知識袋

星野 亮

星野 亮

古川直樹は物理学と環境科学の専門家で、持続可能な技術とその応用に関する研究を行っています。彼の研究は、環境問題とエネルギー効率の向上に役立っています。

  • 光学顕微鏡の仕組み

    いいえ、これはかっこいい絵ではなく、心筋部分の顕微鏡写真です。

    1500 年代後半に光学顕微鏡が発明されて以来、光学顕微鏡は基礎生物学、生物医学研究、医療診断、材料科学における私たちの知識を高めてきました。光学顕微鏡は対象物を最大 1,000 倍に拡大し、微細な細部を明らかにすることができます。光学顕微鏡技術は、ロバート フックとアントニ ファン レーウェンフックによる最初の顕微鏡をはるかに超えて進化しました。生きた細胞の構造と生化学を明らかにするために、特別な技術と光学が開発されてきました。顕微鏡もデジタル時代に入り、電荷結合素子 (CCD) とデジタル カメラを使用して画像をキャプチャします。しかし、これらの高度な顕微鏡の基本原理は、最初の生物学の授業で使用したかもしれない学生用顕微鏡の原理とよく似ています。

    知恵袋ブログの今回のエディションでは、光学顕微鏡の小さな世界に入り、人間の目では検出できないものを露出させるさまざまなテクノロジーを調べます。

    基本

    基本

    光学顕微鏡は屈折望遠鏡と非常によく似ていますが、いくつかの小さな違いがあります。望遠鏡の仕組みを簡単に復習してみましょう。

    望遠鏡は、遠くにある薄暗い物体から大量の光を集めなければなりません。したがって、できるだけ多くの光を集めて明るい焦点に合わせるには、大きな対物レンズが必要です。対物レンズが大きいため、ある程度離れた場所にある物体の像を焦点に合わせます。そのため、望遠鏡は顕微鏡よりもはるかに長いのです。望遠鏡の接眼レンズは、その画像を拡大して目に表示します。

    望遠鏡とは対照的に、顕微鏡は近くにある薄くてよく照らされた標本の小さな領域から光を集める必要があります。したがって、顕微鏡には大きな対物レンズは必要ありません。代わりに、顕微鏡の対物レンズは小さくて球形なので、どちらの側の焦点距離もはるかに短くなります。顕微鏡の鏡筒内の近距離で物体の像の焦点を合わせます。画像は、目に届くと、接眼レンズまたは接眼レンズと呼ばれる 2 番目のレンズによって拡大されます。

    望遠鏡と顕微鏡のもう 1 つの大きな違いは、顕微鏡には光源とコンデンサーがあることです。コンデンサーは、光源からの光を標本上の小さな明るいスポット (対物レンズが検査するのと同じ領域) に集束させるレンズ システムです。

    また、固定対物レンズと交換可能な接眼レンズを備えた望遠鏡とは異なり、顕微鏡は通常、交換可能な対物レンズと固定接眼レンズを備えています。対物レンズを変更する（比較的平らな低倍率の対物レンズから、より丸い高倍率の対物レンズに切り替える）ことによって、顕微鏡はますます小さな領域を視野に入れることができます。集光は顕微鏡の対物レンズの主な仕事ではありません。望遠鏡のものです。

    顕微鏡の部品については、この記事の後半で詳しく説明します。

    簡単な顕微鏡を作ってみよう

    虫眼鏡と紙を使って簡単な顕微鏡を作ることができます。

    1. 虫眼鏡 2 つと印刷した紙を 1 枚用意します。
    2. 1 つの虫眼鏡を紙の上の少し離れたところに置きます。プリントした画像が少し大きく見えます。
    3. 2 番目の虫眼鏡を目と 1 番目の虫眼鏡の間に置きます。
    4. プリントに鮮明な焦点が合うまで、2 番目のガラスを上下に動かします。最初の虫眼鏡で見たときよりも印刷物が大きく見えることがわかります。

    ピンホール カメラのように機能する単純なピンホール顕微鏡を作成することもできます。詳細については、「 」を参照してください。

    画質

    顕微鏡を使用して標本を観察するとき、表示される画像の品質は次のように評価されます。

    • 明るさ– 画像はどのくらい明るいか暗いですか?明るさは照明システムに関係しており、ランプ (加減抵抗器) への電圧を変更し、コンデンサーと絞り/ピンホールの開口部を調整することによって変更できます。明るさは対物レンズの開口数にも関係します (開口数が大きいほど、画像は明るくなります)。
    • フォーカス– 画像はぼやけていますか、それとも鮮明ですか?フォーカスは焦点距離に関係しており、フォーカス ノブで制御できます。標本のスライド上のカバーガラスの厚さも、画像の焦点を合わせる能力に影響を与える可能性があります。対物レンズに対して厚すぎる可能性があります。正しいカバーガラスの厚さは対物レンズの側面に記載されています。
    花粉粒の焦点が合っている画像（左）と焦点が合っていない画像（右）
    • 解像度– 画像内の 2 つの点が 2 つの別個の点として見えなくなるまでに、どのくらい近づけることができますか?分解能は、対物レンズの開口数 (開口数が高いほど分解能が高くなります) とレンズを通過する光の波長(波長が短いほど分解能が高くなります) に関係します。
    解像度が良い花粉粒の画像（左）と解像度が低い花粉粒の画像（右）
    • コントラスト– 標本の隣接する領域間の照明の違いは何ですか?コントラストは照明システムに関係しており、光の強度と絞り/ピンホールの絞りを変更することで調整できます。また、標本に化学染色を適用すると、コントラストが向上します。

    次のセクションでは、さまざまな種類の顕微鏡について説明します。

    顕微鏡の種類

    顕微鏡の種類

    顕微鏡で標本を観察する際の主な問題は、画像のコントラストがあまり高くないことです。これは特に生物 (細胞など) に当てはまりますが、葉の緑色などの天然色素は良好なコントラストを提供します。コントラストを改善する 1 つの方法は、標本内の特定の構造に結合する着色顔料または染料で標本を処理することです。標本のコントラストを向上させるために、さまざまなタイプの顕微鏡が開発されてきました。専門分野は主に照明システムと標本を通過する光の種類です。たとえば、暗視野顕微鏡は、日食で月が太陽からの光を遮るのと同じように、特別なコンデンサーを使用して明るい光の大部分を遮断し、斜めの光で標本を照らします。この光学セットアップは、完全に暗い背景を提供し、画像のコントラストを高めて、標本の境界にある明るい領域などの細部を鮮明にします。

    さまざまな種類の光学顕微鏡技術を以下に示します。

    • 明視野– これは基本的な顕微鏡構成です (これまでに見られた画像はすべて明視野顕微鏡によるものです)。このテクニックにはコントラストがほとんどありません。これまでに見た画像では、コントラストの多くは標本を染色することによって提供されています。
    • ダークフィールド– 前述したように、この構成はコントラストを強化します。詳細と例については、「分子発現: 暗視野顕微鏡法」を参照してください。
    • ラインベルク照明– この設定は暗視野と似ていますが、一連のフィルターを使用して標本の「光学染色」を生成します。詳細と例については、を参照してください。

    以下のテクニックは、ラインベルク照明と同じ基本原理を使用し、異なる光学コンポーネントを使用することで異なる結果を実現します。基本的な考え方には、光ビームを 2 つの経路に分割して標本を照明することが含まれます。試料内の密な構造を通過する光波は、密度の低い構造を通過する光波に比べて遅くなります。すべての光波が収集されて接眼レンズに伝達されると再結合されるため、互いに干渉します。干渉パターンはコントラストを提供します。干渉パターンは、明るい背景 (密度が低い) 上に暗い領域 (密度が高い) を表示したり、一種の疑似 3 次元 (3-D) 画像を作成したりすることがあります。

    • 位相コントラスト– この技術は、培養細胞などの生きた標本を観察するのに最適です。
    位相差顕微鏡では、対物レンズの環状リングとコンデンサーが光を分離します。光路の中心部分を通過する光は、標本の周囲を進む光と再結合します。これら 2 つの経路によって生じる干渉により、密な構造が背景よりも暗く見える画像が生成されます。詳細と例については、「分子発現: 位相差顕微鏡法」を参照してください。
    ラットの脳から培養したグリア細胞の位相差画像 写真提供：テレサ M. フロイデンリッヒ
    • 微分干渉コントラスト(DIC) – DIC は、偏光フィルターとプリズムを使用して光路を分離および再結合し、標本に 3D の外観を与えます (DIC は、発明者の名前にちなんでノマルスキーとも呼ばれます)。詳細と例については、「分子式: 微分干渉顕微鏡法」を参照してください。
    • ホフマン変調コントラスト– ホフマン変調コントラストは、光路の軸と軸外の両方に小さなスリットを備えたプレートを使用して、標本を通過する 2 セットの光波を生成する点を除き、DIC に似ています。再び、３Ｄ画像が形成される。詳細と例については、「分子式: ホフマン変調コントラスト顕微鏡」を参照してください。
    • 偏光– 偏光顕微鏡は、標本を通過した光のみが接眼レンズに到達するように、標本の両側に 1 つずつ、互いに直角に配置された 2 つの偏光子を使用します。光は最初のフィルターを通過して標本に到達する際に 1 つの平面内で偏光されます。試料の規則的に配置されたパターン部分または結晶部分は、通過する光を回転させます。この回転された光の一部は 2 番目の偏光フィルターを通過するため、これらの規則的な間隔の領域は黒い背景に対して明るく表示されます。詳細と例については、を参照してください。
    • 蛍光– このタイプの顕微鏡は、高エネルギーの短波長光 (通常は紫外線) を使用して、標本内の特定の分子内の電子を励起し、それらの電子をより高い軌道にシフトさせます。元のエネルギー レベルに戻ると、エネルギーが低く、波長が長い光 (通常は可視スペクトル内) が放出され、画像が形成されます。

    次のセクションでは、蛍光顕微鏡法について詳しく説明します。

    標本の準備

    透過光で標本を観察する場合、像を形成するためには光が標本を通過する必要があります。試料が厚ければ厚いほど、通過する光は少なくなります。通過する光が少ないほど、画像は暗くなります。したがって、試験片は薄くする必要があります (0.1 ～ 0.5 mm)。多くの生きた標本は、観察する前に薄い切片に切断する必要があります。岩石や半導体の標本は厚すぎて切断して透過光で観察することができないため、表面からの反射光によって観察されます。

    蛍光顕微鏡

    蛍光顕微鏡

    蛍光顕微鏡は、水銀ランプまたはキセノンランプを使用して紫外線を生成します。光は顕微鏡に入り、ダイクロイックミラー（ある波長範囲を反射し、別の波長範囲を通過させるミラー）に当たります。ダイクロイックミラーは紫外光を標本まで反射します。紫外光は、標本の分子内の蛍光を励起します。対物レンズは、生成された蛍光波長光を収集します。この蛍光はダイクロイックミラーとバリアフィルター（蛍光以外の波長を除去するフィルター）を通って接眼レンズに到達し、結像されます。

    標本内の蛍光分子は、自然に発生することもあれば、導入されることもあります。たとえば、 calcein/AMと呼ばれる色素で細胞を染色できます。この染料自体は蛍光性ではありません。分子の AM 部分は、カルシウムに結合する蛍光性のカルセイン分子の一部を隠します。カルセイン/AM を細胞を浸す溶液と混合すると、色素が細胞内に浸透します。生きた細胞は、AM 部分を除去し、細胞内にカルセインを捕捉し、カルセインがカルシウムと結合できるようにする酵素を持っているため、紫外線下で緑色の蛍光を発します。死んだ細胞にはこの酵素がありません。したがって、生きている細胞は緑色の蛍光を発しますが、死んだ細胞は蛍光を発しません。死んだ細胞にのみ浸透するヨウ化プロピジウムと呼ばれる別の色素を混合すると、同じ標本内の死んだ細胞を見ることができます。ヨウ化プロピジウムは核内の DNA に結合し、紫外線下で赤色の蛍光を発します。この二重染料技術は、殺虫剤などの環境化学物質で処理された場合に死滅する細胞集団の割合を決定するための毒物学研究で使用されます。

    培養ラット脳細胞の蛍光画像。生細胞はカルセインで染色され (左)、死細胞はヨウ化プロピジウムで染色されます (右)。 写真提供：テレサ M. フロイデンリッヒ
    培養ラット脳細胞の蛍光画像。生細胞はカルセインで染色され (左)、死細胞はヨウ化プロピジウムで染色されます (右)。 写真提供：テレサ M. フロイデンリッヒ

    蛍光顕微鏡技術は、生きた細胞の構造を観察したり、生理学的および生化学的現象を測定したりするのに役立ちます。 DNA、カルシウム、マグネシウム、ナトリウム、pH、酵素などの多くの生理学的に重要な化学物質を研究するために、さまざまな蛍光指示薬が利用できます。さらに、さまざまな生体分子に特異的な抗体を蛍光分子に化学的に結合させ、細胞内の特定の構造を染色するために使用できます。詳細およびその他の例については、「分子発現: 蛍光顕微鏡」を参照してください。

    次のセクションでは、光学顕微鏡のコンポーネントとその機能について説明します。

    落射蛍光

    は、蛍光顕微鏡用の光学セットアップであり、対物レンズは紫外光を標本に集束させ、標本からの蛍光を収集するために使用されます。別個のレンズまたはコンデンサーを使用して紫外光を標本に集束させる透過蛍光よりも効率的です。また、蛍光顕微鏡を同じ顕微鏡上の別のタイプと組み合わせることができます。

    光学顕微鏡の部品

    光学顕微鏡は、単純な学生用顕微鏡でも複雑な研究​​用顕微鏡でも、次の基本システムを備えています。

    • 試料制御– 試料ステージを保持して操作します – 試料が置かれている場所クリップ– 試料をステージ上に静止させておくために使用します (拡大画像を見ているため、試料のごくわずかな動きでも画像の一部が画像の外に移動する可能性があります)マイクロマニピュレーター– X 軸と Y 軸に沿って制御された小さな増分で標本を移動できるデバイス (スライドのスキャンに便利)
    • 照明– 標本に光を当てます (最も単純な照明システムは、部屋の光を標本を通して反射する鏡です。)ランプ– 光を生成します (通常、ランプはタングステン フィラメントの電球です。特殊な用途では、水銀ランプまたはキセノン ランプが使用される場合があります)顕微鏡によっては、試料をスキャンするためにレーザーを使用するものもあります。)レオスタット– ランプに印加される電流を変更して、ランプの強度を制御します。生成された光コンデンサー– ランプからの光を試料絞りまたはピンホール開口部に位置合わせして焦点を合わせるレンズ システム – コンデンサーに到達する光の量を変更するために光路に配置されます (画像のコントラストを高めるため)。部品と光路を示す典型的な学生用光学顕微鏡
    • レンズ– 画像を形成する対物レンズ– 標本の接眼レンズから光を集める – 対物レンズから接眼レンズに画像を伝達し、拡大する – 多くの対物レンズチューブを保持する回転マウント – 接眼レンズを対物レンズから適切な距離に保持し、迷光を遮断する
    • 焦点– 対物レンズを標本から適切な距離に配置します。粗焦点ノブ– 物体を対物レンズの焦点面に合わせるために使用します。微焦点ノブ– 画像の焦点を合わせるための微調整を行うために使用します。
    • サポートおよびアライメントアーム– すべての光学部品を一定の距離に保持し、それらを位置合わせする湾曲した部分ベース– すべての顕微鏡部品の重量をサポートチューブは、ラックアンドピニオンギアを介して顕微鏡のアームに接続されています。このシステムにより、レンズや観察者を交換するときに画像の焦点を合わせたり、試料を交換するときにレンズをステージから遠ざけることができます。

    上記の部品の一部は図には示されておらず、顕微鏡によって異なります。顕微鏡には、正立型と倒立型の 2 つの基本構成があります。図に示されている顕微鏡は、ステージの下に照明系、ステージの上にレンズ系を備えた正立顕微鏡です。倒立顕微鏡は、ステージの上に照明系、ステージの下にレンズ系を備えています。倒立顕微鏡は、細胞が成長するディッシュの底にレンズを近づけることができるため、培養細胞のディッシュなどの厚い標本を観察するのに適しています。

    光学顕微鏡は、岩石や半導体などの非生物サンプルだけでなく、生きた細胞や組織の構造を明らかにすることができます。顕微鏡の設計は単純なものもあれば複雑なものもあり、複数のタイプの顕微鏡検査が可能なものもあり、それぞれがわずかに異なる情報を明らかにします。光学顕微鏡は生物医学の知識を大きく進歩させ、科学者にとって強力なツールであり続けます。

    顕微鏡用語
    • 被写界深度– 許容可能な画像が得られる、焦点面の上から下までの垂直距離
    • 視野 – 特定の対物レンズを使用して顕微鏡を通して見ることができる標本の領域
    • 焦点距離– レンズが光を焦点に合わせるのに必要な距離 (通常はミクロン単位で測定)
    • 焦点/焦点– レンズからの光が集まる点
    • 倍率– 対物レンズと接眼レンズの倍率の積
    • 開口数– レンズの集光能力の尺度
    • 解像度– 最も近い 2 つの物体が別の物体として検出されなくなるまでの距離 (通常はナノメートル単位で測定)
    その他の素晴らしいリンク

  • 芝生からマメ科植物へ：ミネソタ州、住宅所有者に「蜂の芝生」を植えるための費用を支払う

    さび斑のマルハナバチ ( Bombus affinis ) は、腹部の中央部分にあるさび色の毛の斑点によって区別されます。

    ここ数年、私たちは皆、ミツバチの個体数が世界的に減少していることに気づきました。しかし、同様に絶滅の危機に瀕している別のミツバチの個体群については聞いたことがないかもしれません。それは、さびたつぎはぎのマルハナバチというかわいい口語的な名前でよく知られているセイヨウミツバチです。

    報告書によると、米国北東部から中西部に生息するサビオオマルハナバチは、住宅開発や商業開発、外来種、 気候変動などの脅威により、絶滅の危機に瀕しているという。

    この種は2000年以来経験しています。 2017年には絶滅危惧種リストに登録されました。 IUCNは、種を安全な領域に戻すための資源と生息地の保護と、その保護を強化する法律の制定を推奨している。

    確かに、ある州は IUCN レッドリストの呼びかけに耳を傾けています。 , ミネソタ州議会は、自宅の芝生を野生の花、クローバー、在来草で満たされたミツバチに優しい生息地に変える住宅所有者に支払うために年間90万ドルを割り当てる、と呼ばれるプログラムを施行する法案を可決した。

    住宅所有者はプログラムを通じて申請することができ、費用はこのプログラムによってカバーされます。ミネソタ州の水・土壌資源委員会 (BWSR) の助成金プログラム。参加した住宅所有者は、再生された芝生を花粉媒介者の住処としてマークすることができます。このプログラムは 2020 年春に開始され、さびた斑点のあるマルハナバチが生息する地域の住民に提供されます。ミネソタ州の他の地域の居住者は、住んでいる場所に応じて最大 350 ドルまたは 150 ドルを受け取ることができます。

    Lawns to Legumes が住宅所有者に提供するいくつかの提案: 殺虫剤の使用を排除する。芝生を刈らない花や自生の花に置き換える。ハナミズキやカエデなどの花の咲く低木や木を植えます。 Lawns to Legumes はまた、一般啓発キャンペーンに資金を提供し、この花粉媒介者に優しい転換が実際にどのようなものかを示す「デモ地区」を設立しています。オランダシロツメクサのような多年生植物を成長させるなどの小さな一歩でも、大きな違いを生む可能性があります。報告によると、州内の350数種のミツバチのうち約55種がオランダシロツメクサを食べるという。

    そのため、ミネソタ州の芝生は間もなく「」という音で満たされる可能性があるが、この法律の施行には芝生の維持を規制する地方自治体の条例というハードルが一つあると予測されている。

    この記事は、アースデイ 50 周年を記念した、気候変動ソリューションに焦点を当てた報道週間「Covering Climate Now」の一部です。 Covering Climate Now は、気候に関する報道の強化に取り組む世界的なジャーナリズム コラボレーションです。

    今、それは興味深いです

    錆びた斑点のあるミツバチのコロニーにいるオスバチと働きバチは、背中に錆びのような模様をしているため、そのユニークな名前が付けられています。

  • 「ツリー・ナイン・ファイフ」: パイロットの世界言語

    米国の空港から海外の目的地への飛行機に乗る場合、それがパリ、ボゴタ、北京であろうと、パイロットはそれらの国の地上の航空管制官と会話していることを知ったら驚かれるかもしれません。同じ言語、英語です。

    しかし、これは乗客であるあなたにとってあまり意味のない英語版ではありません。「センターコントロール、パパ、11月のツリー、ナイン、ファイブ、ツリー、ツリー、ゼロ」のような数字、頭字語、難解な用語が満載です。 (この例は、オクラホマ州立大学の航空訓練資料から抜粋したもので、 に掲載されています)

    その理由は、2003 年に によって採用された一連の基準と推奨慣行によれば、国際線のパイロットとその路線の航空管制官は、無線で通信する際に知られる特殊な言語を話すことが求められているためです。

    の応用航空科学部の言語学者で助教授である同氏は電話インタビューで、パイロットが各国で話されているさまざまな言語をすべて知っていなければならないのは現実的ではないため、航空英語は世界中で必要とされていると説明した。彼または彼女が飛ばなければならない場所。

    共通言語の進化

    ウェスタン・シドニー大学の言語学者で本書の共著者である によると、パイロットのコミュニケーション方法は、1900 年代初頭に初めて無線機を使い始めて以来進化してきました。当初はモールス信号の一種の簡略版である Q コードが使用され、最終的には Q コードが使用されました。 、文字をタップするのではなく、文字を話すことにしました。第二次世界大戦と第二次世界大戦の間に、パイロットは、誰かが文字を聞き間違えることを避けるために、各文字にコードワードが割り当てられた国際電気通信連合の表音文字(A の場合は「アルファ」、B の場合は「ブラボー」など) を使用し始めました。

    第二次世界大戦後、航空業界では英語が主流となってきましたが、これは戦勝国である米国が航空業界と航空機製造の両方で強国になったことも一因です。しかし、188か国が加盟する機関であるICAOは当初、パイロットや管制官に英語の使用を要求していなかった。その代わりに、何十年もの間、より適切な音声形式が開発され採用されるまでは、英語が使用を推奨される言語であるが、強制ではないという立場をとってきました。

    しかし、航空職員に英語能力を身に付ける必要はありませんでした。 1996年、インドのニューデリー近郊でサウジアラビアとカザフスタンの旅客機が空中衝突し、351人が死亡した。この墜落に関する報告書によると、無線通信のテープからカザフスタンの航空乗務員が航空管制の指示を理解するのが困難であったことが示されており、それが事故の要因となった可能性がある。

    このためインドはICAOにアプローチし、言語規則を強化するよう提案したとマシューズ氏は語った。 ICAOは最終的に、航空英語の使用を義務付け、国際線のパイロットと航空管制官に習熟度を証明する試験に合格することを義務付ける新たな規則を制定した。

    標準語法学

    航空英語には、私たちのほとんどが話す言語ほど多くの単語やフレーズはありませんが、ある意味、はるかに複雑で微妙なニュアンスがあります。パイロットと管制官の間の誤解は大惨事につながる可能性があるため、航空英語は標準的な語法に依存しており、エスティヴァルは電子メールの中でこれを「可能な限り使用すべき、規定された高度に制限された語句」と定義しています。この 2014 Aerosavvy.com が説明しているように、数字の発音であっても、最適な明瞭さのために正確な基準に従う必要があり、たとえば 4 は「FOW-er」と発音されますが、3 は「h」音なしで「tree」になります。

    しかし、その語彙は航空業界で起こり得るすべての状況を必ずしもカバーしているわけではありません。そのような場合、パイロットと管制官は「平易な」言葉を使うことができるとマシューズ氏は説明した。たとえば、2009年1月にニューヨークのラガーディア空港を離陸したUSエアウェイズの旅客機が鳥の群れと衝突し、エンジン故障に見舞われた後、パイロットのチェズリー・“サリー”・サレンバーガーは、ICAOの標準用語集から逸脱し、管制官にこう告げただけだった。 「私たちはハドソン川に行くつもりです」と詳細に書かれています。

    エンブリー・リドル大学航空学部の航空英語専門家によると、航空英語を学ぶためのさまざまなトレーニング プログラムが世界中に数多く存在します。しかし、良いコースを見つけるのは必ずしも簡単ではありません。

    「トレーニングにおいて最も重要な考慮事項は、使用される特定の指導アプローチです」とロバーツ氏は電子メールで説明しています。 「世界中で多くのプログラムが利用可能ですが、ICAO が概説するベストプラクティスに準拠しているプログラムはほとんどありません。特に、コンテンツベースの言語指導が推奨される方法です。これは、生徒が英語を学習する際に、関連性があり、興味深く、社会に応用できる内容で英語を学習することを意味します」たとえば、国際航空機関のパイロットが無線電話のスキルを向上させる必要がある部屋で、たとえば美術史に関するコンテンツを利用した場合の反応を考えてみましょう。を推奨します。訓練は、応用言語学またはTESOL（他の言語を話す人に英語を教える）の大学院の学位を取得し、航空に精通した人によって行われます。世界中で航空機を操縦する英語教師はそれほど多くないため、質の高いインストラクターを見つけることができます。それは間違いなく挑戦です。」

    エスティヴァル氏によると、航空英語のおかげで飛行機の安全性は大幅に向上したという。 「誤解や誤解を減らすことに非常に成功しています」と彼女は説明します。 「すべての事故には常に因果関係の組み合わせがあるため、回避された事故/事件の数を定量化することは困難です。」

    今、それは興味深いです

    飛行士向けのこの本には英語とフランス語の両方の用語が含まれており、第一次世界大戦に参加したアメリカのパイロットが同盟国のフランスとスムーズに協力できるようになりました。

  • 気候変動は5000年前に謎の文明を生み出したのでしょうか?

    ペルーのカラルにあるピラミッドは、風に吹かれた砂と崩れた岩の層の下に埋もれているのが示されている。 AP写真/ジョナサン・ハース、フィールド博物館

    2001 年、考古学者がペルーで発掘調査を行ったところ、石と土で建てられた直径数百フィートの巨大な人工建造物という衝撃的な発見が明らかになりました。彼らは、アンデス山脈から西海岸まで続くペルーの北チコ地域の乾燥した渓谷で、これらの塚を数十個発見した。

    確かにこれらの古墳はペルーで発見された最初の古墳ではありませんが、何か特別なものがあります。それらは、アメリカ大陸の文明の起源についての最も基本的な理解の変化を表しているのかもしれない。

    それらは頂部が平らなピラミッドのように見え、高さは最大 85 フィート (26 メートル) にもなります 。南米のマヤ帝国のピラミッドや、その後のペルーのインカ帝国の高さ数百フィートの建造物と比較すると、それほど印象的なものではありません。ただし、ノルテ チコのこれらの墳丘は、インカ人またはマヤ人のいずれかに起因すると考えられる大きな建造物よりも古いものです。 （さらに言えば、それらはエジプトのピラミッドよりも古いです。）これらのペルーの墳丘建設者は、アメリカ大陸で最初の複雑な文明だったようです。

    最近発見された古墳は約 5,000 年前のものであることが判明しており、初期マヤよりおそらく 1,000 年も古いものと考えられます。しかし、おそらくさらに驚くべきことは、ペルー国内の古墳の位置です。文明は資源の入手可能性を中心に発展する傾向があります。人々は自然に豊富な水と食料源に惹かれます。しかし、ペルーのノルテ・チコ地域は完全に死んでいる。考古学者たちは生命が存在できないと思われる場所を掘っていました。土地は骨のように乾燥しており、水源はほとんどなく、見渡す限り緑はほとんどありません。

    なぜこのような荒涼とした場所に高度な文明が芽生えたのでしょうか？塚の建設者たちは、アメリカ大陸に新しい生活様式を導入するまでに繁栄するどころか、このような状況下でどうやって生き残ることができたのでしょうか?

    古墳を発見した考古学者グループによると、その答えは、現代の文明にとって非常によく知られたものである可能性があります。

    それは、ペルーのほぼ水のない地域で貝殻が発見されたことから始まります。

    マウンドビルダーズ

    マウンドビルダーズ

    考古学者のチームがノルテ・チコの乾燥した渓谷に何十もの巨大な塚が埋まっているのを発見したとき、疑問の声が飛び交い始めた。

    考古学者らは、この塚が以前に知られていた南米文明のものであると特定できなかっただけでなく、建築的に洗練された文明に典型的に関連付けられる遺跡は他にありませんでした。おそらくこれが、この神秘的な文明が長い間注目を集めなかった理由でしょう。

    しかし、彼らは貝殻や魚の骨というまったく新しい虫の可能性を広げるものを発見しました。

    海洋生物の残骸は砂漠の中で何をしているのでしょうか?考えられる答えの 1 つは、5,000 年前の墳丘建設者文明の起源に関する理論です。墳丘建設者は、気候変動によって生計が脅かされ、内陸部に移住しなければならなかった漁民でした。

    この発見をした考古学者たちは、海水温の変化の証拠を得るために貝殻の輪を分析し、気候変動理論を証明するために今も研究を続けている。理論は次のようになります。

    5,000 年前、北チコ地方から約 16 キロ離れたペルーの海岸線では漁師が栄えていました。彼らは海洋資源を利用して生き延びる狩猟採集民でした。しかし、紀元前 3000 年頃、突然、何かが変わりました 。気候変動、つまり大気と水の相互作用の変化により、彼らの漁業ライフスタイルの存続が脅かされました。

    この変化は、より頻繁に発生するエルニーニョ気象システムの形で起こっていたでしょう。エルニーニョは、南アメリカに大雨と海水温の上昇をもたらす定期的な気候現象です。これは、ハリケーン シーズンのタイミングと期間に関連する、通常の周期的な出来事です。洪水、気温、海洋生物に影響を与え、場所にもよりますが、おそらく数年に一度発生します。頻度が突然増加すると、沿岸地域の住民に劇的な影響を与える可能性があります。海水温が上昇して海洋生物の分布が変化し、際限なく続く集中豪雨が洪水を引き起こす。

    そこで漁師たちは内陸に移動しました。彼らは狩猟採集生活を放棄し、新しい食糧源を考え出す必要がありました。私たちが現在荒涼とした風景として見ているものは、気候変動の結果として肥沃な風景になっていたでしょう。突然大量の水が利用可能になったため、灌漑は比較的簡単な解決策になりました。彼らは農業に目を向け、作物を栽培しました。彼らは海岸に留まり漁業を続ける人々とこれらの作物を取引し、その結果、魚の骨や貝殻が地域中に散らばったのです。

    この種の集中的で共同的な食料生産と資源の組織的取引は、集中化された社会をもたらしたであろう。彼らは定住の家や集会用の窪んだ広場を建てました。塚の建設者たちは組織された政府と宗教を持っていたようです。

    この文明は約 1,000 年間続きました 。地質学的発見は、始まりと非常によく似た結末を示しています。気候のさらなる変化により、灌漑がより困難になり、塚の建設者たちはより肥沃な土地に移動し、自分たちの世界を去りました。

    地球全体が気候変動の可能性に直面している中、マウンドビルダー文明の発見は貴重なものとなるかもしれない。気象変化によって甚大な影響を受けたと考えられる社会はこれが初めてではない。西暦 907 年に中国の唐王朝が滅亡したことは、中国のモンスーン季節を変え、深刻な長期にわたる干ばつを引き起こした気候変動と関連しています。同じ頃、マヤ文明は一連の干ばつにより水の供給量が減少し、崩壊しました。干ばつ以外の共通点は、変化への抵抗であるようです。それは当然の結末だ。農業を基盤とした社会は水不足に直面して崩壊する。おそらく農業由来の資源から貿易ベースの資源へ移行するなど、天候とともに変化する社会は、生活様式を脅かす気候変動から生き残る可能性が高くなります。

  • M1 戦車の仕組み

    砂漠の嵐作戦中のサウジアラビアの M1A1 エイブラムス主力戦車。 写真提供：米国国防総省

    は 1980 年に最初のM1 エイブラムス戦車を米陸軍に納入しましたが、世界がこの兵器の性能を完全に認識したのは 1991 年の砂漠の嵐作戦まででした。米陸軍はペルシャ湾に約2,000機のM1を配備し、18機を除くすべてが稼働状態で帰還した。戦車は石油火災による濃い煙の中を荒々しい砂漠の地形を疾走し、イラク軍のソ連戦車艦隊のほぼすべてを破壊した。作戦全体を通じて、米国は M1 乗組員を一人も失うことはなかった。

    M1 は次の 4 つの重要な特性を兼ね備えているため、世界の優れた戦車です。

    • 優れた機動性 – ターゲットに到達し、攻撃を回避します。
    • 優れたセンサーとコントロール – ターゲットを見つけて攻撃します
    • 優れた火力 – ターゲットを破壊する
    • 優れた装甲 – 攻撃に耐える

    この記事では、これらの主要コンポーネントを調べて、M1 がその使命をどのように達成するかを調べます。

    ネームゲーム

    戦車の名前は陽動戦術に由来します。連合軍はドイツ軍の不意を突くために、極秘で最初の戦車を製造しました。彼らは計画を隠すために、兵器を製造している労働者に、この機械は戦場で水を輸送するために使用されるだろうと告げた。彼らは機械を「タンク」とマークされた木箱に入れて出荷し、その名前が定着しました。

    M1 エイブラムスは、陸軍参謀長および第 37 装甲大隊の指揮官を務めた故クレイトン W. エイブラムス将軍にちなんで命名されました。 M1 は非公式には、その印象的な火力と静かな動作を指し、「野獣」、「ドラキュラ」、「死のささやき」として知られています。

    タンクの基本部品

    タンクの基本部品

    英国は、塹壕戦の台頭への対応として 1900 年代初頭に最新の戦車を開発しました。第一次世界大戦の戦いでは、敵対勢力は有刺鉄線と機関銃手によって守られた平行な塹壕の要塞を掘りました。この戦略により双方に多くの死傷者が出た。いかなる地でも前進するためには、兵士たちは敵の塹壕を襲撃しなければならず、数十人の兵士を犠牲にして、数人が泥と銃弾の雨の中を通り抜ける可能性がありました。

    イギリスとその同盟国は、歩兵部隊の進路を確保するために泥、有刺鉄線、激しい砲火をかき分けて進むことができる装甲「陸上ボート」を必要としていました。最終的な設計には 6 つのコンポーネントがありました。

    • キャタピラ履帯
    • 内燃機関
    • 船体
    • タレット
    • 鎧
    • 銃

    キャタピラはベルトコンベアと同じ原理で動作します。戦車エンジンは 1 つまたは複数の鋼製スプロケットを回転させ、数百の金属リンクで構成される履帯を動かします。車の車輪が道路に沿って走るのと同じように、戦車の車輪は走行軌道に沿って動きます。以前の装軌式車両は、蒸気エンジンが非常に扱いにくく信頼性が低かったため、戦闘では実用的ではありませんでした。内燃機関により装軌軍用車両が実現可能になりました。

    無限軌道車両は、軌道が地面の広範囲に接触するため、不整地でも容易に移動できます。車は 4 本のタイヤの下部だけで地面を捉えますが、戦車は数十フィートの履帯で地面を捉えます。さらに、トラックは泥だらけの路面に食い込む重いトレッドを備えており、タイヤのようにパンクすることはありません。

    船体は戦車の底部、つまり履帯システムと、エンジンとトランスミッションを含む装甲車体で構成されます。船体の仕事は、戦車の上部である砲塔をある場所から別の場所へ運ぶことです。砲塔は、1 つ以上の銃 (通常は重砲と 2 基の機関銃)を支持する装甲構造です。

    M-1 戦車には、 旋回砲塔と装軌式の車体という 2 つの主要部分があります。 写真提供：米国国防総省

    砲塔は車体の中央に広い円を描くように配置されています。従来の設計では、船体の平歯車(トラバース ギアと呼ばれます) が砲塔の内側に並ぶ内歯車と噛み合います。旋回ギアを回すと車体の砲塔が回転し、戦車乗組員は戦車全体を回転させずに主砲を狙うことができます。乗組員は主砲を上下に回転させることもできます。

    イギリスが新しい兵器を配備した直後、ドイツは独自の戦車を開発しました。両側に戦車が配置されると、兵器の役割は大きく変わりました。今日の戦車は塹壕を掘る代わりに、主に他の戦車と戦います。次のいくつかのセクションで説明するように、M1 はこの種の戦闘用に特別に設計されています。

    M1 タンクエンジン

    M1 タンクエンジン

    M1は1,500馬力のガスタービンエンジンを搭載し、高い機動性を実現しています。ガス タービン エンジンは、レシプロ エンジンよりも出力重量比がはるかに優れています。つまり、重量を大幅に増やすことなく、より多くのパワーを提供します。また、タービン エンジンは同等のレシプロ エンジンよりもはるかに小さいため、タンク上の利用可能なスペースをより多くのことができます。

    軽量で高出力のタービン エンジンにより、M1 はほとんどの同等の戦車よりも速く移動し、優れた操縦性を実現します。 General Dynamics Land Systems によると、この戦車は時速 0 マイルから 20 マイルまで 7.2 秒で加速でき、クロスカントリーを時速 30 マイルで安全に走行できるとのことです。ただし、高速性と機敏性には代償が伴います。高度なデジタル燃料制御システムを使用しても、タンクの燃料消費量は 1 ガロンあたり 1 マイル未満です。

    砂漠の嵐の中、クウェートの砂漠を疾走する M1A1 戦車。 M1 のタービン エンジンは、戦車に過酷な環境での機動に必要なパワーと敏捷性を与えます。 写真提供：米国国防総省

    この戦車にまともな航続距離を与えるために、ゼネラル・ダイナミクスはそれに巨大な燃料タンクを与える必要があった。最新の M1 モデルの容量は 490 ガロン (1,850 L) で、無給油で約 265 マイル (426 km) 走行できます。タービン エンジンは、通常のガソリン、ディーゼル燃料、ジェット燃料など、さまざまな燃料で動作します。

    エンジンは、6 速自動油圧トランスミッション(つまり、前進 4 段と後進 2 段) に動力を供給します。トランスミッションはタンクの両側のスプロケットを回転させます。スプロケットが線路を引っ張ります。

    バージョン3.0

    M1 は 20 年の歴史の中でいくつかの構成を経てきました。 1983 年に運用が開始されたオリジナルの M1 は、主砲が比較的小さく、装甲が限られていました。 80 年代後半に導入された M1A1 は、より大型の主砲と改良された装甲を備えていました。長年にわたり、陸軍はオリジナルの M1 のほとんどを少なくとも M1A1 レベルにアップグレードしました。最新の M1 である M1A2 は、大幅に改良された搭載電子機器と追加装甲が特徴です。この記事では主に M1A2 モデルに焦点を当てます。

    M1 武器

    M1 武器

    M1 の主武器は、ドイツの Rheinmetall Landsysteme GmbH 製の120 mm M256 滑腔砲です。 「120-mm」は、大砲が幅 120 mm の弾を発射することを示します。 「スムーズボア」とは、ほとんどのハンドガンのようなライフルではなく、銃身の内側が滑らかであることを意味します。滑腔砲はライフル銃ほど弾を安定させることはできませんが、大きなダメージを受けることなく、より高速で弾を発射することができます。

    M256 はさまざまな訓練弾や戦闘弾を発射します。一般にサボ弾とHEAT弾 (対戦車榴弾用) として知られる 2 つの主な戦闘弾は、非常に異なる方法でダメージを与えます。

    サボ

    サボ弾は基本的な矢のように機能します。彼らには爆発的な力はありません。それらはせん断運動量で装甲を貫通します。サボ弾の中心は貫通体です。これは、一端に尖ったノーズがあり、もう一端に安定化フィンを備えた細い金属棒 (通常は) です。弾丸が発射される前に、ペネトレータの後部は推進薬ケースに取り付けられ、前部はサボ構造に取り付けられます。サボットの目的は、狭い貫通砲を広い砲身の中心に保つことです。

    発射の際、推進薬の薬莢は薬室内に残り、膨張するガスが砲弾と付属の貫通弾を銃身の下に押し込みます。装弾筒は比較的薄っぺらなプラスチックで貫通弾に取り付けられているため、弾丸が大砲から離れるとすぐに外れてしまいます。重量ペネトレータは空中を高速で飛行し、目標の戦車に向かって進みます。その狭い形状のため、ペネトレータはその全力を非常に狭い領域に集中させ、重い装甲をまっすぐに突き刺します。侵入者がタンク内に進入すると、加熱された金属の破片が四方八方に飛び散り、中の人や物に当たります。

    装弾筒が空中を飛行すると、装弾筒が貫通弾から分離されます。 写真提供：米軍

    熱

    HEAT 弾は、装甲を貫通するために、勢いではなく爆発的な火力を使用します。この弾丸の機首には、拡張された衝撃センサーが付いています。衝撃センサーがターゲットに衝突すると爆発物が発火し、周囲の銅が溶けます。成形チャージライナーは、溶融金属と高温ガスを集中させて装甲を切り裂く狭い爆風にします。

    M1 には 3 つの機関銃もあります。ブローニング 0.50 口径 M2 と 7.62 mm M240 が砲塔上部のキューポラに取り付けられ、もう 1 つの M240 が主砲の隣に取り付けられています。

    M1 戦車の 50 口径機関銃 写真提供：米国国防総省

    M1 の兵器の最も優れた点は、その高度な射撃管制システムです。一連のセンサーが戦車の傾き、砲塔の動き、突風を常に監視し、コンピューターがそれに応じて砲を調整して目標に照準を合わせ続けます。このシステムにより、M1 は移動中に他の戦車を撃破することができます。それほど洗練されていない戦車は、目標を確実に攻撃するために完全に停止する必要があります。

    M1 アーマー

    M1 アーマー

    M1 は主に頑丈な圧延均質装甲(RHA) 鋼板で構成され、厚い保護材の周囲に挟まれています。

    コア装甲はイギリスのチョバム装甲のバリエーションであり、金属板、セラミックブロック、オープンスペースの配置です。 HEAT 弾とサボット弾は装甲の外層を通過する可能性がありますが、乗員室まで到達することはできません。セラミック素材は、大きな物理的打撃だけでなく、大量の熱も吸収する可能性があります。残りの高温ガスまたは金属片は空のエアポケットに広がります。

    更新された M1 戦車には、チョバム式装甲を補う鋼鉄と劣化ウランの層が追加されています。この組み合わせは、あらゆる戦車弾とほとんどのミサイルに耐えることができます (強力なヘルファイア ミサイルは注目に値する例外です)。

    乗組員は M1 の弾丸を重装甲の保管室に保管しています。何かが弾薬を爆発させても、装甲構造により爆発が乗組員を吹き飛ばしたり、戦車を完全に破壊したりすることはありません。搭載された消火システムは、タンク内で発生した火災を迅速に消火します。

    M1 は化学的または生物的攻撃に対処する装備も備えています。高度なエアフィルターシステムはタンクに流入するすべての空気を浄化するため、乗組員は危険にさらされません。

    戦車は敵から身を隠すことで攻撃を完全に回避できます。この戦車には、砲塔に取り付けられた 2 つの手榴弾発射装置があり、発煙手榴弾を全方向に発射できるように設計されています。乗組員は、排気管に少量のディーゼル燃料を噴射して、濃い煙の雲を生成することもできます。

    次のセクションでは、M1 クルーのメンバーと彼らが行う仕事について見ていきます。

    M1クルー

    M1クルー

    M1 は 4 人の乗組員向けに設計されています。操縦士は船体前部、主砲の真下に座ります。限られたスペースに収まるために、彼は歯医者の椅子のような、体にフィットするリクライニングのバケットシートにかなり後ろにもたれなければなりません。 M1 乗組員は、これが戦車内で最も快適な位置であると述べています。

    ドライバーはオートバイ風のハンドルバーを使って戦車を操縦し、ハンドルグリップのスロットルをひねって加速します。タンクには車と同じように、床にブレーキペダルがあります。

    ドライバーは 3 つの潜望鏡 (ビジョン ブロックとも呼ばれます) を使用してナビゲーションします。夜間作戦の場合、通常の潜望鏡の代わりに暗視センサーを使用できます。ドライバーには、ドライバーズ インテグレーテッド ディスプレイ(DID) と呼ばれるデジタル インストルメント パネルもあり、ナビゲーション データのほか、速度、液量、エンジン性能などの情報が表示されます。

    残りの乗組員は砲塔バスケット(砲塔内部区画) で勤務します。ローダーは砲塔の左側、後方に乗ります。砲手は右側、前方に乗ります。そして指揮官は右側の後ろに乗ります。

    M1A2 の車長用ディスプレイ ユニットを調べる戦車砲手。 写真提供：米軍

    車長は戦車の運用を監督し、他の戦車指揮官と連絡をとり、残りの乗組員を指揮します。彼は戦場を調査するために、いくつかの潜望鏡とジョイスティック制御の独立したサーマル暗視ビューアを持っています。彼は戦車のさまざまなシステムとその位置を統合ディスプレイで監視できます。

    砲手は敵車両や掩蔽壕を狙い、主砲を発射します。彼は、昼視力と熱暗視機能を備えた安定した照準器と、ターゲットまでの距離を正確に測定するレーザー距離計を使用して、ターゲットを正確に特定します。彼はまた、前部機関銃を制御し、主砲の一般的な状態を監視します。

    ローダーは弾薬室から弾を引き出し、主砲に装填します。一般に、砲手は装填手にどの種類の弾を装填するかを指示します。

    装填手と車長は、砲塔の上部に取り付けられた 2 つの機関銃を操作することもできます。 M1A2 では、戦車の 2 つのハッチを開けて手動で砲を発砲する必要があるため、戦車戦では現実的な選択肢ではありません。機関銃は主に歩兵を攻撃するためのものです。

    戦場にあるすべての M1 は車間情報システム(IVIS) によって相互にリンクされています。 IVIS を使用して、指揮官は他の戦車の位置を追跡し、地図を送信し、敵に関する情報を共有します。敵からの通信を隠すために、システムは暗号化された無線信号を使用します。

    これらの高度な電子機器、信じられないほど強力な装甲、および大規模な火力の組み合わせにより、M1 は戦車戦においてほぼ無敵の敵となります。しかし、技術の進化は最終的には M1 を超え、この兵器は長年にわたって誕生しては消えた他の数十の戦車と並んでその地位を占めることになるでしょう。軍事科学の世界では、技術の優位性は短命です。

    M1 およびその他の兵器の詳細については、以下のリンクをご覧ください。

  • 科学者が史上初めてブラックホールの背後から光を発見

    科学者たちは、ブラックホールの背後から反響する光を初めて検出した。

    ブラックホールが何であるかを知っている人なら、おそらく、それがはるかに小さな空間に圧縮された数十億の星と同じくらいの質量を含むことができ、光でさえその支配から逃れることができないほど強力な重力を持っていることに気づいているでしょう。

    しかし、ブラックホールの中を見ることはできませんが、ブラックホールの後ろから来る光を見ることは可能です。 2021年7月28日に『』に掲載された論文の中で、スタンフォード大学、ペンシルベニア州立大学、オランダ宇宙研究所（SRON）の研究者らは、位置する超大質量ブラックホールの裏側から明らかに放射されている光を初めて観測したと説明している。地球から8億光年離れた銀河、I Zwicky 1で。

    研究者らは、欧州宇宙機関（ESA）とNASAの宇宙望遠鏡を使用して、直径1,860万マイル（3,000万キロメートル）で太陽の約1,000万倍の質量を含む遠方のブラックホールの近くを観察した。 、によると。

    によると、その研究中に、チームの主任研究者であるスタンフォード大学の天体物理学者は、ブラックホールに落ち込むガスから発せられるX線の明るいフレアを観察したという。しかしその後、彼は予期せぬ何かに気づきました。強度を表す用語「」とは異なる X 線の小さなフラッシュです。

    高スループット X 線分光ミッションおよび X 線マルチミラー ミッションとしても知られる XMM ニュートンは、1999 年 12 月に欧州宇宙機関によって打ち上げられた X 線宇宙観測所です。初めてのブラックホール。 欧州宇宙機関

    フラッシュのパターンは、超大質量天体が時空を歪め、光を曲げるため、X 線がブラックホールの背後から反射していることを示していました。この現象は、理論物理学者アルバート・アインシュタインの一般相対性理論(別名一般相対性理論) によって予測されていました。相対性理論)、1915 年に出版されましたが、この時点まで実際には確認されていませんでした。

    「そのブラックホールに入った光は出てこないので、ブラックホールの背後にあるものは何も見えないはずです」とスタンフォード大学の研究科学者であるウィルキンス氏は説明した。

    しかし、この観測を可能にするのは、ブラック ホールのもう 1 つの奇妙な特性です。 「私たちがそれを見ることができる理由は、ブラックホールが空間を歪め、光を曲げ、それ自体の周りの磁場をねじ曲げているためです」とウィルキンス氏は述べた。

    天体物理学者たちは何年も前にブラックホールの近くで磁場がどのように振る舞うかについて推測し始めたが、「いつの日かこれを直接観測し、アインシュタインの一般 相対性理論の動作を確認できる技術が手に入るとは彼らは想像もしていなかった」と別の研究者は述べた。論文の共著者であるスタンフォード物理学教授はリリースで述べた。

    研究者らは当初、ブラックホールの別の側面を研究することに着手した。ガスが超大質量ブラックホールに引き込まれると、ガスは数百万度まで過熱し、電子が原子から分離し、磁化されたプラズマを形成します。このプラズマは、太陽のコロナに似た形で、ホールの上空で高く弧を描き、回転して壊れます。

    ESAのX線天文台をツールの1つとして、より多くのブラックホールのコロナを解明しようとする科学者の努力は今後も続くだろう。

    今、それは興味深いです

    ESAによると、科学者らは最終的にはX線エコーのデータを利用して、ブラックホールの周囲の3次元マップを作成したいと考えているという。

  • インターネットを発明したのは誰ですか?

    20 世紀後半に口語的に「情報スーパーハイウェイ」と呼ばれたインターネットは、私たちの生活のほぼすべての側面に影響を与えました。

    明らかな冗談はやめましょう。インターネットを発明したのはアル ゴアではありません。実際、ゴア氏は実際にそうしたとは決して主張していない。

    1999年のCNNのウルフ・ブリッツァーとのインタビューで、当時の副大統領はインターネット創設に率先して取り組んだと述べ、これは政治家として法律を通じて世界的なネットワークを構築したコンピューター科学者、プログラマー、エンジニアを支援したことを意味していると述べた。

    では、アル・ゴアではないとしたら、インターネットを発明したのは誰でしょうか?

    インターネットを想像する

    真実は、 CERNの人々を含む多くの人々がインターネットの構築に責任を負っていたということです。まず、コンピューターがいつか相互に通信できるようになるだろうと想像した先見の明のある人たちがいました。

    初期のコンピューターは独立したデバイスであり、コンピューター ユーザーが多大な肉体的労力を費やさずにデータを共有する機能がありませんでした。あるマシンから別のマシンに情報を移植したい場合は、パンチカードの入った箱や磁気テープのリールを持ち運ぶ必要がありました。

    メメックス

    しかし、コンピュータが連携して世界の情報にアクセスし、膨大な処理能力を提供できる未来を垣間見る人もいた。そのような人物の一人は、第二次世界大戦中に国防研究委員会で重要な役割を果たしたヴァネヴァー・ブッシュでした。

    1945年、ブッシュは第二次世界大戦の経験に基づいて、将来のすべての紛争において情報が非常に大きな役割を果たすだろうと書いた。彼はまた、私たちが毎日生成する情報の量が膨大であることも認識していました。誰がどうやってそれを管理できるでしょうか？

    ブッシュ氏は情報を管理できる自動装置を構想した。それは本質的にコンピュータ化された図書館でした。彼はこの理論エンジンを memex と名付けました。

    インターネットの先駆者であるローレンス・ロバーツ氏、ロバート・カーン氏、ビントン・サーフ氏、ティム・バーナーズ・リー氏は、2002年10月24日にスペインのオビエドで科学技術調査に対するアストゥリアス王子賞を受賞する前日の記者会見に出席した。 カルロス・アルバレス/ゲッティイメージズ

    Memex は必ずしもコンピューター ネットワークではなく、データ管理の問題を解決するための概念的なアプローチでした。彼のアイデアは、将来のコンピューター科学者に、本物の memex デバイスを構築する方法を見つけるきっかけを与えるでしょう。

    最終的に、技術開発は大規模なデジタル ライブラリのこれらのビジョンに追いつきました。開発のきっかけとなったのは、さまざまなオペレーティング システムを実行するさまざまなコンピュータが情報を共有できるようにする広域ネットワークを構築するという米国国防総省の計画でした。

    銀河間ネットワーク

    ヴァネヴァー・ブッシュが中断したところからJCRリックライダーが続投した。彼もまた、情報管理に対する新しいアプローチの必要性を認識していました。彼は、タスクを完了するために費やした時間の約 85 パーセントが情報の整理に費やされていると推定しました。

    Licklider 氏は、コンピューター ネットワークの可能性も理解していました。彼は、既存のどのネットワークよりも強力なコンピューティング システムを構築する、他のネットワークで構成されるネットワークを構想しました。彼は、コンピューターの大規模ネットワークのアイデアを銀河間ネットワークと呼びました。

    これらの先見の明のある人たちは、次のラウンドのエンジニアや科学者が拡張して最初の広域ネットワークである ARPANET を構築するアイデアを提供しました。

    ARPANETからインターネットへ

    ARPANETからインターネットへ

    インターネット構築における最初の大きな一歩は、ARPANET (Advanced Research Projects Agency Network) と呼ばれるプロジェクトから始まりました。

    米国国防総省 (DoD) は、ネットワークに接続されているコンピュータが異なるオペレーティング システムを使用している場合でも、コンピュータ ネットワークをサポートできるテクノロジを構築するプロジェクトに資金を提供しました。

    ARPANET が登場する前は、すべてのコンピュータ ネットワークはサイズが制限されており、同種でした。つまり、ネットワークに接続されているすべてのマシンは同一でした。

    ARPANET プロジェクトのプログラム マネージャーは、システムの設計に深く関与したラリー ロバーツでした。 Mike Wingfield という名前のエンジニアは、コンピュータがインターネット メッセージ プロセッサ (IMP) とリンクできるようにするインターフェイスを設計しました。このインターフェイスは、異なるコンピュータが同じネットワークを介して通信できるようにするデバイスです。

    伝送制御プロトコルとインターネットプロトコル

    障害はハードウェアだけではありませんでした。コンピューター科学者は、プロトコルと呼ばれる共通のルール セットを通じて、さまざまなマシンが相互に理解できるようにする方法を見つけ出す必要がありました。

    最も重要なプロトコルの 2 つは、伝送制御プロトコル (TCP) とインターネット プロトコル (IP) です。これらのルールのセットは、ネットワーク制御プロトコルと呼ばれる以前のセットを置き換えました。これらは、最終的に ARPANET コンピューターが他のネットワークに接続できるようにするものです。

    これらのプロトコルの開発を担当した 2 人の人物は、Robert Kahn と Vinton Cerf でした。

    パケット交換方式

    インターネットの仕組みに貢献した他の 3 人は、Paul Baran、Donald Davies、Leonard Kleinrock です。これらの数学者は、コンピューターがインターネット上で情報を送信する方法であるパケット スイッチングを設計しました。

    コンピューターはデータを巨大なファイルとして送信するのではなく、ファイルをパケットに分割します。可能性は低いですが、単一のファイルに関連付けられた各パケットが、ネットワーク内の異なる経路を通って宛先に到達する可能性があります。そこに到達すると、受信側コンピュータは各パケットに含まれる情報に基づいてファイルを再構築します。

    その他の著名な貢献者は、電子メールを発明したレイ トムリンソン氏と、ファイル転送プロトコル (FTP) のオリジナル仕様を開発したアブヘイ ブシャン氏です。

    ドメインネームシステム

    1983 年、Paul Mockapetris は、インターネットとのインターフェース方法の鍵となるもの、つまりドメイン ネーム システムを発明しました。インターネットに接続されているデバイスはすべて、一連の数字からなるアドレスを持っています。

    しかし、ほとんどの人は長い数字の列を覚えるのがあまり得意ではありません。モカペトリスは、コンピューターが数値住所のデータベースと相互参照できる単語ベースの住所を人々が入力できる方法を開発しました。

    ワールドワイドウェブ

    World Wide Web については、Tim Berners-Lee のご好意で教えていただきました。 Web は比較的新しいもので、バーナーズ リーが 1990 年に作成しました。しかし、その短期間の間に、Web はインターネットと対話する最も一般的な方法の 1 つになりました。そのため、Web とインターネットが同じものであると誤って信じている人もいます。インターネット。

    実際、World Wide Web は、インターネットとして知られる通信ネットワークにアクセスするための 1 つの方法にすぎません。しかし、今日、私たちのほとんどがインターネットと関連付けているのは、Web サーバーによってホストされ、Web ブラウザー経由でアクセスされる Web サイト上にある Web ページに関する Tim Berners-Lee の発明です。

    これらは、インターネットの創造に貢献した人々のほんの一部です。彼らの貢献がなければ、人類史上最も注目に値する発明の 1 つである世界規模のネットワークは存在しなかったでしょう。

  • 古代ギリシャと現代アメリカのヤギマン伝説

    サテュロスはギリシャ神話に登場する、半分人間、半分動物の生き物です。

    ミステリアスなヤギマンの伝説とともに、民間伝承の不気味な領域に深く入り込みましょう。人里離れた森に潜む姿がよく描かれるこの都市伝説は、神話の影から現れた半人半ヤギの生き物が登場し、キャンプファイヤーのホラーストーリーの定番となっています。

    神話の中のヤギ男は誰ですか?

    ヤギマンの起源をたどると、ギリシャ神話の古代の襞にたどり着きます。野生の神や羊飼いであるパンのような生き物が、この現代の伝説の最も初期の種を蒔いたのかもしれません。

    パンはヤギの足、角、耳を持った好色な姿で描かれています。パンは羊飼いやヤギ飼い、そしてその群れの守護者として崇拝され、豊饒の本質と自然界の抑制されない力を体現しています。

    彼の存在は夜の森や人里離れた場所で最も強く感じられ、そこでは奇妙な音が彼のものと考えられていました。この関連性は、「」という用語がもともとパンによって引き起こされたと考えられる突然の説明のつかない恐怖に関連する恐怖を説明していた理由を説明しています。

    アメリカの民間伝承では、ヤギ男は単なる牧歌的な神話の名残ではなく、静かな声でささやかれる生きた存在です。この存在は、手つかずの自然への現代文明の侵入に報復する、自然界の守護者として位置づけられることがよくあります。

    ヤギマンはどのように見えますか?

    ヤギマンの物理的な描写は、彼に関する物語と同じくらい多様ですが、特定の不気味な特徴は物語全体で一貫しています。この半分人間で半分ヤギのこの生き物は、身長が数フィート (身長 1.8 ～ 2.4 メートル) であるとよく描写され、堂々とした恐ろしい姿をしています。

    彼の上半身は筋肉質で頑丈な人間に似ていますが、下半身は毛皮で覆われたヤギの力強い足を誇っています。この恐ろしいイメージを完成させるのは、頭から威嚇的に曲がった鋭い角です。

    ヤギマンの目は不気味な赤い色合いで輝いていると言われており、それが彼の悪夢のような存在感を高めています。彼は通常、大きな斧を振り回す姿で描かれており、彼の領土内で不幸にも彼に遭遇した人々に対して致命的な効率でそれを使用すると噂されています。

    この恐ろしい顔つきには、同様に腐敗と野生の不安をもたらすオーラが伴うことが多く、ゴートマンを恐怖の対象にするだけでなく、世界の隠れた片隅に潜む生々しい未開の力の象徴としても見せています。

    メリーランド州のヤギ男

    メリーランド州のヤギ男は、おそらく米国で最も悪名高いこの都市伝説の化身であり、プリンス ジョージ郡の不気味な森に深く根付いています。

    このバージョンの物語には、ベルツビル農業研究センターでの実験の実施が含まれます。地元の言い伝えによると、悲劇的な事故によってこの科学者は恐ろしいヤギマンに変貌し、深い森を永遠に歩き回らざるを得なくなったという。

    伝説では、ヤギ男が斧 (古典的) を振り回しており、それを使って犬や他の動物を殺し、さらには自分の領域に近づこうとする人間を脅すことさえあると詳述されています。この物語では、彼は人間の知性と動物的な衝動の間の紙一重を歩き、どんな犠牲を払ってでも自分の領土を守ろうと駆り立てられる、森の復讐に燃える精霊として描かれています。

    長年にわたり、この伝説は地元住民や好奇心旺盛な訪問者によって報告されたさまざまな目撃情報や不気味な騒音によって裏付けられてきました。ヤギマンの物語は、野放しの科学的野心の危険性と、自然界の影に隠れているものに対する根源的な恐怖に対する警告の物語として機能します。

    教皇なめるモンスター

    ケンタッキー州ルイビルの民間伝承では、ポープ リック モンスターは、半分人間で半分ヤギの姿をしているという点でメリーランド州のヤギマンに似ていますが、特にポープ リック クリーク地域、特にポープ リックの電車の架台に関連しています。

    伝説によると、この怪物は催眠術の力を持っており、その力を使って何も知らない人々を架台の上に誘い込みますが、やって来た電車によって破滅することになります。

    法王のなめる怪物は、復讐に燃える農民の呪いの結果であるか、虐待されて悲劇的な最後を迎えたサーカスの見世物ショーの出演者の生まれ変わりであると考えられています。その起源に関係なく、この生き物の物語は地元の強力な伝説となっており、古い架台の近くに潜む危険を警告しています。

    オールド・オルトン橋のヤギ飼い

    一般に「ヤギマンの橋」と呼ばれるオールド オルトン橋のヤギ男の不気味な伝説は、テキサス州デントン郡の地元の言い伝えにしっかりと根付いています。ヒッコリークリークにかかるこの歴史的な橋には、悲劇的で暴力的な最期を遂げたヤギ飼いの幽霊が取り憑いていると言われています。

    物語によると、この農夫は、人種的緊張の暗い時代に、クー・クラックス・クランの地方支部によって自宅から、そして橋の上から誘拐されたという。彼の魂は復讐に燃えるヤギのような生き物に変化し、その地域に出没し続けていると考えられています。

    1884 年に建設されたこの橋自体は、数多くの幽霊の遭遇や超常現象の調査の中心となってきました。この話は、この橋が超常現象のホットスポットとしての評判を確固たるものにし、ヤギ男がかつての所有地を守るために周囲の森を徘徊していると多くの人が信じている。

    ヤギマンは本物ですか？

    いいえ;何十年にもわたって数多くのヤギ人間の目撃情報が報告されているにもかかわらず、大げさな話やキャンプファイヤーの 話の範囲を超えて、そのような生き物の存在を証明する証拠は依然としてまったく不足しています。

    これらの記述は、多くの場合、人里離れた影の薄い場所、つまり、心のいたずらや神話が出会いとされるものに開花するのに最適な環境から生まれます。

    懐疑論者はまた、これらの目撃情報の多くには確証が欠けており、しばしば互いに矛盾していることも指摘している。この矛盾は、鮮明な写真や生物学的サンプルなどの物理的証拠の欠如と相まって、ヤギマンが現実の存在ではなく現代の神話であるという方向に大きく傾いています。

  • 1月のウルフムーンを見ても遠吠えする必要はない

    1 月の満月は、年の初めにオオカミの群れの活動が活発になるため、ウルフムーンと呼ばれることがあります。

    カレンダーが新しい年に切り替わると、 解決策への希望に満ちた試み、今後 12 か月の計画、天文イベントの新しいカレンダーなど、常に楽しみにしていることがたくさんあります。北半球のほとんどの人にとって、1 月は冬の季節のほぼ中間点であり、夜空に星がきらめく雪景色の上に昇る満月ほど典型的な冬の風景はありません。

    1 月の満月はウルフムーンと呼ばれることもありますが、なぜそれぞれの満月にニックネームが付いているのか、その名前の由来は何なのか疑問に思うかもしれません。この進行中のシリーズでは、1 月のウルフムーンなどの月のニックネームについて学ぶことができます。ここでは、あなたが知らないかもしれない3つの事実を紹介します。

    1. ウルフムーンは新しい暦年の始まり

    2023 年には、満月のウルフムーンが 1 月 6 日 (東部時間午後 6 時 8 分) に現れます。一年を通して起こる他の満月の愛称とは異なり、1 月の満月をウルフムーンという名前が付けた正確な由来は不明です。これは、月が空を明るく照らす夜の遠吠えなど、年の初めにオオカミの群れの活動が活発になることを表していると考えられています。

    1 月の満月も、スーパームーンの反対の です。これは、月が と呼ばれる地球からの最大距離に近づくことを意味します。月が地球から遠くなると、空では月がわずかに小さく見えるため、「マイクロムーン」というあだ名が付けられます。

    2. 1月の満月にはたくさんの名前があります

    現代暦の最初の満月には、ウルフムーンという呼び名以外にも、さまざまな名前があります。

    アングロサクソン文化では、1月の満月は「ユール後の月」とも呼ばれます。ユールは、通常は冬至の12 月 21 日頃に祝われる古代のお祭りです。 12月の満月、つまり冷たい月は、異教のグループによって「ユールの前の月」と呼ばれているため、これは適切なニックネームです。

    もう 1 つの論理的なニックネームは、北アメリカの北部グレート プレーンズに由来します。彼らは、それが寒い冬の季節のほぼ半ばに起こったことに注目して、それを「」と呼びました。

    偶数の場合、1 月の満月は、霜が爆発する月 (クリー族の場合)、凍結する月 (アルゴンキンの場合)、またはカナダグースの月 (トリンギットの場合) と呼ぶことができます。ダコタの人々は、雪の上にできる硬い地殻にちなんで、この月をハードムーンと呼びました。別のニックネームはアイスムーンです。2 月の満月であるスノームーンと混同しないでください。ご覧のとおり、これらの名前はすべて、寒い冬の夜に現れる月を反映しています。

    他のニックネームには、一年の厳しい時期にちなむシビアムーンやハンガームーン、ネイティブアメリカンの一部の部族がこの月を精神的な反省の時期を告げるものとみなしたためスピリットムーンなどがあります。

    3: オオカミは実際には月に吠えない

    オオカミは月の満ち欠けにあまり同調していませんが、夜行性の動物なので夜に歩き回ります。そして、彼らは（月ではないにしても）そうします、なぜなら、遠吠えを上向きに投影すると、音がより長い距離まで伝わるからです。当初、オオカミは冬の飢えのために遠吠えすると考えられていましたが、現在では、群れのメンバーを見つけたり、縄張りを定義したりするなど、さまざまな理由でオオカミが遠吠えすることがわかっています。

    今、それは興味深いです

    2018 年 1 月には月が 2 つあり、2 つ目はブルームーンになりました。月の満ち欠けと太陽は完全に同期しているわけではないため、毎年、月は太陽の数日前に最後の周期を終えます。時間が経つにつれて、その日数が積み重なり、ある季節に余分な月が現れるようになります。

  • 北回帰線がなぜ重要なのか?

    アフリカのナミビアにある北回帰線の山羊座の標識。ナミビアのソーサスフレイとウォルビスベイの間には、道路の両側に 1 つずつ、北回帰線が交差する地点を示す 2 つのカラフルな標識があります。

    1939年、作家ヘンリー・ミラーは半自伝的小説を書き、多くの論争を巻き起こしました。問題の本は？ 「北回帰線」は、その理由により1961年まで米国で禁止されました。この小説は、「」での仕事を含む主人公の人生を記録しており、それが本のタイトルに影響を与えたと思われるかもしれません。しかし、「北回帰線」のルーツは文学界の外や星々にあります。

    北回帰線とは何ですか?

    南回帰線としても知られる北回帰線は、地図や地球儀で見つかる 5 つの主要な緯度圏の 1 つです。これらの緯度は、北極、南極、赤道と交差する想像上の円である と組み合わせると、地球上の位置を示す想像上の東西円になります。

    南半球と北半球の緯線

    山羊座と蟹座の熱帯地域は、どちらも太陽が真上にある半球内の場所であるためです。天を道案内として利用していた古代の旅行者にとって、これらは重要な境界線でした。だからこそ、北回帰線が重要なのです。

    緯度の主要な 5 つの線は、地球上の特定の点を示しています。

    • 赤道はおそらく最もよく知られた緯度円であり、緯度 0 度に位置します。周囲は約 25,000 マイル (40,233 キロメートル) で、地球を北半球と南半球に分けています。他の円の緯度は、赤道の南北の距離によって決まります。
    • 北極圏は北緯約 66.5 度、つまり赤道の北 66.5 度に位置します。
    • 南極圏は南緯約 66.5 度、つまり赤道の南 66.5 度に位置します。
    • 北回帰線は北緯約 23.5 度、つまり赤道の北 23.5 度に位置します。
    この世界地図は、山羊座と蟹座の熱帯地方と赤道を示しています。他の 2 つの主要な緯度線は示されていません。北極圏は北緯の周りを走り、南極圏は南緯の周りを走ります。 ジェニファー・テルメス/ゲッティイメージズ

    ということで、第5位：北回帰線です。南緯約 23.5 度、つまり赤道の南 23.5 度に位置するこの円は、正午に太陽が真上にある地球の最南端を示します。さらに詳しく言うと、南半球では夏の始まりを示す 12 月 21 日頃の正午に太陽が頭上にある位置を示します。

    冬至（12月至）

    では、なぜ占星術を参考にするのでしょうか？緯度線の名前はずっと前、正確に言うと約 2,000 年前に命名されました。北回帰線が名付けられたとき、たまたま 12 月至の日に太陽が山羊座にありました (数世紀後、その時期には太陽はその星座にありません)。 「熱帯」という言及も重要です。なぜなら、熱帯は地球上で実際に太陽が真上に位置する可能性がある場所だからです。

    今、それは興味深いです

    北回帰線はブラジル、パラグアイ、アルゼンチン、チリ、フランス領ポリネシア、オーストラリア、マダガスカル、モザンビーク、南アフリカ、ボツワナ、ナミビアの国々を通過します。