Synra dome 科学ライブショー「ユニバース」
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2014年10月25日

10月25日@科学技術館

本日の科学ライブ・ショー「ユニバース」は野本知理(千葉大学)が
案内役を務め、上演いたしました。

はじめに「立体オーロラ」を上映しました。このオーロラは
2つの離れた撮影地点にカメラを置いて撮影したものです。酸素
原子によって、赤や緑の光を発することで私たちの目に届いています。

オーロラに続いてのコーナーは「分子の世界」でした。調味料や様々なビタミンの
分子、さらには食塩が蒸発をする様子をシミュレーションでご覧に入れました。

「ライブ天体観測」のコーナーでは、アメリカのヤーキス天文台で撮影
した写真が紹介されました。今回は残念なことに曇りだったので、
先週撮った球状星団M15、ふくろう星雲M74、渦巻銀河M94、2014URという
小惑星とヤーキス天文台の夜の様子を写した動画を紹介しました。
今回見た小惑星は地球と月との距離のなんと3倍のところを通過したそうです。
とても近いですね。


M15.png
図:M15
M74.png
図:M74
M97.png
図:M97
asteroid.gif
図:2014UR

最後のコーナーは「重力の不思議」でした。「地球の速さがもし少し
だけ速くなったらどうなるか」や、「太陽の数が増えるとどうなるか」を
コンピュータでシミュレーションしてみました。おもしろい結果を見ることが
できます。結果はぜひ来て確認してみてください。

ユニバースでは様々な科学に関する話題を紹介しています。
是非、シンラドームに足を運んでみてください。

投稿者 ライブショーアシスタント : 10月25日

2014年10月18日

10月18日@科学技術館

本日の科学ライブショー「ユニバース」は伊藤哲也(国立天文台)が案内役を務め、
上演いたしました。

まず、今日の東京の夜空を見ました。夜の20時頃には西の空に火星が沈むところが
見えます。また、夏の大三角やアンドロメダ銀河なども見ることができます。
カシオペア座がわかれば、北極星の位置も知ることができますね。

次に東京から飛び出して、他の場所も見てみました。ハワイでは、数日前にTMTの
起工式が行なわれていました。TMTは口径30メートルの次世代光赤外望遠鏡です。
この望遠鏡の鏡は、六角形の鏡を492枚組み合わせて作られます。補償光学と
呼ばれる技術を用いて大気のゆらぎを補正することで、高解像度の観測が実現
します。2021年には稼働の予定です。完成が待ち遠しいですね。

チリには標高5000メートルの砂漠にALMAが建設されています。ALMAは口径
12メートルのパラボラアンテナ54台と口径7メートルのパラボラアンテナ12台
からなる電波干渉計と呼ばれるタイプの望遠鏡です。望遠鏡に搭載されている
受信機のいくつかは日本が開発しました。実際の受信機の組み立ての動画も
紹介しました。

10月8日の皆既月食についても話しました。これは太陽、地球、月が一直線に
並び、月が地球の影に隠れてしまう天文現象です。次の皆既月食は2015年
4月に起こる見込みです。

次のコーナーでは地球を飛び出して、惑星をひとつひとつ見ながら太陽系を離れ、
宇宙旅行に出ました。太陽系のある天の川銀河は横から見るとどらやきのような
形をしていて、真ん中に黒い筋が見えています。黒く見えるのはガスや塵によって
光がさえぎられるためです。このガスや塵は星が形成される材料であると考えられて
います。さらに遠くへいくと、宇宙には天の川銀河の他にも様々な形や大きさの
銀河があることがわかります。宇宙背景放射についての説明のあと、地球まで
戻ってきて、現在運用中の国際宇宙ステーションについても詳しく見ました。
いつかこんな宇宙旅行ができるといいですね。

最後に、10月24日と10月25日に国立天文台で開催される「三鷹・星と宇宙の日」
の紹介をしました。今日の話にあったTMTやALMAも含めて、天文学の最前線に
触れることができます。この機会に、ぜひ足を運んでみてはいかがでしょうか。

科学ライブショー「ユニバース」では様々な分野のゲストを招いて、科学の話題を
お送りすることもあります。ぜひ科学技術館4階シンラドームへお越しください。

投稿者 ライブショーアシスタント : 10月18日

2014年10月11日

10月11日@科学技術館(ノーベル賞特番)

本日の科学ライブショー「ユニバース」はノーベル物理学賞特番も上演しました。
今年度のノーベル物理学賞は赤さん、天野さん、中村さんのお三方が青色発光
ダイオードの実現で受賞されましたね。そんなホットな発光ダイオードのお話です。
ノーベル賞特番の案内役は亀谷和久(東京理科大学)が務め、定昌史(じょうまさふみ)さん
(理化学研究所)をお招きし「LEDの光が導くこと」と題してお話しいただきました。
前半では今年度の物理学賞の受賞内容について、後半では発光ダイオードの最先端
研究について解説していただきました。

まず、受賞内容についてです。信号機や液晶画面、イルミネーションなど私たちの
身近なところで使われている青色発光ダイオード。本受賞における評価ポイントは
「明るく省エネルギーな白色光を可能にした効率的な青色発光ダイオードの実現」
でした。キーワードは「白色光」「発光ダイオード」の2つです。

「白色光」は赤・青・緑のいわゆる光の3原色を混ぜたときに生じます。つまり、
この3原色を発光ダイオードで再現することが白色光を発するための絶対条件と
いえます。発光ダイオードは、一言でいえば、電気を光に変える素子で、英語で
Light-Emitting Diodeと言います(以下、LEDと表記)。LEDは半導体を用い、
半導体光源の一種です。半導体とは、金属と絶縁体(ゴムなど、電気を全く
通さないもの)の中間的な性質を持つ物質のことで、p型半導体とn型半導体の
2種類に分類されます。このp型とn型を接続し、電気を流すと光が発生します。
これが発光ダイオードの正体です。この光の色は、半導体がどの物質からできて
いるかによって変わります。LEDの研究の歴史は古く、赤・緑は1960年代に発明
されました。それに対し3氏が青を完成させたのは1990年代と、青色の発明は
格段に難しいものでした。本講演では、青の発色を可能にした技術について
解説していただきました。開発に成功した鍵は「青の発色をもたらす半導体」、
「きれいな半導体結晶の製作」、「p型及びn型半導体の実現」の3点です。

青の発色は窒化ガリウム(GaN)を用いることでできることがわかりました。
GaNはきれいな半導体結晶を作るのが難しかったのですが、サファイア基板に
低温バッファ層を設けて、その上にGaNの結晶を成長させることできれいな
結晶を作ることに成功したそうです。難しいとされていたp型半導体の実現には
電子線アニールや窒素アニールという、いずれも半導体内の水素原子を
追い出す方法を確立しました。そして、このGaNの半導体を大量生産するため、
ツーフロー成長法という原料をより効率的に基板に成長させる方法が考案
されました。こんな長い道のりを経て、私たちが身近に使っている青色発光
ダイオードは開発されました。

次に、LEDの最先端研究についてです。今回話題となったのは青色LEDの開発です。
現在存在するLEDは赤、緑、青といういわゆる可視光の範囲のものです。しかし、
実際には可視光のほかに紫外線や赤外線がありますね。殺菌消毒や浄水・空気清浄に
用いられる紫外線。現在紫外線発光に用いられるのは水銀ランプです。発熱量が著しく、
電気の光変換効率がとても悪いという問題があります。紫外線発光にもLEDが存在
したら、省エネルギーで効率のよい世界になることが期待されます。そんな紫外線
LEDの研究を行っているのが講演していただいた定さんです。赤より緑、緑より青、
青より紫外線と、より短波長になる程半導体を作るのは難しくなるそうです。定さんの
研究室では原子レベルの構造設計で立ち向かい、MOCVD(有機金属気相成長)を
用いることにより、220-350nmの波長の紫外線LEDを実現することに成功しました。
紫外線LEDが実用化する日が近いと思うとわくわくしますね!

また、私たちが現在用いている光源はいずれも「光」を対象としています。しかし、
実は「光」とは「光子」と呼ばれる粒の集まりなのをご存じですか?現在では光子
1つ1つを操ることは難しく、光というひとまとまりの存在として扱っています。
近い将来、この光子1つ1つを操り意味づけを行うことができるかもしれないそうです。
半導体光源に量子ドットという40nm程の構造を作成することで、光子を1つ1つ
打ち出すことができるようになります。もし、この光子1つ1つに役割を与えられるなら、
光を用いた従来の方法より格段に小さいスケールでデータを扱うことが可能となります。
これにより今後データ送信法が大きく変わるかもしれないと思うと更なる研究成果が
楽しみですね!気になる方は「量子暗号」「量子テレポーション」について調べて
みてください。

青色LEDの発明に続き、紫外線LEDの実用化も近い現在。これから先の未来、LEDが
私たちの世界に更なる変革をもたらしてくれることでしょう。そんな「LEDの光が
導いてくれる素敵な未来」に皆さんも思いをはせてみませんか?

投稿者 ライブショーアシスタント : 10月11日

10月11日@科学技術館(通常上演)

本日の科学ライブショー「ユニバース」は矢治健太郎(国立天文台)が案内役を務め、
上演しました。

まず最初に「太陽系の姿」を紹介しました。立体の映像で太陽系の惑星を順々に
みていきました。先日の皆既月食は関東で曇ってしまったところもあるようで、
お客さんの半分ほどは見ることができなかったようです。次回は2015年4月4日
なので、ぜひ挑戦してみてくださいね。続いて宇宙から地球に降りて秋の空を
解説しました。カシオペヤ座、ペルセウス座、秋の四辺形などを紹介しました。
東京の空でもいくつか見ることができるので探してみてください。

次はアメリカのヤーキス天文台からインターネットで中継する「ライブ天体観測」です。
幸いにもヤーキス天文台の天気はよかったようでM27(あれい状星団)、M57(環状星雲)、
M13(球状星団)の写真をヤーキス天文台のVivianさんに見せていただきました。
M27もM57も惑星状星雲と呼ばれる天体で、星が死んだ後の姿です。英語で
「こんにちは」「さようなら」とシンラドームから声をかけたり、ビビアンさんは日本語で
「こんにちは」と言ったり、交流もできました。


m27.png
図:M27
m57.png
図:M57
m13.png
図:M13

「ゲストコーナー」では、張師良(チャン・シーリュン)さん(国際天文学連合/国立
天文台)に「太陽系外惑星に名前をつけよう」というタイトルでお話をしていただき
ました。張さんは4月に香港から日本に来て、国際天文学連合の仕事をしています。
天文普及のための仕事をしていて、その中の一つが「太陽系外惑星に名前を
つけよう」だそうです。ペガスス座やフォーマルハウトにも太陽系外惑星がありますが、
太陽系外の惑星のほとんどは数字とアルファベットを並べたものになっているので、
具体的な名前を募集しようとしています。天文アマチュア団体や、学校のクラブ
などの団体が名前を提案できます。来年8月にハワイのホノルルで行われる
国際天文学連合の総会で惑星の名前が発表される予定です。気になる方は
調べてみてくださいね。

最後に、地球を離れ、銀河系や宇宙の大規模構造を見て地球に帰ってきました。
宇宙の大規模構造にはまだわかってない部分が多く、これから建設が始まる
30m望遠鏡(TMT)が完成し、より詳しい部分まで解明できると良いですね。

科学ライブショーユニバースでは毎週様々なゲストを招いて、科学に関する
内容を紹介しています。ぜひシンラドームに足を運んでみてください。

投稿者 ライブショーアシスタント : 10月11日

2014年10月04日

10月4日@科学技術館

本日の科学ライブショー「ユニバース」は亀谷和久(東京理科大学)が案内役を
務め、上演いたしました。

まず、今日の東京の夜空を見ました。夜の20時頃には夏の大三角と秋の四辺形が
見えます。フォーマルハウトが輝いているのも見えます。今度は日にちを進めて、
10月8日の夜空を見てみましょう。10月8日の夜には、皆既月食が起こります。
この日の夜には月が徐々に欠けていき、皆既月食になると月が赤く見えます。
もし晴れていれば、ぜひ月を見て下さい。

次に地球を飛び出して、惑星をひとつひとつ見ながら太陽系を離れて宇宙旅行に
出ました。銀河団や宇宙の大規模構造までご覧いただき、また地球に戻って
きました。いつかこんな宇宙旅行ができるといいですね。

次のコーナーでは、太陽系の重力の実験をしました。突然太陽がなくなったら、
ある日突然太陽が3つ太陽系に攻めてきたら、という現実では作ることのできない
状況で実験をしました。

「ゲストコーナー」では、猿渡敏郎さん(東京大学大気海洋研究所)に「食べられる
深海魚、メヒカリの謎に海洋調査船で迫ってみた」というタイトルでお話して
いただきました。
皆さんはメヒカリをご存じでしょうか?メヒカリは食べられる深海魚ですが、
その生態がまだ詳しくわかっていません。そこで猿渡さんは、日本周辺の
水深150〜500mの大陸棚縁辺部や斜面に生息しているメヒカリの生態に関する
基礎研究を行なっています。2014年の3月1日から3月9日にかけて、猿渡さんや
様々な研究者の方々が世界最新鋭の海洋調査船である新青丸に乗船して調査の
航海に出ました。お話の中では、実際の調査現場や獲れた魚類などの写真を
見せていただきました。今回の調査では、メヒカリを含む様々な深海魚を得る
ことができ、今後の研究の発展がとても楽しみになります。

科学ライブショー「ユニバース」では毎週様々なゲストをお招きして、科学に
関する話題を紹介しています。ぜひシンラドームに足をお運び下さい。

投稿者 ライブショーアシスタント : 10月 4日

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