2018年1月12日金曜日

昔の話

光学など担当の岩室です。

 今回は20年前の話です。
 先日、昨年大ヒットした「君の名は」が地上波初放送だったので、どんな映画かと思い見てみました。映画の内容は別として、まあ、よくある科学者的視点から気になることも色々あったのですが、空いっぱいに広がったティアマト彗星のシーンがちょっと気になりググってみました。すると、やっぱりいらっしゃいますね。このシーンを真面目に検討している方が。<こちらのページ>によると、巨大彗星からは「イオンテイル」と「ダストテイル」の2本の尾が出るので、それが描かれているようですね。彗星の見える時間帯と尾の向きも気になったのですが、こちらに関しては当初の映画の設定では彗星の軌道に無理があったようなので気にしないことにします。このシーンを見て、20年前に連続してやってきた2つの彗星を思い出した人も多かったと思います。

 まずは百武彗星ですね。<グーグルで百武彗星画像検索>すると綺麗な絵が沢山出ますが、肉眼での印象は「あれがそうかな...」程度で事前にハレー彗星並みと騒がれた割にはかなりモヤっとした感じだった記憶があります。この時、私は物理教室の助手で、上司だった舞原名誉教授(当時助教授)とともに建設中のすばる望遠鏡に取り付ける第一期観測装置を開発しており、その関係で1996年の3月下旬に2人でハワイ大に別件で立ち寄ってからアリゾナに出張しました。百武すい星はその時にハワイかアリゾナのどちらかで見たのですが、日本では空が明るくて全く見えなかった彗星が暗い空に薄っすらと見えて、舞原さんと「あれがそうかな...」と確認した記憶があります。見間違えの可能性はありますが、夜の9時頃にほぼ天頂に見えて感覚的には30°以上に尾が伸びていました。今同じチャンスがあれば必ずカメラと三脚を持って行くはずですが、その頃はその数年前に木星に衝突したシューメーカー・レヴィ彗星の件もあり、彗星はホイホイ飛んでくるような錯覚があってあまり気にしなかったのが残念です。

 群を抜いてインパクトがあったのがヘール・ボップ彗星です。<グーグルでヘール・ボップ彗星画像検索>すると、これまた綺麗な絵が沢山出ますが、これらは写真で撮ったもので肉眼ではこれほど壮大には見えません(少なくとも日本では見た記憶が無いです)。私は、大学院生時代に独自開発したソフトで新しい観測装置を設計し、舞原さんとともに実機を開発してハワイ大の2.2m望遠鏡に取り付けて何度か観測したのですが、確かその最後の観測が1997年の3月にあり、舞原さんとマウナケア山頂のハワイ大ドームで観測をしていました。観測終了直前の明け方の薄明の頃に、望遠鏡を動かしてくれるオペレータに「いい景色が見れるから外に出てみろ」と言われて観測室からドーム外壁外側の周回テラスに出たところ、目の前に正に上記グーグル画像検索に出てくるような彗星が、東の空にほぼ天頂方向に10°程度に尾を伸ばして見えていまた。通常であれば写真でしか見れないような景色が、さすがマウナケア山頂の条件の良さのおかげで薄明にも関わらず尾の状態まではっきりと肉眼で見る事ができました。この時ばかりは何でもいいからカメラを持ってこなかったことを残念に思った記憶があります(多分、使い捨てカメラでもかなりいい絵が撮れたと思います)。その後数年経ってすばるが完成した際に幾つか写真をもらったのですが、その中にすばる望遠鏡と共に写るヘール・ボップ彗星の写真もありました。Web には同じ写真が上がっていないようなので、撮影者不明ですがスキャナで取り込んで上げておきます。



 この写真は彗星が夕方の西の空に写っているので、私が見た時よりもかなり後の暗くなった状態のものであるのが残念ですが、この写真でも2本の尾が確認できますね(実はナトリウムテイルという第3の尾もこの彗星では発見されたようです)。印象としては、私が見た時は明るさも大きさもこの2~3倍あった感じです。

 これ以降巨大彗星は見ていませんが、次に見える機会があれば是非綺麗な写真を撮りたいと、「君の名は」の映画を見て思ったのでした。




2017年12月28日木曜日

流星の音

流星の音ってなんや?と言われそうであるが、文字通り流星(流れ星)の音である。流星が流れた「瞬間」に「ザー」とか「シュー」「パチパチ」等の「音」を聞いたことがあるという人が時々いる。流星の音は古くから知られていて、中国の史記にも、音のする流星を「天狗」と呼ぶといった記述がある。(但し、これは極めて明るい流星で火球と呼ばれるものかもしれない。図参照) 私も、高校生の時に一度だけ「聞いた」ことがあり、以来ずっと気になっている。

流星は本当に星が流れる現象ではない。宇宙から地球に落ちてきた小さな塵が猛スピードで地球大気に突入し、地表100km付近で発光し、これが流星として見える。音は音速で伝わるので、仮に流星が本当に音を出したとしても、流れてから何分か経たないと聞こえないはずである。ところが、流星が流れると同時に聞こえるので、この「音」はほぼ光速(電磁波の速さ)で伝わるということになる。すると、「電波が聞こえる」という話になるので、アブナイ人と思われる。

しかし、電波は「聞こえる」らしい。マイクロ波を周期的に人間に照射するとその周期に同期したクリック音がするという実験があるらしい。これは、脳内でマイクロ波が水を温めることで発生する振動が音として認識されているということらしい。ただ、これが流星の音の原因だとすると、単純計算では極めて強度の大きな放射エネルギーが必要で、流星がそんな巨大なエネルギーを放射するとは考え難い。と、いうことで私には依然として謎のままであった。

さて、2017126日に、京大理学部の2回生数人がオーロラの音についてアラスカで調査してきた報告会があって、私も出席した。オーロラも100km以上の上空にあるものであるが、昔から音が聞こえるという話がある。それを「聞き」、そして各種測定をしに行ったというものである。工夫や考察にみちた大変面白い話であった。その行動力、研究内容には大変感心したが、その中で流星の音に関する新しい説が論文になっていることを知った。(Spalding et al. 2017, Scientific Reports, vol. 7, 41251 doi:10.1038/srep41251)

この論文では、光の強弱の振動が人間の身の回りのもの(髪、服、木の葉等)を暖めて、それが振動を起こし、耳に聞こえるという新説を提唱している。実験も行い、5W/㎡の光を1kHzで明滅させ、その横に黒いフェルト、屋根のタイル、松の木、緑葉などを置くと、だいたい数10 dB SPLdB Sound Pressure Levelはいわゆる騒音を測る際に用いられるデシベル)の音がしたという報告である。理論的な粗い計算とも矛盾しないという。つまり人間の耳で十分聞こえるというわけである(通常の会話では40-50デシベルらしい)。なかなか面白いが、ただ、この論文で報告されている例は、いわゆる火球というべき、非常に明るい流星のモデル化であり、普通の流星ではそこまで音は聞こえないのではないかと思われる。また、流星の場合、聞こえないことが一般的なので、聞こえる条件は何なのか?まだよくわからない。

太田 20171226







史記、天官書第五の一部。これを見ると、
何かが落ちてきた形跡があり(有聲の後)、
流星というより火球、
そして隕石のように見える。








2017年12月15日金曜日

惑星の多様性についてつらつら思うこと

 今、理学部3回生向けに「惑星物理学」の講義を毎週木曜日にしています。以前は「恒星物理学」の講義を担当していました。惑星と恒星、どちらも夜空に光る星ではありますが、講義の内容(というか傾向)は随分違います。

 恒星物理学は、20世紀前半にその内部構造についての基本が確立しました。基本方程式がたてられ、それを基に恒星進化計算がなされ、観測との比較研究が進み、精緻なレベルで理解が進んでいます。したがって、「恒星物理学」は、「これが基本」「ここからこんな知見が得られる」というトップダウン的な講義になります。

 一方で惑星物理学はそうはいきません。実に多様性豊かで定型がほとんどありません。恒星と惑星でどうしてそんなに違うのか。いろいろ理由があります。たとえば恒星内部でガスは、ある決まったふるまいを示しますが(専門用語で「状態方程式が決定する」といいます)、惑星内部の主成分である岩石や金属、その混合物の状態やふるまいは、複雑でそう単純には記述できません。また、太陽系惑星の場合、探査が進んでその違いがはっきりしていることも、惑星の多様性が目立つ一つの理由かもしれません。そもそも、地球と金星を比べてみても、大きさや質量はほぼ同じ、太陽からの距離もそう大きく違わないにもかかわらず、性質は随分違います。「惑星は個性だ!」とつくづく思います。

 惑星の学びでは、その世界を(人ごとでなく)いかに身近に感じるかが重要に思います。そこに旅行したらどんな気分になるだろうか、どんな風景が広がっているのだろうか、などと想像してみることは楽しみであると同時に、宇宙や天体に関する理解にもつながると(勝手に)思っています。


 幸いなことに、太陽系の惑星や衛星の画像がネットから簡単にとってこれるようになりました。添付の図は火星の風景です。いずれ人類が火星に移住したとすれば(想像してください!)、余暇にこんな場所に出かけることができるようになるかもしれません。

嶺重 慎


画像:クレーターの底に広がる砂丘
PHOTOGRAPH BY NASA, JPL, UNIVERSITY OF ARIZONA



2017年11月10日金曜日

車を買うならゼッタイ新車!か、ゼッタイ中古車!か


 リーダの長田です。

 表題とは全然違うところから漂ってきて全然違う終点へと漂って行ってしまうのが私の文章で、今回もそうなのです、すみません。電波天文学の偉い先生がおられました。とってもとっても面白いオジサンという容貌やら話し口だけでなく、私は心から尊敬しておりました。

 いくつもの語録があるのですが、その中から一つだけ。
車を買うなら絶対に新車だ、3年かそこらで乗り換えて行くんだ、という人たちがいる。日進月歩の技術の最新のものでなくっちゃ、他人が乗っていた車になんか乗れるか、自分の好みのオプションや色を自由に選べる、売って買い換えて行けば結局安くつく・・・。一方、車を買うなら絶対に中古車だという人たちがいる。掘り出し物を見つける楽しみがいっぱい、納車まで何か月も待つなんて耐えられない、買った瞬間に何十万円も市場価値が下がるようなものに100万も200万も投資なんてできるか・・・。そしてどちらの人たちも必ず言うのだ、中古車(新車)を買うやつの気が知れない。だけど、ちょっと考えてみてほしい。そういう「やつ」がいるからこそ、あなたのカーライフは成り立っているのですよ。

 さて、結婚式の披露宴で新郎新婦の面白いエピソードが聞けるのはとても楽しいもので、そういうのがなかったら披露宴に行く魅力が半減すると思います。これは皆さん同意してくださると思います。ただ、招待状にスピーチをお願いします、と書かれていたら、102日のブログの山本さんならずとも「スピーチ前はテーブルに並ぶフルコースの味も分からなかった」という状態になりません? ホントにあれだけはやめてほしい。

 また話題は変わって、日本赤外線学会というのがありまして、その定例の「研究発表会」に1026日に行って来ました。若い人の発表を中心としてポスター講演があり、そのかなりの部分が「講演番号[Px]の前にがある講演は,優秀発表審査の対象です.」となっています。そしてポスター講演に関しては、最後に優秀発表を表彰してお開きとなります。優秀発表賞を受賞するのは栄誉なことだし、私たちもそれを見ながら「うんうん、あのポスターは良かったな」というのも楽しみです。ただ、その段取りをつけて審査をするのはホントに大変なことであります(私は表彰委員会に属してます!)。

 審査されると言えば、私たち研究者にとっては科学研究費。その締切が最近ありましたが、審査する側というのもきっと大変なんでしょうねえ。それだけじゃなく、論文のレフェリーにしても、結局は研究者がお互いに労力を割き合ってピアレビューというのをしているわけです。自分のことだけを考えて一所懸命に申請書を書いているとたぶんダメで、審査する立場の人は大変だろうなあ、そういう人にどうわかってもらおうかなあ、ということまで考えて書けば、良い結果につながりやすいんじゃないでしょうかね。

 さらに、私たち人間というのも宇宙に属しているはずなんで、こういう望遠鏡を作ってこういう装置を作ってこういう観測をすれば、宇宙はその秘密を明らかにしてくれるんじゃないだろうかなあ、と思って研究してるんですけどねえ。宇宙のことが良くわかってないからでしょうか、なかなかその魅力を私たちに簡単には教えてくれないですねえ、そこがまた魅力なんですが。


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2017年10月27日金曜日

3.8m望遠鏡の愛称募集!

こんにちは。広報・サイエンス担当の野上です。

さてさて皆さん、始まりましたよ~!何がって?いやいや、とぼけてもらっちゃ困りますね~。アレですよ、あれ!
そりゃもう、もんのすごいアレ!って、えーと、何だっけ?
、、、すみません、くだらないことで字数を稼いでしまいました。

ということで(どういうことや?というお約束のツッコミを入れつつ)、我らが3.8m望遠鏡の愛称募集が始まりました!
(パチパチパチパチ)皆さまぜひぜひよい愛称を考えて、どしどしご応募下さい!!このブログを直接ブックマークされている方は、
の「お知らせ」のところをご覧下さい。

世にある大きな望遠鏡には結構いろんな名前がついています。
日本が誇る口径8.2mの望遠鏡@ハワイ観測所は「すばる」。そう、清少納言が枕草子で「星はすばる。」と書いた、昔々から日本人の大好きな天体です。
 兵庫県立大学西はりま天文台にある口径2mの望遠鏡は「なゆた」。一十百千万億兆京、、、と続く数の単位で、とーーーーっても大きな単位が那由他。広大な宇宙を表している感じがしますねー。無量大数にしないところが少し奥ゆかしい。というか、語呂の問題ですかね。
 広島大学東広島天文台の1.5m望遠鏡は「かなた」。これも宇宙の彼方を見る望遠鏡ってことなのでしょう。
 北海道大学附属天文台の1.6m望遠鏡は「ピリカ」。アイヌ語で美しいという意味だそうです。響きもかわいいですね。
 宮城県の仙台市天文台にある1.3m望遠鏡は「ひとみ」。これもかわいい響きで、意味としてもまさに望遠鏡にうってつけな名前です。
 国立天文台石垣島観測所の1m望遠鏡は「むりかぶし」。これは沖縄言葉、いわゆるウチナーグチですばるのことなんだそうです。

3.8m望遠鏡にも、ぜひ皆さんの思いのこもった名前をつけてあげて下さい!採用された愛称を提案してくださった方には、それはそれは素晴らしい記念品(注意:まだ決まっていません)を全員にお送りします。そして抽選で1名の方のみですが、来年春頃を予定している、3.8m望遠鏡を中心とする京都大学岡山天文台の開所式にご招待いたします!


では皆さま、どうぞよろしくお願いいたします。




ドームに収まった3.8m望遠鏡。
これは鏡が載る前の珍しい写真。
今後、各種の調整が行われていく。






2017年10月11日水曜日

秋の日はつるべ落とし?

 プロマネの栗田です。

中秋の名月が過ぎ、夏に比べて日の短さを実感する頃かと思います。もちろん日の短さでいえば冬至のころが北半球ではもっとも短いのですが、秋の太陽の特徴を表す言葉として「秋の日はつるべ落とし」があります。これは太陽がまるで井戸のつるべが落ちるかのようにあっという間に地平線に沈み、夜になってしまうことを指します。より実感としては、夕焼けが短いことを指します。こどものころ日が暮れても少しでも外で遊んでいたかったですよね。そんなとき、秋の夕暮れはあっという間に暗くなり、田んぼの畔や川の堤防を慌てて走る・・という情景です。天文学では日没後から空が完全に暗くなるまでの間を薄暮といいます。薄暮の理由は、日没後でも上空の大気や雲に太陽光が当たり、それらが地面を照らしてくれるからです。

しかし、地球の自転する速さ、つまり見かけの太陽の動く速さは季節に依らず同じなのに、どうして秋だけこの夕暮れ時間が短いのでしょうか。気のせいなのでしょうか。いえ、実際に薄暮の時間は秋(9月から10月ころ)の方が夏よりも25分ほど短いのです(東京でのデータ)。しかしその理由を解説した書籍等を知りませんので、ここで考えてみたいと思います。

下の図は太陽に左側から照らされている地球だと思ってください。日の当たる左側半分が昼間で右側半分が夜です。夕暮れはこの間にあるオレンジ色の帯状の部分です。地球は自転しながら太陽の周りを公転しています。この自転軸が傾いているので季節が生じます。図では季節ごとの照らされ方と自転軸の関係を示しています。黒の楕円はちょうど赤道上(例えばシンガポール)の人の動きだと思ってください。こうしてみると夏至や冬至ではこの人は昼と夜の境を斜めに横切っているのが分かります。一方春分や秋分ではこの境を垂直に横切っています。つまりそれだけ短い時間で横切るので秋分のときの夕暮れは短くなります。これをもう少し分かりやすくしたものがさらに下の図です。自転軸が横倒しになった場合(左図)、赤道上の人は永遠に夕方です。逆に自転軸がビシッとまっすぐ立った場合は最短時間で夕暮れの帯を通り抜けます。

ここで気づくことは春分も秋分の時と同じではないか、ということです。はい、調べてみると確かに春分と秋分の薄暮の時間は同じです。というわけで「春の日もつるべ落とし」です。推測ですが夏から日が短くなっていく効果もあって、秋にのみこの表現が生まれたのではないかと思います。


ちなみに東京では夏至、冬至、春分と秋分の薄暮の長さはそれぞれおよそ1時間49分、1時間32分、1時間25分だそうです(あまり差がないので昔の人は感性が豊かですね)。夏至と冬至がずいぶん違うのは、東京がシンガポールとは異なり中緯度にあるためだと推測します。










2017年10月2日月曜日

序論、本論、チョコケーキ

惑星観測装置担当の山本です。

 本ブログ記事公開日は922日なのですが、「去る秋分の日」に25年来の友人の結婚式がありました。これまでの私の人生もそれなりの長さがあるのですが、どういう巡り合わせか一度も「友人の結婚式」に参列する機会に恵まれず(親族や先輩方などはありましたが)、本人も含めて結婚という話題に触れる機会もほぼなかったのですが、今年に入って怒濤の勢いで身の周りが「結婚」「結婚」「結婚」です。すべてが私と同世代と言うわけでも無く、今回私の友人1組に加え、前の研究室時代の後輩4(予定も含め関知している限り)が式を挙げたり入籍を果たしています。

 後輩らに関しては、社会に出て数年が経ち生活が落ち着いてきて、と言うパターンや、学位を取ったので、というパターンのようです。いわば「適齢期」なのですが、今回の友人は特に研究職とは関係もないので私の「学歴」等とは関係なく、今単純に「ブーム」なのかも知れません。総務省統計局のデータによると平成27年時点でほぼ15年間にわたり婚姻数は減少を続けており、これまでの実感となんとなく合う(物理学者ならぬ感想)のですが、今年の統計が出る頃には、もしかしたら増加しているのかも知れません。

 さて、これまで参列したことのある結婚式は、ただ写真を撮って飲み食いに興じて終わり、という形態だったのですが、今回の結婚式は25年来の友人のもの、と言う事で、友人代表スピーチの役割を任せていただくことになりました。大体3ヶ月ほど前にその話を貰い、そもそも友人代表スピーチとは、と言う事から考え、形態やマナーを調べ、ようやく原稿ができあがったのは挙式1週間前だったのですが、前日になって大幅に改訂を加えたりしたので、当日は原稿に時々目を落としながら、と言う事にはなってしまったのですが、参列した他の友人からも「あんなにちゃんとしたスピーチとは思わなかった」と言ってもらえたのでひとまずは安心しました(言外の「もっと笑いを取れよ」という言葉は聞こえなかったフリをしておきますが)。近年はそもそも家族婚などの小規模な式で済ませる傾向もありますし、今後はなかなか機会に恵まれないであろう貴重な体験でした。スピーチ前はテーブルに並ぶフルコースの味も分からなかったですが、スピーチを終えた後のデザートの甘さが非常に沁みました。甘いは幸せです。


デザートのオペラケーキ。最優秀パティシエミッシェル・ブランのもの

 普段研究者などは、学会や研究発表などでは10分から15分、勉強会などでは1時間〜1時間半の発表をすることは多く、大体これくらいの時間内に「導入」「方法」「結果」「考察」などをおさめることには慣れています。一般論としてご存知の通り、スピーチの時間はあれもこれもと長くすることは簡単ですが聴衆から嫌われ、短ければ短いばなるほど好かれますが話をまとめることが非常に難しくなります。研究論文などもさっと簡潔に重大な発見を書けることが望ましいですが、我々装置開発などの場合はあまりに簡潔すぎると追試をしてみたくても詳細が不明であったり参考文献の列が膨大になってしまったり、あんばいが難しいです。

 まあしかし、私の今回の話も半分与太話になってしまったので、長くなりすぎないところでお開きとさせていただきたいと思います。

それでは!