒子（原子や電子）が二つずつペアを組んで回転しているような超流動体（超伝導体）の回転の強さを数学的に厳密な方法によって解析し、従来考えられていたよりも一般化したうえで理論的に解決することに成功した。これによって、超流動・超伝導現象に関する基礎的理解がさらに進展することが期待されるという。

　超流動体（超伝導体）は物性物理学の中心的課題の一つであり、流体が摩擦なく流れたり電気抵抗が消失したりするという際立った特徴を持っている。このような基本的性質は、超流動体の構成粒子が量子力学的なペアを組みながら動いていることによって理解されている。超流動体全体の回転量（軌道角運動量）は各ペアの回転運動の最も直接的な帰結の一つであるにもかかわらず、その大きさについては長い間論争が続いており、「軌道角運動量パラドックス」として知られ約40年間にもわたって未解決の問題となっていた。

　今回の研究では、パラドックスの原因となりうるカイラル超流動体の量子力学的性質を注意深く取り扱える理論を構成し、粒子ペア一つが持つ軌道角運動量が最小値である1の場合には、超流動体全体の軌道角運動量の大きさは、全ての粒子が回転しながらペアを作る場合に期待される巨大な値に厳密に等しいことが分かった。さらに、粒子ペア一つが持つ軌道角運動量が2以上の場合についても問題を一般化し計算を行い、この場合にはペア毎の軌道角運動量が大きいにもかかわらず、超流動体全体としては軌道角運動量がほとんどゼロとなることを明らかにした。

　今後は、本研究成果によって、超流動現象に関する基礎的理解がさらに進展すると期待されている。

北米最大の先史都市カホキアの謎に新事実 | ナショナルジオグラフィック日本版サイト
http://natgeo.nikkeibp.co.jp/atcl/news/15/052100110/




メキシコ以北最大の先史集落として栄えたカホキアはゴーストタウンと化した。その名残であるこの「モンクス・マウンド」は後にヨーロッパからやってきた開拓者たちを大いに悩ませた。（PHOTOGRAPH BY IRA BLOCK, NATIONAL GEOGRAPHIC CREATIVE）


モンクス・マウンドから第72マウンドまでの距離は約800メートル。JEROME N. COOKSON, NG STAFF ART: GREG HARLIN SOURCES: BILL ISEMINGER AND MARK ESAREY, CAHOKIA MOUNDS STATE HISTORIC SITE; JOHN KELLY, WASHINGTON UNIVERSITY IN ST. LOUIS


　現在の米国イリノイ州セントルイス近郊でかつて栄えた先史都市カホキア。高さ30メートルにもなる謎の遺跡「モンクス・マウンド」を築くほど繁栄したものの、大集落はおよそ300年で姿を消した。早すぎる滅亡の背景には一体何があったのか、長い間研究者らの論争の的になっていた。しかし、最新の調査で行われた堆積物コア分析によって、カホキアの盛衰がミシシッピ川の大洪水と連動していたことが明らかになった。

　考古学データによると、最初に農耕集落がこの地に現れたのは西暦400年頃のことだった。西暦1050年頃には、カホキアは隆盛期を迎え、人口数万人規模の政治的、文化的中心地となっていた。ところが、そのわずか3世紀後の1350年には、カホキアは姿を消してしまう。

　彼らがどのような運命をたどったのか。その謎を探るべく、ウィスコンシン大学マディソン校の地理学者サミュエル・ムニョス氏とジャック・ウィリアムズ氏率いる研究チームは、カホキアがあった場所に程近い三日月湖ホースシューレイクで堆積物サンプルを採集、分析した。その結果、この地域は過去2000年の間に8回の洪水に見舞われていたことが分かった。

　研究者らは、洪水の規模と頻度の変化と、考古学的な証拠から得られたカホキアの全歴史における人口、土地利用、定住集落の変遷のタイミングが一致していることを発見した。

　洪水が長いこと起こらなかった期間が西暦600年前後から始まり、その頃から、ミシシッピ川の氾濫原より外側の高い場所にあった定住集落が低い氾濫原に移動してきた。そこでは農耕が集中して行われ、人口も増加し始めた。やがて、カホキアは米国先史時代最大の都市として栄えていった。

　では、なぜ都市は滅亡してしまったのだろうか。これまで、干ばつ、資源の過剰搾取、人間同士の争いなどが原因に挙げられてきたが、ホースシュー湖の堆積物を分析した過去の調査では、西暦1200年ごろにこの地域で大規模な洪水があったらしきことが報告されていた。（参考記事：「ミシシッピ文化、カホキアは洪水で衰退」）

　今回、ムニョス氏の研究チームは、ホースシュー湖からさらに190キロ下流域にある別の三日月湖の堆積物も分析したところ、ここでも同時期の壊滅的な洪水の跡が確認された。ミシシッピ川の水位は10メートル以上も上昇し、それから150年以内にカホキアが完全にうち棄てられる要因となったものだ。

　この研究には、ナショナル ジオグラフィック協会のヤング・エクスプローラーズ・グラントの資金も提供されている。ムニョス氏は、こうした発見を聞いて、考古学者たちが今後、先史時代の洪水の記録を使うようになってくれればと願っている。「考古地理学を従来の考古学に取り入れることはお互いにとって望ましいことです」


文＝Kristin Romey／訳＝ルーバー荒井ハンナ

木星の衛星「エウロパ」の茶色いシマシマの正体は「塩」？ （THE PAGE） - Yahoo!ニュース
http://headlines.yahoo.co.jp/hl?a=20150520-00000002-wordleaf-sctch




[写真]木星探査機「ガリレオ」が撮影したエウロパ（提供：NASA/JPL-Caltech/SETI Institute）


[写真]実験で変色した塩（提供：NASA/JPL-Caltech）



　木星の衛星「エウロパ」の表面には、長く伸びた無数の茶色いシマシマ、つまり筋模様があります。その筋模様の正体は長らく分かっていませんでしたが、最近の研究で、その正体は「海の塩」かもしれないということがわかってきました。しかし、真っ白いはずの塩が茶色をしているって、どういうことなのでしょうか？
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　太陽から遠く離れたエウロパの表面は、分厚い氷で覆われています。そこに無数の引っ掻いたような、あるいは毛細血管のような茶色い筋が走っているのが観察されています。さらに、地表から100キロメートルの地下には広大な海が広がっていると考えられていて、NASAの探査機「ガリレオ」のデータなどから、これまで表面の筋模様は、その海から噴出した硫黄とマグネシウムを含む化合物によるものと考えられていました。

　そんななか、NASAジェット推進研究所のKevin Handさんらは、温度や圧力、そして放射線量を「エウロパ」の表面そっくりにまねた環境を地球上で再現。摂氏マイナス173度に設定された真空中で塩のサンプルを放射線にさらす実験を始めました。
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　そうすると、塩が放射線にさらされれば、さらされるほど、より濃い色になっていくことを発見しました。そして、塩は、ガリレオが撮影した画像に見られるような筋模様そっくりの茶色に変色したのです。実験で変色した塩とエウロパの塩の光の波長を比較（スペクトル分析）してみると、ほぼ同じものに。

　そういう実験を経て、茶色いエウロパの筋は、おそらく「塩」だということが判明したのです。この色の濃さの違いを観察することで、エウロパの表面に見られる模様や、地下から噴き出した物質がどれだけ古いかを知るのに役立つとみられています。

　しかし、1994年から2003年まで木星を観測した探査機「ガリレオ」以降、「エウロパ」の詳しい探査は行われていません。将来の探査機による直接探査が待たれるところです。

（監修：アストロアーツ（http://www.astroarts.co.jp/news/2015/05/19europa/index-j.shtml））