宇宙天文

2017.07.07

人体という小宇宙

 今年は,高校の生物基礎も教えている。昔の生物に比べると内容が精選されてアホみたいに細かいことは教えなくても良くなった。染色体の連鎖と組換えとかカルビンベンソン回路の中身とか。それが「生物」だ,みたいな部分がなくなった。反対に,恒常性とか生態系とか実際的な内容に代わっている。

 昨日は,試験後の授業だったので,4月からの復習と称して生物の見方を簡単に説明した。習ったもののサイズと数の話。養老先生の受け売りでもある。

 生物学のセントラルドグマ(古いんじゃ?)が教科書に出てくる。DNAからタンパク質ができるという。それから,細胞のこと,細胞分裂のこと。染色体とDNAの関係は,昔より分かりやすい図が描かれるようになった。
 しかし,大きさのことに触れている人は少ない。DNAは分子レベルだからnm(ナノメートル),細胞は顕微鏡だから㎛(マイクロメートル)単位だ。で,細胞は10㎛位だから,DNAの約一万倍。もし,DNAのはたらきを見ることができるとしたら,イメージすると,幅1cmほどのリボンのようなものからmRNAに転写,アミノ酸が連結してタンパク質ができるというのだが,それをながめている人から見て,細胞のサイズは1万倍だから10000cm,すなわち100mである。細胞がいかに巨大なプラント設備のように見えるか,ということ。
 さらに,私たちの日常スケールと,細胞のスケールも,ほぼ1万倍の差がある。10㎛は1/100mmだから,その1万倍が10cmになる。私たちの身体の10cm四方くらいの肉塊に,細胞は10000×10000×10000個,つまり1兆個ある。もし細胞1個を直径1cmのビー玉にしたら,これが1辺100mの立方体にぎっしり詰まっているイメージ。
 
 このような,巨大な(無数のシステムからなる)生物のしくみを理解したと信じている方がおかしい,と養老先生は指摘している。大腸菌が何億だったっけ,自分の中に住んでるのだって,うちのかみさんは信じないだろう(自分はつねに清潔だと思っている)が,事実だからしかたない。普通宇宙というと,広大無辺のことだが,地球の海なんかもふくめて,生命そのものが宇宙と言ってよく,こんなことを考えても何にもならないと仏教では「空」と呼んできたのだろう。「無明」かな。

2016.08.15

南会津の空

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 毎年、所属する天文グループの夏合宿、ということで南会津の楓林舎というペンションに通っている。星見や野鳥観察、冬のスノートレッキングなどで訪れる宿として知られている。今年は、8月11~13日のペルセウス座流星群の観測に合わせて我々が貸し切りで泊まった。
 以前は、八ヶ岳の山麓に観測所を持っていたので,夏もそこに集まったのだが、10年ほど前に運営上の問題から撤去して以来、風林舎を利用させていただいているという常連(オーナーは大学時代からの知り合い)である。

 昨年は、エルニーニョの影響でほとんど晴れなかったが、今年は数日前のGPV気象予報で十分晴れそうで期待していた。11日は、昼から快晴で宿につくと「晴れすぎて夜曇るかもね。」とオーナーに脅かされたが、12時すぎまで晴れていた。本番の12日も、GPVは確実に一晩中晴れの予報なので、ぺルセの大出現を見られるものと確信していた。

 案の定、夕方から空は晴れ渡っていた。ところが、月の影響がなくなった12時過ぎから、もやった空になり星が見えなくなってしまった。人間というのは、自分の信じていたことが、それに反した状況になっても、それを認めることができない、ということを身をもって知ったのだが、すぐにまた晴れるはずだと思って何もせずにいた。それが夜半ずっーと続き、結局ペルセウス座流星群の大出現を見れずに終わってしまったのである。仲間のうち約2名が2時過ぎに車を出して、ひと山超えたところまで行ったところ快晴で、流星を1時間に30個ほど見たという情報を知ったのは、朝になってからのことであった。

 どうも、この楓林舎のある場所の地形が凹地になっていて、良く晴れると放射冷却によってここだけ霧が滞留するようなのだ。それにしても、晴れるか晴れないか微妙な天気だったら、もっと早くに移動していただろう。そう思うと、信じることの危うさというか、状況に応じた行動をとることがいかに難しく、かつ重要かという場面に、遭遇したことを、反省として悔やみつつ、ひと夏のつらい思い出になるだろうと、かみしめている今日この頃。

 冒頭の写真は、2日目に撮った写真で、南会津はまだまだ清流というか、空も随一の暗さを誇る場所ですというつもり。

2016.07.19

科学の発見

 5月に出たワインバーグ(電弱統一理論の完成者)Img_de20f707265ab56d5a6d96cb62d465eによる科学史の本,超弦理論の大栗博司さんの解説付き,というので読まざるをえない本を,ようやく読み終えた。
 昔の人々の考えが現在のレベルと比べて劣っている,というのはいわば当たり前のこと。少なくとも科学は進歩してきたのだから。なので,その劣っていたことを,今の私たちが断罪してもしょうがないでしょ?という遠慮は,科学の世界では無用だ。というのがワインバーグの主張で,なかなか痛快である。~古代ギリシアの科学はポエムだった~,~哲学より科学で多くの貢献をしているが,デカルトの指摘には間違いが多すぎる~,など歯に衣を着せず,間違いがあったからこそ進歩できたみたいな情け容赦がなく,小気味が良い。
 科学史,というと,今までも,それぞれの人物や歴史背景を掘り下げて事情をより詳しくしてくれる本があったが,そんなことより,なぜ,近代科学という革命が起こったかをプトレマイオス,コペルニクス,ケプラー,ガリレオ,ニュートンへの流れを俯瞰し,同じ科学者目線で現代科学に生かす道を示していると思う。天動説のファインチュ-ニング(プトレマイオス)は決して無駄ではなかったなど,これではぜんぜん説明不足ですが,私にはとても参考になる一冊でした。巻末のテクニカルノート(数学的解説)はこの夏休みの宿題にしよう。


2016.04.01

映画「パーティクル・フィーバー」

 IPMUで昨年上映会が行われたドキュメンタリー映画が,NHKのBSで放送された。放送されるという情報を得たのが一昨日だったので,見逃した人も多かっただろう。物理オタクしか見たがらない,ヒッグス粒子発見に至る物理学者たちの奮闘を描いたマニアックな映画である。
 この前の日曜日には,東大安田講堂でIPMUの「梶田教授ノーベル賞受賞記念講演会」があり,これもインターネット中継で見られた。この2月に重力波が人類史上初めて観測されるというニュース,さらに日本のX線観測衛星「ひとみ」が打ち上げられたが,どうも通信が途絶えているとか,物理学や宇宙の謎の解明に関する話題がここ10年くらいラッシュのようになっていると感じる。よく考えてみると,日本人のノーベル物理学賞11個のうち8個が2001年以降のもので,話題に事欠かないのもある意味当然なのかもしれないと思う。
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 何を隠そう,私自身2008年の小林・益川から,この素粒子物理学や宇宙論にはまって(復活して)いる。このことは以前にも書いた。今後,もっとも注目されるのが,ヒッグスの発見以来物理学の標準理論がどこまで正しいかと,超対称性理論(最近出た本)から予言される新たな粒子の発見だろうか。
 簡単にまとめることが出来ないので,関連するURLを再び並べておく。
とね日記
IPMU

2016.03.24

Martian 火星の人

 映画「オデッセイ」(邦題)を見た。近未来のロビンソン・クルーソーものと言えば良いだろうか。ところで,映画館で上映開始前に見させられる予告編が,本編と同系統のものであることをあらためて知った(実は,連休中に「アーロと少年」というディズニーアニメも見て気づいたのだが)。それで,ハリウッド映画がいかに暴力だらけ(予告編は暴力シーンの連続),かとあらためて思った。そのなかで,暴力ものでないアクションヒーローとなると,宇宙ものになるのかなーと,漠然と考えた。リドリー・スコット監督といえば,ブレードランナーやエイリアン,グラディエーター,ブラックホークダウンなどの話題作が多く,SFではオタク的な注目度も高い(でもやはり暴力ものだ)。それにしてもこのところ,ゼログラビティー,インターステラーと宇宙もの(どれも映画として見ものだった)がつづいている。ちなみに,わたし的には「スターウォーズ」はSF(スペースファンタジー)でSF(サイエンスフィクション)に入れていないので悪しからず。
 映画だから現実にはあり得ない世界を面白く描く,でいいのだがどこかに現実とつながっていて,もしも,ホントに起こったら(自分やその生活の不満などを投影してあったらいいな,すごいな)と思わせるところに引き込まれるわけで,その意味のリアリティー(映像として違和感がないの)が映画の醍醐味だと思う。そのあたりが,ウソっぽく感じたら私は見ない。もちろん人によってこの感覚は違う。どれもこれもCGじゃんと思えてしまうか,そうでないかは,ストーリーや話の出来にも関係するから,たぶんリアリティーというのも人それぞれなんだと思う。
 その点この映画は,生き延びるために必要なのは「科学だ」と宣言していて,私の好みである。科学で,ということは,非科学的な部分はないと言っているのと同じだ。ウィキペディアを見てみると,火星の重力が地球の1/4であることの表現や,風速100mを越える嵐の風圧でロケットが倒れる(気圧は地球の1%以下なので)ことなどがインチキだそうである。とはいえ,ひとり火星で農業をはじめたり,水を作る方法の話は良く出来ていると思う。サバイバルとはこういうことかと思う。よく上手くいかないと英語でクソ!(Shit!)と言うが,ホントにクソで生き延びる(ジョークが随所にあって笑わせる)。
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 ゼログラビティーは,宇宙(無重力)といっても地球の衛星軌道上にあって周回している,のだから縦横に移動することが出来ないはずなのに,というウソがあるし,インターステラーもブラックホールに落ちて時空を越えるったって?という荒唐無稽なのだが,映画としては見ものだったし面白かった。それに比べるとオデッセイはほとんどリアルな設定で,おそらく50年後くらいには現実化していそうな話である。小説も読んでみたが,生物や化学の物質量計算など理科の教材になるかもしれない。邦題の「オデッセイ」はそれらしいが,原作のMartian(火星の人)のほうが良いに決まっている。受けないからだろうけど。


2016.02.06

本)宇宙の始まり,そして終わり

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 宇宙論や素粒子理論(ニュートリノでノーベル賞が出て)に関する一般書で,大栗さんのように一線の研究者のものとして非常に説得力がある本を紹介したい。小松英一郎さんは,2001年に打ち上げられ,一大成果を上げたWMAP衛星の観測データの解析をになった日本人研究者である。
 
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 この映像が,その精密な宇宙背景放射に見られる10万分の1のゆらぎを示したものだが,21世紀になって①宇宙の正確な年齢,②インフレーション理論がほぼ間違いないこと,③宇宙はダークマターとダークエネルギーという未知のものが96%もしめていること,④宇宙が平坦であることなど,一気にたくさんの画期的な発見をもたらした。このことについて,当の研究者にインタビューしつつ解説した本が昨年末に出されたのである。一種画期的である。
 この図とともに,これらの宇宙観は理科の教科書などにも次第に取り上げられつつあるが,さらに今後10年で,すでに触れた背景放射からのBモード偏光が観測されれば,原始重力波の発見となり,日本人に2つくらいノーベル賞が出るかもしれず,その発見の意味を理解するためにも,この本は重要な位置を占めていると思う。

2015.12.21

冬晴れ

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  冬の天の川

 強力なエルニーニョ(スーパーエルニーニョという人もいるそう)で暖冬傾向がはっきりしている。ふたご座流星群も見られなかったが,時々寒波の張り出し(ジェット気流の蛇行)がやってきて一昨日昨日と久々の冬晴れになった。このままだと,新月期(月明かりのない時期)に晴れの日がないかもしれないという,変な脅迫感に駆られて,土日(もう半月だったが)に星見に出かけた。月があるので,写真が撮れるのは夜半から,ということで,近い房総半島へアクアラインで行ってきた。場所は,グーグルアースで見つけた県営牧場の中。
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 けっこう穴場を見つけた気がする。

 この時期,朝方5時過ぎまで撮影可能で,すでに春の星座が昇ってきている。1つの目標にしている,系外銀河の撮影に挑戦。おとめ座銀河団の一部(通称マルカリアンチェーン)の感じをつかめた。が,やはり,反省点もあったので,さらに工夫して再挑戦しようと意欲が出たこの週末だった。
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ふたご座流星群

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 今年のふたご座流星群は,月明かりもなく絶好の条件だったにもかかわらず,天候が悪かった。12月14日の夜,だったら,仕事も一段落(期末テストの採点のみ)なので,八ヶ岳のペンション「スターパーティー」に泊まってゆっくり見てやろうと思ったら,雲行きが怪しい。結局関東地方よりは晴れ間が望めたが,写真のように極大をすぎてからだったため流星ほとんど見られず,撮れずだった(写真左上の雲の横に1個写ってます,クリックで拡大します)。
 
 ペンション「スターパーティー」は星見ができる宿として,11月の多摩天の星見会で行って以来2回目(リピーター)になる。いつもの少年自然の家が使えなかったからだったのだが,我々と同じ元天文少年のオーナーの気遣いが行き届いていて居心地がよい。しかも,この時期は山梨県のふるさと旅行券というのが使えて,宿泊料金が50%オフとお値打ちである。これからもちょくちょく泊まらせてもらおうと思っている。
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   星の見られる宿「スターパーティー」
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南側のながめ

2015.11.01

2015カブリ賞受賞者一般講演会

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 10月31日,IPMU(カブリ数物連携宇宙研究機構)主催の一般向け講演会にでかけてきた。アラン・グースというインフレーション宇宙論の提唱者,発見者が来日公演するというから,まあ好きな人にはそれなりの意義があると思う。内容は(もちろん英語の同時通訳あり)ほとんど知っていることであるから,わざわざ聞くまでもないのだが,やはりライブで見る価値は,将来的にあると言える。それは,インフレーション理論の証拠がもうすぐ見つかるもしれないからだ。
 インフレーション,なる言葉も彼が名付けた(我が国の佐藤勝彦さんとほぼ同時にその考えにたどり着いた)。宇宙は究極の「ただ飯食い」ではじまった,とか真空のエネルギーというヤツがそれだ。ビッグバンの前に,インフレーション的な膨張があったとする考えが圧倒的に有利なのだが,その事実を裏付ける直接的な証拠がまだ見つかっていない。2014年の3月にアメリカのBICEP2(バイセップツー)という観測グループがその証拠(原始重力波)を発見したと報じて(その後間違いだったとわかり)にわか騒ぎになった。タモリではないがこれ以上説明すると長くなるので割愛するが,もしその証拠が見つかれば(いくつもの研究グループがその発見にしのぎを削っている),日本の佐藤さんとともにノーベル賞間違いなしなのである。この研究の日本のリーダーである羽澄さんが最近書かれた本(「宇宙背景放射」集英社新書)がとてもタイムリーで分かりやすいです。
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2015.10.23

星見シーズン

 やはり,10月の後半くらいから晴れる日が増えて関東地方では毎年の星見シーズンになる。これから約3か月が天文ファンのワクワク感増大期だと思う。晴れる日の多さでは2月3月も晴れることは晴れるが,各地の星見スポットには雪があったり,寒すぎて星見どころではないというのが実状だ。
 7月にオール電化された新しい赤道儀(望遠鏡の架台)を購入して,ようやっと10月の(体育の日の)連休に富士山麓へでかけたのだが,今回はその使用法を試すのが精一杯で,いつものように失敗という経験知を積むものだった。この写真は,一応撮れた「一角獣座のバラ星雲」である。
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 昨日の朝は,目が覚めたら晴れていたので,多摩川の河川敷まで行って,3惑星の接近と西方最大離角をすぎた水星を都会の風景に収めてみた。オリオン座流星群の極大だったけれど,流星は1個もみなかった。11月は星仲間と八ヶ岳で泊まりがけの星見の予定だが,それまでに家のベランダで器材を使いこなしたり,ブログの更新も星見を中心に頻繁にできると良いなと思う今日この頃である。
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