2016年9月23日金曜日

出前授業

プロマネの栗田です。

日本海の岬をめぐるバスに揺られて京丹後の間人小学校に出前授業に行ってきました。間人は「たいざ」と読み、難読文字で有名なようです。聖徳太子の母君の間人(はしうど)皇后が訪れ、この地を去った(退座)ときに由来するとか。バス停まで迎えに来てくださった職員の方も岬の上のほうを指さして、ここには母君のお墓もあると説明してくれました。校舎も周囲の家々も日本海にせり出した岬の傾斜部に張り付くように建っています。近々となりの小学校と統合するとのことで、校舎は新しくとても立派でした。校舎の2階の廊下は窓が広く、日本海をどの教室からも眺めることができるようになっています。生徒に「雪は降りますか」と訊くと「たくさん降りますが、あまり積もりません。すぐ風と潮で流されます。」と眼下の磯と道を見ながら教えてくれました。夏の風景からは想像できない厳しい冬があるのだなあと思いました。

授業は3年生20名と4年生8名にむけて星やブラックホールの話をしました。最近はyoutubeに素晴らしいコンテンツがたくさんあり、それらを見せると驚きやため息、歓声で大騒ぎです(やはり、映像には適いませんね)。1時間15分と小学生にしては長め授業でしたが、たくさん質問も出て生徒も先生も楽しんでくれたのではないかと思います(大学生に講義するより、やりがいがありますね)。
授業を終えて、職員室に(数少ない)バスの時間を確認するとあと数分だったので、ほとんど挨拶もせずに猛烈ダッシュでバス停に向かいましたが、見事に乗り遅れました。



校長室の横にあった生徒と先生らによる人文字の写真




2016年9月9日金曜日

工事中

  惑星観測装置担当の山本です。

 先日、近江神宮に参拝したところ、桜門が補修中と言うことで、工事用のベールに包まれておりました。本年平成286月から9月中旬まで、と言う事で、滅多に見られないものを見られた、と考えることにします……
 
 
近江神宮の桜門(工事中)

 とはいえど、昨年も、黒壁で有名な滋賀県の長浜城に行ったところ、こちらも改修工事中でした。ちゃんと下調べをしておけ、と言う話ではありますが、京都においても、東本願寺の大補修をはじめとした京都に散らばる各名所、いつもどこかで補修を行っています。これも京都・滋賀だけの話ではないですね。桜門の補修も珍しい光景ではなく、いつもどこかでなにかを直しているのが日本という国です。
 日本の四季が豊かと言うことは、一年を通して大きな寒暖の差があり、また毎年台風がやってきますし、数十年、数百年で大きな地震に見舞われます。つまり日本という国は、直しても直してもあとからあとから破損の原因がやってくる、と言う環境であると言えます。こうした環境的・物理的な要因によって各地の補修工事が行われている面があります。
 こうした環境であるからか、「満つれば欠くる世の習い」という言葉が生まれました。完成してしまえば後は壊れるだけ、"だから未完成のままにしておく"というのが日本の文化でもあります。現在上映中の怪獣災害映画にも「スクラップアンドビルドでこの国(日本)はのし上がってきた、だから今度も立ち直れる」というセリフが出てきます。モノを作っても壊れてしまう。しかしながら、今は未完成でも常に補修、改修、改善をしていくことで完成へ近づけていく、そうした意思こそが、日本人の本質なのかも知れません。
 
 とはいうものの
 
 現在我々が開発している、太陽系外惑星撮像装置SEICAが未完成で良い、とする人は一人もいないでしょう。もちろん機能アップの余地や、保守管理のしやすさなどは考慮しておくべきですが、科学装置に関しては毎回同じ性能が出るように「完成」させておかなければなりません。
 前回4月に予告したように、現在は補償光学装置の性能評価が行えるようになり、どうした改善が必要かを検討しています。また実際に望遠鏡に搭載する装置の設計・製作・組み立ても始まっています。
 
 完成はまだ遠い光景ですが、これからも開発を行っていきます。
  

それでは!


2016年8月26日金曜日

夜間試験

光学など担当の岩室です。

3.8m 望遠鏡は、現在岡山観測所内の仮ドームに置かれていますが、長田、栗田、木野、と私に大学院生2人を加えた6人で、望遠鏡のメンテナンスと星を用いた夜間の調整確認試験を行ってきました。
温度変化も大きく湿度も100%を超えることがあるような、望遠鏡にとっては大変過酷な環境の仮ドームに置かれている望遠鏡ですが、試験は特に問題なく予定通り順調に終了しました。下の写真はその際撮影したもので(クリックで拡大します)、夜間試験中の3.8m望遠鏡と右端には建設中の3.8m望遠鏡用の本ドーム、真上には薄っすらですが天の川が写っています。




本ドームは、今年度中に完成し望遠鏡本体は来年度に移設されます。とにかく望遠鏡をより良い環境に早く移してあげたいので、本ドームの完成が待ち遠しいところです。

ところで、先月私の所属している合唱団が、創立90周年記念演奏会を行いました。大学や教会などの合唱団では創立100年を超える団体もあるようですが、何の外部母体も持たない一般の合唱団でこれだけの歴史を持つ合唱団は、ネット上ではセレスティーナ男声合唱団と東京リーダーターフェルという2つの男声合唱団だけですから、屈指の歴史を持つ一般合唱団(一般の混声合唱団では日本最古)と言えます。





私は京都混声には1984年から32年在籍しており、研究活動と並行して2つ目のライフワークとなっています。来年は6月にバッハのカンタータ80番と147番を演奏予定ですので、ご興味ある方はよろしくお願いします。



2016年8月8日月曜日

もっと観測しない観測

プロの天文学者は、晴れていれば夜な夜な観測していると思われているらしい。しかし、今や観測しないで観測する(と言うのかなぁ?)ケースも多い。もはやシリーズ何回目か不明だが、前回は、観測者自身が観測しない、サービス観測やALMAの観測の話を書いた。今回は、もっと観測しない観測である。例によって、「何のこっちゃ?」という感じだが、実は前回の話の最後にちゃんと振ってある。“ところで、ALMAのこういったシステムは、観測せずとも既存の処理済データで研究を行なうことができることも意味する”と。(この振りを当時意図して書いたのかどうか忘れているあたりは問題であるが。)

 ALMAに限らず可視の観測でも、他人が取ったデータを再利用することができる。例えば、すばる望遠鏡の場合、誰かが取得したデータは1年半の占有期間があって、そのデータを取得した人(グループ)は1年半の間そのデータを占有することができる。しかし、それを過ぎると誰でもそのデータを利用することができるのである。つまり、大変な観測プロポーザルを書かなくても、人のデータを使って研究することも可能なのである。このため、大きな観測所ではたいていの場合、取得データを保存して再利用できるような方針を持ち、そのための体制・設備を持っている。これをデータアーカイブという。

 データアーカイブがあると、同じ天体の観測をしてしまって貴重な望遠鏡時間を無駄にすることがないというメリットがあるが、それだけではない。同じデータを用いても違った観点から研究に利用することができ、別の研究ができてしまうという効能がある。あるいは時間変化する天体の昔のデータとしても活用できる。また、研究目的でなくても教育用に活用されることもある。一粒で二度も三度もおいしいというわけである。生産性の高い仕組みであると言えよう。

 アーカイブされたデータの中でも最も使いよいというか生産性の高いものは、レガシー的なサーベイ観測だろう。観測所等が頑張って、ある領域を広く深く色々な波長で観測して、更にこれらのデータの処理まできちんと行なって、そのデータを公開するというようなものである。このようなデータであれば、誰でも(理論家でも)、容易にデータを使って色々な視点での研究が可能となる。一粒で二度や三度どころではなく、100度くらいおいしい(論文が100編出るという意味)場合だってある。

 ただし、同じデータを用いるので、うっかり同じ視点で研究してしまうと、その研究が水の泡になってしまうこともある。随分昔の話になるが、ハッブル宇宙望遠鏡のアーカイブデータを用いて、楕円銀河の色進化を調べたことがある。研究結果をまとめて専門の雑誌に論文を投稿したら、これは最近だれそれがやった研究と同じように見えると言われて終わってしまった経験がある。しかしこれにめげずに、その先の目標であった、楕円銀河の内部構造進化、特に色勾配の原因を探る研究を独自視点で行なった。ハッブル宇宙望遠鏡ならではの高角分解能を活かして、楕円銀河内部の色勾配を定量化し、簡単な理論モデルを用いて色勾配の起源に迫った。その結果、楕円銀河内の色勾配の原因は金属量による違いで、楕円銀河の形成の歴史が反映されているのではないかという推測ができた。これは面白い結果で、楕円銀河の色勾配進化の研究の元祖と言ってもよいかと思われる。その後の研究で年齢効果が混じるというような結果もでているが、主たる要因が金属量であることは変わっていない。当時は自前でこんなデータを取得するのは困難であったので、アーカイブデータのおかげでとても面白い経験をさせてもらったと思っている。さらに、この研究結果を元に、いくつかの望遠鏡を用いた更なる研究にも発展した(これは自分で行なう観測)。

従って、取得データの保存は重要で、3.8m望遠鏡でも共同利用によって取得されたデータは保存されるし、しないといけないのだと理解している。しかし、ただ保存しただけでは有効利用できない。データの検索ができたり、そのデータの属性や質もわからないとあまり役に立たない。データアーカイブはそれ自身研究課題の一つであるとも言えるのである。
 

太田 201681



懐かしの、アーカイブデータを用いた研究例。昔の楕円銀河の色分布。Tamura et al.  AJ 119, 2134 (2000)より。








 

2016年7月22日金曜日

巨人の「タイタン」と巨人でない「タイタン」

 天文学者は週末にいったい何をしているのか? 
 答えはいろいろあります。ひたすら研究している人、世界各国を移動中の人、子どもを相手にしている人、じっくり読書や音楽などの趣味に没頭する人・・・
かくいう私は音楽の人(本ブログ執筆者の中に合唱音楽している人もいます)。学生時代には大学のオーケストラ(略称「オケ」)でオーボエ(木管楽器の一つ、人の声に一番近いといわれる)を吹いていました。今年初めに学生オケの同期会がありまして、じつに多くの人が今も楽器を続けていることにいたく刺激を受け、古い(約40年前の)オーボエを押し入れから取り出してきました。こわごわケースを開けると、虫にも食われず、さびだらけのオーボエがそこに。さて、まだ吹けるのか。楽器屋にもっていきました。
 「古いですね」(言われなくてもわかっとる!)
 「さびてますね」(それくらい素人でもわかる!)
 「修理するだけ無駄かもしれません、安いのがありますから買いませんか?」
 「そこを何とか、無駄を承知で、まずは修理していただけませんか?」
 「ならみてみますけど、こんな古い楽器、ピッチ(音程)が低すぎて、皆と一緒に合わせることはできませんよ」(これは後ほど、大嘘と判明する)
といったやりとりを経てともかく預かってもらいました。1ヶ月後、さびとりや調整を入念にしていただいて、手元に戻ってきました。快調です。
 高校のOBオーケストラでマーラーの交響曲1番「タイタン」をとりあげるというので、練習に参加しています。マーラーは大学オケで2度も経験しており(交響曲2番と6番)懐かしい響きがします。最初の交響曲にして、すでにいわゆる「マーラーらしさ」が姿を見せており、さすが「音楽の巨人」だとしみじみ思います(注:正反対の意見の人もたくさんいます)。
 ところで、天文分野で「タイタン」といえば、土星最大の衛星(月)のこと。こないだ探査機も飛んで、詳細な画像を送ってきました。見ると、地球で見るような地形(山、谷、川、海・・・)が。みな「ここはどこか」とびっくりするのであります(図参照)。タイタンには、(水=H2Oでなく)メタンの雲があり、メタンの雨が降り、メタンの川が流れ、メタンの海に注ぎこんでいるのだそうです。もし生物がいたらどんな形をしているんだろう、なんて考えるとわくわくしますね(しませんか?)。本当に生物がいるかどうか、わかりませんが。
 さて、話はマーラーの「タイタン」に戻ります。CDなど見ると「巨人」という日本語訳がついています。はて、「タイタン」とは「巨人」なのか?(金属の)「チタン」ではないのか(注:綴りは同じです)。なぜ土星の衛星は「巨人」と言わないのか? なぜだ、なぜなんだ? 疑問がわいてきました。
 あっ、字数オーバーしたので話はここまで。疑問に思った人は自分で調べてみてください。

(嶺重 慎)




図:ホイヘンス探査機による「タイタン」の画像(NASA
Credit: ESA/NASA/JPL/University of Arizona.



2016年7月14日木曜日

似非科学

制御担当の木野です。

巷では水素水なる健康飲料?が流行っているようですね。以前からあるアルカリイオン水をはじめ、科学的な根拠が無い/薄いものに対してもっともらしい理由をつけて高値で売りつける、いわゆる「似非科学」の一つなわけですが、まじめに科学研究をしている身にとっては迷惑な存在でもあります。

3.8m望遠鏡では人の目で見える可視光線と、それより少し波長が長い近赤外線と呼ばれる電磁波を使って星を観測します(電磁波の名称については下図を参照)。この「電磁波」や「赤外線」という言葉も世間一般では間違って理解されていたり、似非科学のターゲットになっていたりします。携帯電話や送電線から放射される電波が体に悪いと広まったせいで(これすら確固たる証拠は無いはずです)、可視光線なども含め電磁波全体が悪という印象を持っている人が多い一方で、赤外線は健康ブームで担ぎ上げられ良いイメージが定着しているという矛盾状態。最近ではTHz(テラヘルツ)波まで健康に良いとされてきて、まさにカオス状態です。

赤外線に対する間違った理解として挙げられるのは、スパイ映画などで赤外線カメラを使うとコンクリート壁の向こう側に居る人が見えるといったシーンでしょうか。実際には赤外線の透過能力はそれほど高くはなく、空気中の細かな霧や塵で見通しが悪い場合には可視光線と比べて見えやすいといった程度です。この若干の透過力の高さに加えて、サーモグラフィのように暗闇でも物が見えることが混同されて映画のようなイメージが作られたのかと思います。

また、炭火での調理や一昔前に流行ったハロゲンヒーターなどの暖房器具では「遠赤外線で中からホカホカ」といった表現が使われますが、赤外線が身体の中まで入り込める深さは1ミリメートル程度です。掌の静脈による生体認証で使われる、人体を透過しやすい波長でもせいぜい数ミリメートルまでで、とても体の芯から~とはいきません。そもそも、これらの加熱器具ではエネルギーの大半が近赤外線として放射されています(遠赤外線も出てはいますが・・・)
遠赤外線での調理というと石焼き芋を想像する方もいるかと思いますが、甘くて美味しいのは70℃前後の温度を維持すると芋の中の酵素がデンプンを糖に分解するからであって、これも遠赤外線は関係ありません。実際、電子レンジ調理でも解凍モードなどの弱い出力で長時間加熱すれば甘くなります。

そもそも可視光線~近赤外線は太陽の光の主成分ですし、中間~遠赤外線は人体をはじめ常温の物体が常に放射しています。赤外線自体は身の回りに満ちあふれた存在であり浴びないようにするのは困難ですし、少しくらい多く浴びたからといって、より健康になるわけでもありません。やたらと効能を謳ったり、不安をかき立てるような似非科学に踊らされず賢く生きましょう。

とはいえ理学部にもマイナスイオンが出てくる製品が置いてあったり、工学部で建築工事を始める前に地鎮祭を行ったりと、大学というのも科学だけでは説明できない不思議な空間だったりします。






電磁波の波長と名称。学生に赤外線について説明するときにはこんな図を使います。
テレビのリモコンや携帯電話の赤外線通信に使われるのは人の眼に見える可視光線から少しだけ赤外線側に入った波長です。また同じ加熱調理用の器具でも炭火と電子レンジでは使っている波長が全く異なります。





2016年6月13日月曜日

日常生活には 役に立たないです

リーダの長田です。

書くネタを考え考え、帯に短しタスキに長しと思い悩みつつ小田嶋さんという人のコラムを見ていたら、「ヘタに検索しに行くと、不必要な情報や他人の考えに構想を傷つけられることがあって、それは原稿を書く人間にとって大変に厄介な展開なのだぞ」とあり、「自分の(拙劣であるかもしれない)アイディアに、あくまでも拘泥し続けるエゴの強さ」が大事だとさとされ、その言葉をかみしめているところです。そこで、全く勝手な意見を述べるんですが、、、

昨夜のニュースで鈴木キャスターが「役に立ちません、と、あんなにもハッキリ言われてしまうと・・・」と美しく微笑んでいましたが、113番目の元素を合成したからといって、もちろんそれが近い将来に新薬になるわけでも経済の活性化につながるわけでもなさそうです。
ただ、私のような人間はどうしてもその後に「とは言っても・・・」と、実は基礎科学が将来どれだけ役に立つ可能性を秘めているかと付け足してしまいたくなるのですが、ここのところ老人力がついたのか、そこで潔く終わってしまうのが良いのではないかと、最近は勝手に思っているのです。

先日、一般向けの講演で重力波の検出の話をした際に、とても遠慮がちではあるもののやはり「重力波って何に役立つのですか」という質問がありました。私は電磁波とのアナロジーでずっと話をしていたので、作り話らしいともことわりつつ、150年あまり前にファラデーの電磁誘導の実験が役に立つのかと批判した人に向かって「電気にはそのうち税金をかけるようになりますよ」「まさか」という会話が交わされたとのエピソードがある、と言いました。
  英語のページならちゃんと元の言葉だって載っているのではないかとウェブで調べてみると、"Why, Prime Minister, someday you can tax it." とか "Whatuse is a newborn baby?" とかのバージョンがありました。ところが、さらに、これらにはファラデーとフランクリンが一緒くたに出てきて、そして完全に作り話、都市伝説だとハッキリしました。良く考えてみれば、わが英雄のファラデー(ホントにすごい人だと思います)が、そんなハシタナイことを言うはずがない気がしますね。

さて、役に立たない元素の合成を機に原子核の図表を見返してみて、やはりどう考えても不思議なのは、今回のとは全く逆側の軽い方の端で、安定な質量数58の原子核が存在しないことです。質量数8のベリリウムが極めて不安定ということのために、ビッグバンでの元素合成が進まなかったのだ、そしてこの不安定さが絶妙なのでその後に星の内部ではそれにヘリウムがぶつかって来ることが起こり、炭素ができ、酸素ができたのだと聞かされると、宇宙の素晴らしさに感激するのでありました。
もしもヘリウムに水素がぶつかった質量数5のリチウムが存在してさらにぶつかって重い元素ができていったり、ヘリウム同士の衝突でできた質量数8のベリリウムが安定だったりしたら、ビッグバンの時に宇宙は安定な重い原子核がすべてできてしまっておしまい、水素の核融合で星が輝くこともなく、生命も誕生せず、となっていたのでしょう。これも役に立たぬ話かもしれませんが、面白いですよね!

なんで役に立つとか立たんとかばっかり言うねん、おもろいかどうかが人生でいちばん幸せをさゆうすることやロウ! 責任者出てこい!「出てきたらどないすんのん?」あやまったらしまいや!(またまたお借りしてすんません、この文は325日のこのブログから思いついて、じっと持ってました。)



図:ウィキペディアより、原子核の図表。縦軸に陽子の数、横軸に中性子の数を
    取っていて、上記の話は左下隅、質量数278のニホニウムは右上隅のあたりの
    話。