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青天を行く白雲のごとき浮遊思考の落書き帳
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以下、スペースウェザーの記事です。
ATMOSPHERIC RADIATION IS PLUMMETING
spaceweather.com 2024/11/20
地球の大気中の銀河宇宙線の数が 10年ぶりの低水準に達した。
2015年から 2024年にかけてカリフォルニア上空で行われた 300回以上の高高度気球飛行の以下のデータセットを見ると、この急激な減少がわかる。
2015年3月〜2024年11月の大気中の宇宙線量の推移
Earth to Sky Calculus の学生が収集したデータによると、大気中の放射線は過去 3年間で年間約 10%減少しており、全体ではほぼ 3分の1の減少となっている。
減少は成層圏だけに起きているわけではない。航空高度にも影響が及んでいる。つまり、飛行機に乗る人たちが飛行中に吸収する放射線が減っているということだ。
NASA と NOAA は最近、太陽活動極大期が到来し、太陽活動が過去 10年以上の中で最高に達したと発表したが、では、なぜ宇宙線の放射が減少しているのだろうか。
この宇宙線は銀河から来ている。超新星爆発やその他の激しい事象により、天の川は高エネルギー粒子で満たされる。「銀河宇宙線」と呼ばれるこれらの亜原子の砲弾は宇宙船の壁を貫通し、宇宙飛行士に長期的な健康上の脅威をもたらす。実際には、宇宙飛行士たちにとって、宇宙線は太陽フレアよりも悪いものだ。
銀河宇宙線は減少しているのは、太陽活動極大期が理由だ。
太陽活動周期がピークに達するにつれて、太陽の磁場はより強くなり、より複雑になっている。これにより、銀河宇宙線が太陽系を貫通することがより困難になり、観測される宇宙線量の減少の原因となっている。
こんなことが何かに関係するだろうかというと、最も関係するのは宇宙飛行士たちだ。欧州宇宙機関は、銀河宇宙線を火星探査の「障害」と呼んでいる。
飛行機の乗客も影響を受ける。2018年のハーバード大学の研究では、宇宙線が飛行乗務員のがんの危険因子であると指摘されている。
現時点では、減少が鈍化する兆候は見られないが、私たちは気球の打ち上げを継続し、さらなるデータを提供するつもりだ。
朝ごはんの定番「食パン」。けれど、毎日トースターで焼くだけだと飽きてしまいませんか?
そんなときにおすすめなのが、フライパンを使った簡単アレンジレシピ!トースターがなくても、ひと手間加えるだけでおしゃれでおいしい朝食が完成します。
シンプルなのに贅沢な味わいが楽しめる「目玉焼きトースト」です。
トーストをナイフでカットすると黄身がとろ~りと溢れ出し、思わず笑顔になるおいしさ!
家によくある材料だけで作れるので、思い立ったらすぐ作れそう!
(カットすると黄身がとろ~り♪わくわく楽しい「目玉焼きトースト」 by フードコーディネーター 大本紀子さん)
挟む具材を変えればアレンジ自在!フライパンで作る「ホットサンド」です。
具を挟んだ食パンをフライパンで両面焼いたら、お皿などでプレスするのがコツ。特別な調理器具がなくてもカリッと香ばしく仕上がります。
おかず系からデザート系まで、自分好みの味を探すのも楽しそう!
(とろ~り絶品!フライパンでつくる「ホットサンド」基本とアレンジ♪ by 料理家 齋藤菜々子さん)
朝の定番食材のひとつ「食パン」。トースターで焼いて、バターやジャムを塗って食べるのが定番ですが、毎日続くとマンネリを感じることも。家族の誰かから「たまには違う朝ごはんが食…
朝食やおやつにぴったり!時短でおいしい「フレンチトースト」です。
卵液にパンをしっかり浸して冷凍保存しておけば、食べたい時に解凍して、フライパンで焼くだけでとっても簡単。
フルーツやサラダを添えて召し上がれ♪
(冷凍できる作り置き!朝は焼くだけ「フレンチトースト」 by フードコーディネーター Mayu*さん)
いかがでしたか?どれもフライパン一つで簡単に作れる、食パンのアレンジレシピばかりです。
毎日の朝食やランチに大活躍すること間違いなし!ぜひ、お気に入りの一品を見つけてみてくださいね♪
牛乳と調製豆乳を使って、実際にお菓子を作りました。
牛乳をたっぷり使うレシピの代表、プリンとカスタードクリームで比較してみましょう。
上記の材料でプリンを作り、比較。素材の違いを知りたいので、バニラなどは使わないレシピです。
見た目は豆乳のほうがややくすんだ色に見えますが、大きな違いはありません。
仕上がりのかたさは、牛乳に比べて豆乳のほうがややかため。
同じように型から外してみましたが、型に張り付いているように感じる部分が少しありました。
豆乳プリンをより型から外しやすくするには、配合を変えるか型に薄く油脂を塗るのがポイント。油脂を塗る場合は、外す前に型の外側を軽く温めてから外してくださいね。
牛乳の全量を豆乳に置き換えても、プリンを作ることができました。
見た目はほとんど変わりませんが、味・食感は牛乳で作ったほうが一段上だと思います。
豆乳のプリンはあっさりした仕上がりなので、バニラなどを加えると風味がアップし、さらにおいしくなりそうです!
138億年前、点にも満たない極小のエネルギーの塊からこの宇宙は誕生した。そこから物質、地球、生命が生まれ、私たちの存在に至る。しかし、ふと冷静になって考えると、誰も見たことがない「宇宙の起源」をどのように解明するというのか、という疑問がわかないだろうか?
本連載では、第一線の研究者たちが基礎から最先端までを徹底的に解説した『宇宙と物質の起源』より、宇宙の大いなる謎解きにご案内しよう。
*本記事は、高エネルギー加速器研究機構 素粒子原子核研究所・編『宇宙と物質の起源「見えない世界」を理解する』(ブルーバックス)を抜粋・再編集したものです。
われわれが住んでいる場所は特別であるとする、古代ギリシャ、プトレマイオスの「天動説」。それが、1543年に発表されたコペルニクスの「地動説」により否定され、われわれの地球は、太陽の周りを回る、ごくありふれた惑星であることが指摘されました。地動説がキリスト教会から警戒され、イタリアのガリレオ・ガリレイ博士が裁判にかけられながら「それでも地球は回っている」と言ったというエピソードは、あまりにも有名です。
ニュートン博士が万有引力の法則を発表するずっと前、1609年から1619年にかけて発表された「ケプラーの三大法則」でも、地球の軌道は円ではなく楕円であることが、詳細な観測により、すでにわかっていたというのですから驚きです。
ハッブル博士が1929年に、またベルギーのジョルジュ・ルメートル博士が1927年にそれぞれ提唱した「ハッブル=ルメートルの法則」とは、銀河が遠ざかる速度がその距離に比例する、というものでした。もちろん、事前に別の方法を用いてその銀河までの距離を正確に測っておく必要があります。この、「どの方向の銀河でも遠ざかっている」という証拠から、宇宙が膨張していることが明らかになったのです。
理論的には1922年にロシアのアレキサンドル・フリードマン博士が報告したように、アインシュタイン方程式の解として、宇宙定数があろうがなかろうが、宇宙が膨張することを導出しています。アインシュタイン方程式はテンソルと呼ばれる4行4列の特殊な性質をもつ行列に関する方程式です。
この宇宙を一様等方と仮定したときに、複雑なアインシュタイン方程式を簡単な形にした式は「フリードマン方程式」と呼ばれ、その宇宙膨張の解は「フリードマン解」と呼ばれます。フリードマン解では、宇宙の大きさは、火の玉の放射のエネルギーが大きな割合を占める宇宙では宇宙年齢の1/2乗、物質のエネルギーが大きな割合を占める宇宙では宇宙年齢の2/3乗に比例して大きくなります。
宇宙が時間とともに膨張するなら、時間を逆にたどれば、宇宙は小さかったことになります。そのような宇宙の様子を、一定の速度で膨張する風船に例えてみましょう。
私たちは、風船の中心にいると仮定します。風船の表面に銀河が張り付いているイメージです。私たちから見て、風船の膨張とともに、それぞれの銀河への距離は離れていきます。同時に、銀河同士の距離も遠ざかっていきます。膨らめば膨らむほど、移動距離も長くなり、離れるスピードも増していきます。このことは、ものすごく大きくなったら、もしかしたら、その速度は光の速度に迫り得るかもしれないとも想像させます。実際、遠方銀河の後退速度は、本当に光の速度に迫っているのです。
その一方、十分に膨らんだ後に、時間を逆回しにしてみましょう。風船の半径を半分にしたならば、中に入っている物質の個数密度は8倍になります。加えて、物質は質量をもっているので質量密度も8倍になることを意味します。有名なアインシュタイン博士の関係式、E=mc²では、Eはエネルギーで、mは質量ですね。cは光の速度ですが、定数です。この式の教えるところは、質量はエネルギーであるということです。つまり、風船の半径を半分にしたならば、中に入っている物質のエネルギー密度は8倍になると理解されるのです。
今度は、風船の中に光が閉じ込められていた場合も考えてみましょう。波長の短い青い光は、波長の長い赤い光より高いエネルギーをもちます。それをご存じであれば、風船の大きさが半分になると、光の波長が半分になり、光のエネルギーは2倍になることを想像していただけると思います。光の個数密度は、物質の個数密度と同じく、8倍になるのですが、この波長が変わることも加味すると、光のエネルギー密度は16倍になるのです。この事実から、宇宙の大きさをもっと小さくしていけば、いつかは光のエネルギーが物質のエネルギーを上回る、火の玉の宇宙になることが容易に推測されます。
ロシア出身のアメリカで活躍したジョージ・ガモフ博士が提唱した「火の玉宇宙のモデル」は、まさにこの考え方に基づくものです。宇宙は、少なくとも温度約100億度以上の火の玉から始まった。そして、宇宙誕生の3分後には宇宙全体で重水素とヘリウムなどの軽い元素が誕生するという、元素合成のシナリオを予言しました。実際、重水素とヘリウムの観測値から、ガモフ博士の元素合成の理論が正しいことが証明されています。ハッブル=ルメートルの法則の発見以降も、宇宙膨張を疑う研究者はたくさんいました。ガモフ博士が火の玉宇宙モデルを提唱した後も、フレッド・ホイル博士は、「まるで大きな爆発(ビッグバン)みたいに宇宙は始まったというのかね?」と批判したそうです。このことから、皮肉にも「ビッグバン宇宙モデル」という名称で呼ばれるようになりました。
その論争に終止符を打ったのが、1964年のアメリカのアーノ・ペンジアス博士とロバート・ウィルソン博士による、火の玉のなごりである絶対温度3度(マイナス270℃)の電波の発見です。この電波は「宇宙マイクロ波背景放射(CMB)」と呼ばれます。その後、ビッグバン宇宙モデルは、宇宙膨張、軽い元素の元素合成、宇宙マイクロ波背景放射の3つの観測事実により、宇宙の標準的なモデルとしての確固たる地位を固めていくことになります。
宇宙マイクロ波背景放射は、宇宙のどの方向からもやって来ています。現在では、その絶対温度3度からのゆらぎの空間的な分布まで測定されています。そのゆらぎは、約10万分の1という小さいものでした。プランク衛星による温度ゆらぎの詳細な観測から、現在の宇宙のエネルギーの中身は、放射(光子とニュートリノ)が約0.01%、見える物質が約5%、ダークマターが約25%、ダークエネルギーが約70%だとわかってきました。
異なるとはいえ、0.01%から70%と、約4桁の範囲ですべての成分がだいたい同じ程度のエネルギー密度なのです。これも実は大変不思議なことです。そして、2018年のプランク衛星チームによる精度のよい観測データが発表され、宇宙年齢は137.97億±0.23億年と報告されました。
それでは宇宙の大きさがゼロであった時点より過去の宇宙の歴史は、どうなっているのでしょうか。そこは、実は現代の物理学でもわかっていないところなのです。大きさがゼロでは、エネルギー密度が無限大になってしまいます。そうすると既存の物理学の式では計算できないことを示していて、理論が間違っていることになってしまいます。その間違っている理論に基づいて推定しても説得力はありません。つまり、そうした高密度では、現在知られている理論が、いまだ知られていない新理論に取って代わられると予想されています。
例えば、量子重力理論の候補である「超弦理論」などが候補となります。そうした新理論では無限大は回避されて、宇宙は有限の大きさの泡のように誕生したのではないかと、アメリカのジェームズ・ハートル博士とイギリスのスティーヴン・ホーキング博士は提唱しました。これは「ハートル=ホーキングの無境界仮説」と呼ばれます。泡の誕生の最中には、実数の時間ではなく、虚数の時間が流れていたとも考えられています。虚数とは、高校の数学で習う、実数の軸に垂直に交わる、違う軸に乗っている数のことです。
実際、宇宙初期でなくても、泡の生成を伴う真空の相転移を記述する方程式には、虚時間が流れることが知られています。そうなると、実数の時間で測るべき宇宙誕生の前か後かなんて、考える理由もわからなくなります。その泡が急激に膨張することにより、つまりこれは宇宙創成のインフレーションなのですが、ビッグバン宇宙につながると期待されています。偶然、条件の合う領域がインフレーションして大きな宇宙をつくったと思うと、唯一の宇宙(ユニバース)ではなく、たくさんの宇宙(マルチバース)が生まれた可能性すら示唆します。つまり、他にもインフレーションする条件がそろえば、別の宇宙は誕生し得て、そちらの方がずっと数が多いだろうことが推測されます。
シャワーは基本的な衛生管理だけでなく、皮膚などの健康管理にも極めて重要である。また、疲れた心と体を一時的にリラックスさせる効果があり、精神衛生にも良い影響を与える。しかし、誤った習慣でシャワーを浴びると、逆に健康を害する恐れがあるという。誤ったシャワーの方法とは?
熱湯で頭を洗うと、頭皮が刺激を受け、脱毛を引き起こす可能性がある。熱湯は頭皮を傷め、皮脂と水分のバランスを崩すためだ。髪の根元と毛包は水に濡れると通常より脆弱になり、湯温が高いほど頭皮が敏感になって抜け毛が増加する。同様の理由で、ドライヤーを使用する際も熱風より冷風を選択すべきだ。また、熱湯で30分以上入浴すると、男性の生殖能力が低下する可能性がある。精子は涼しい環境で最も良好に発育し、高温により生殖能力が減退するためだ。
大韓生殖医学会の論文によると、精巣温度の上昇が不妊の要因の一つとして挙げられている。また、アメリカのカリフォルニア大学サンフランシスコ校の研究によると、不妊に悩む男性11人のうち5人が、数カ月間温水の使用を控えたところ、精子数が491%も増加したという。
シャワーは40度以下のぬるま湯で、10分程度の短時間で済ませるべきだ。温度を正確に測定するのが困難な場合、肘を水に浸して「ぬるい」と感じる程度が適温のチェック方法だ。加えて、皮膚の健康維持には、シャワー後3分以内に保湿剤を塗布することが推奨される。
シャワー中の洗顔は、皮膚を傷める代表的な悪習慣だ。シャワーの水圧が皮膚にダメージを与える可能性があるためだ。特にシャワー時は通常、高温の湯を使用するが、この熱さも皮膚の健康を脅かす。熱湯に長時間さらされると、皮脂が過度に除去され、油分と水分のバランスが崩れ、皮膚バリア機能が損なわれる恐れがある。また、毛細血管が拡張し、顔面紅潮が発生または悪化するリスクもある。したがって、皮膚のケアには、シャワーヘッドからの水で直接洗顔するのではなく、洗面台にぬるま湯をためて、肌を優しく撫でるように洗うことが望ましい。
また、シャワー中に歯磨きをする人もいるが、シャワーヘッドから非結核性抗酸菌が呼吸器に侵入する可能性があるため注意が必要だ。非結核性抗酸菌は人から人への感染はしないが、空気などを通じて呼吸器に侵入すると肺疾患を引き起こす可能性がある。
現在までに判明している感染源には、湖沼、河川、土壌などの自然環境、シャワーや加湿器などの家庭環境、汚染された医療機器などがある。問題は、この菌がシャワーホースの内部表面を覆うバイオフィルム(水垢)で形成され、増殖するリスクがあり、感染頻度を高める可能性があるということだ。特にシャワー器は水が長時間滞留しやすいため、非結核性抗酸菌の温床となりやすく、シャワー時にこの菌が水と共に噴出される可能性がある。
予防策として、シャワー器を6カ月ごとに定期的に交換し、頻繁に清掃することが推奨される。清掃方法は、シャワーヘッドを取り外し、可能な限り分解してハイターに浸し、全表面を洗浄することだ。