何故そんなに多くの古代エジプトの彫像で鼻が割れているのか?


何故そんなに多くの古代エジプトの彫像で鼻が割れているのか?

1878年から1840年頃のエジプトのファラオSenwosret IIIの顔。ほとんどのエジプトの支配者は彼らの似顔絵が若々しくて強いように見せることを選びました、しかしSenwosret IIIは彼の重い目、薄い唇と斜めの溝を見せて、より現実的な表情を見せることを選びました。他の多くのエジプトの彫像と同様に、この鼻は後に折れた。

クレジット:購入、エドワードS.ハーネスギフト、1926年。 CC0 1.0ユニバーサル

古代エジプト人は芸術的なチャンピオンであり、社会のファラオ、宗教的人物、そして裕福な市民を披露した無数の彫像を彫っていました。しかし、これらの彫像は異なる人々や存在を描いていますが、それらの多くは共通点を共有しています。

この壊れた鼻の流行はとても広まっています、それはあなたがこれらの逮捕された探知機が偶然の事故の結果だったかどうか、または何かもっと不吉な人が進行中だったかどうか疑問に思います。

結局のところ、答えは、ほとんどの場合、後者です。

多くの古代エジプト人は彫像に生命力があると信じていたので、これらの彫像は鼻を壊しました。そして反対の力がそれを無効にしたい像に出くわしたならば、それをする最善の方法は像の鼻を壊すことであった、とAdela Oppenheim、ニューヨークのメトロポリタン美術館でエジプト美術省の学芸員は言いました。 [How Were the Egyptian Pyramids Built?]

確かに、古代エジプト人は、自分たちの生命力があっても、それらが石、金属、または木でできていることを考えれば、彫像は立ち上がって動き回ることができるとは考えていませんでした。エジプト人は彫像が文字通り息をしているとも考えなかった。 「彼らは彼らが空気を吸い込んでいないことを知っていた – 彼らはそれを見ることができた」とOppenheimはLive Scienceに語った。 「その一方で、彫像は生命力を持っており、生命力は鼻を通ってくる、それはあなたが呼吸する方法です。」

彫像が油で油を注がれてそれに持ちこたえられたそれを活気づけると信じられていた様々な物を持っていた「口頭儀式」を含む彫像の上で儀式を行うのが一般的でした、とOppenheimは言いました。

「この儀式は彫像に一種の命と権力を与えた」とオッペンハイムは言った。

彫像が生命力を持っていたという信念は非常に広まっていたのでそれは必要性が生じたときその勢力を消すように敵対者たちを駆り立てました。例えば、寺院、墓、その他の聖地を分解したり、目的を変えたり、奪ったり、冒涜したりする人々は、おそらく彫像が何らかの形で侵入者に害を及ぼす可能性のある生命力を持っていると信じていたでしょう。人々は象形文字や動物や人々の他のイメージについてもこれを信じるでしょう。

「あなたは基本的にそれを殺さなければなりません」そしてそれをする一つの方法はそれが呼吸できないように像またはイメージの鼻を切り取ることでした、とOppenheimは言いました。

しかし、敵対者が鼻だけで止まらないこともありました。 Oppenheimによると、生命力を無効にするために顔、腕、脚を壊したり傷つけたりする人もいた。

彫像が自然にひっくり返り、その結果突出した鼻が壊れたという例がいくつかあります。風や雨などの要素からの侵食もまた、いくつかの彫像の鼻をすり減らしました。 Oppenheimによると、彫像のカットマークを見れば、鼻が意図的に破壊されたのかどうかは通常わかります。

セントルイスにあるピューリッツァー芸術財団では、ファラオと初期のクリスチャンがエジプトの彫像を破壊して表現の中の生命力を「殺す」ことができる方法を探る展示品があります。ブルックリン美術館と共同で開催されたこの展示は、2019年8月11日まで開催されます。

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宇宙飛行士は結局のところ、すべての女性のスペースウォークを1番目にしない、NASAは言う



NASAは本日(3月25日)、土壇場での乗組員の交換のため、歴史上最初の全女性型の宇宙遊泳は今週は行われないと発表した。

NASAは今週の金曜日(3月29日)、史上初の全員女性の宇宙遊泳となるだろうと宇宙飛行士のAnne McClainとChristina Kochを派遣することを計画していました。 "駅の空室状況、"政府当局者は声明で述べた。

金曜日にコッホが彼女の最初の宇宙遊歩道を取る予定である間、マクレインは今度は軌道を回っている実験室の中にとどまるでしょう。 NASAの宇宙飛行士Nick Hagueが彼女の代わりをするでしょう。

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先週の金曜日(3月22日)、McClainとHagueは軌道上の実験室の外で、太陽電池アレイの老朽化した電池を交換するために約7時間を費やしました。 2番目のスペースウォークは先週のスペースウォークとほぼ同じで、宇宙飛行士だけがバッテリーの別のバッチを交換します。

先週のスペースウォークで彼女のバッテリー交換スキルを実演したMcClainは、今週は宇宙服のサイズ決定の問題で席を外さなければならないだろう。

「McClainは最初の宇宙遊泳の間に、中型の堅い上半身胴体 – 本質的には宇宙服のシャツ – が彼女に最もよくフィットすることを知った」とNASAの関係者は言った。 「3月29日金曜日までに準備できるのは中型の胴体が1つだけなので、コッホはそれを着るでしょう。」

宇宙ステーションの宇宙飛行士は、宇宙散歩の準備をするときに複数の宇宙服の適合性チェックを行います。なぜなら、人体は微小重力でより高く成長するからです。今月初め、McClainは、12月に駅に着陸してからすでに2インチ(5センチ)成長したとツイートした。宇宙服のサイズ設定が今問題になっている理由はすぐには明らかではありません – Space.comはNASAに詳細について連絡を取っています。

Hanneke Weiteringにhweitering@space.comで電子メールを送るか、または彼女に従ってください @hannekescience。 Twitterでフォローします @Spacedotcom そして フェイスブック

簡単な実験で、運動と熱の関係


いくつかの 物理学の歴史の中で最も困難な(そして最も重要な)実験は、異なる概念間の関係を作ることに関係していました。運動する物体(運動学)と温度が変化する物体(熱力学)との関係はどうでしょうか。それは大変なことでした。それは熱と機械的に等価なものと呼ばれ、1868年にJames Jouleによって調べられました。

基本的な考え方は、重力のために質量が下がることです。この塊は、水の入った容器の中で回転するパドルにつながるひもに取り付けられています。質量が下がると、それは水を回転させてそれにエネルギーを加えます – うまくいけば温度が上がります。質量の重力エネルギーの変化は、水の熱エネルギーの変化に等しいはずです。

さて、私たちは実際にすでにこの関係を知っています。しかし、それを再現するのはまだ楽しいです。そのためには、まず、さまざまな形態のエネルギーについて知る必要があります。まず重力ポテンシャルエネルギーがあります。あなたが地球の表面近くにいて質量を上げると、位置エネルギーが変化します。エネルギーの変化量は、物体の質量、移動する高さ、および局所的な重力場によって異なります。g)これを次のように書くことができます。

レット・アラン

地球上では、重力場は1キログラムあたり約9.8ニュートンの値を持ちます。つまり、教科書(約1キログラムの重さ)を持ってそれを床からテーブル(約1メートル)に持ち上げると、その本の位置エネルギーは約10ジュール増加します。そのエネルギーはあなたから来なければなりませんでした – リフター。

考慮すべきエネルギーの2番目の形式は熱エネルギーです。これは物体の温度に関連したエネルギーです。物体の熱エネルギーの変化は、物体の質量、温度の変化、比熱容量(材料によって異なります)の3つの要素によって異なります。

レット・アラン

比熱容量(C)は、1キログラムの材料を1℃変化させるのに要するエネルギー量です。材質が異なると熱的特性も異なります(水は銅と同じではありません)。 C。おお、そしてすぐにそれが必要になるという理由だけで、水のための比熱は摂氏1度あたりキログラムあたり4,184ジュールです。銅の場合、それは385 J / kg /℃です(はい、水はクレイジーハイです)。

だから、これが私がやろうとしていることです。それはジュールの実験に似ていますが、またわずかに異なります。水と相互作用するパドルの代わりに、私はお互いにこすり合う2つの銅カップを持っています。こんな感じです。

レット・アラン

ボトムカップは静止した状態に保たれ、トップカップはボトムカップに対して回転して摩擦し、摩擦を引き起こします。温度を測定できるように、いくらかの水をトップカップに加える。トップカップの周りに巻かれたひもは、滑車の上を通って垂直の吊りマスに行きます。質量が下がると、カップを回転させます。それから私はちょうど(高さに基づいて)重力エネルギーの変化と(カップと水のための)熱エネルギーの変化を計算する必要があります。

水中には温度センサーがあり、プーリーには回転運動センサーがあります。これは、質量が移動する距離と温度の両方を連続的に記録できることを意味します。これが私の設定の様子です。ああ、それをすべて一緒に保つためにマスと木のプレートが上にあります。

レット・アラン

それにより、次のようなデータが得られます。

レット・アラン

重力ポテンシャルエネルギーの変化を計算することはかなり簡単です。質量は1.3キログラムで、高さ3.6メートルを移動しました。これにより、-45.86ジュールの重力ポテンシャルエネルギーが減少します。

熱エネルギーの増加のために、もちろん、私は温度の変化が必要です。それは24.9 Cから25.1 Cに行きました。はい、それはかなり小さい増加です。熱エネルギーの変化を計算するには、2つの材料(水と銅)の比熱容量が必要です。私は大衆も必要です。水は20グラム(0.02 kg)、銅(両方のカップ)は0.261 kgでした。これら二つの材料を組み合わせた場合の熱エネルギーの変化は36.86ジュールであった。

ブーム。それはかなり近いです。それは地球、落下する質量、銅、そして水からなる系のエネルギーの総変化がゼロに近いことを示しています。このシステムでは何の作業も行われなかったので、エネルギーに変化はありませんでした。はい、熱エネルギーの変化は重力ポテンシャルエネルギーの変化よりわずかに小さかった。銅と水以外のものも少し暖めたので、これは多少のエネルギー損失によるものと思われます。それでも、それはかなりいい実験です。


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地球の地殻の下で、海洋プレートがコアに向かって急降下するにつれて、熱い岩は忍び寄ります


地球の中間層の深部は移動中です。

新しい研究によると、地球の地殻下の410マイルから621マイル(660マイルから1,000キロメートル)の間に位置する下部マントルは、以前に考えられていたよりも動的です。この深い層は沈み込み帯で激しく流れ、沈み込むように海洋地殻のスラブが地球の層を突き抜けて落ち込みます。

「伝統的に、地球の下部マントルにおける岩石の流れは、惑星の中心部に衝突するまでは緩慢であると考えられています。ほとんどの動的な行動は上部マントルでのみ起こります。 [down] 660キロメートル(410マイル)の深さまで、「スタジアムリーダーアナフェレイラ、ロンドン大学とリスボン大学の地震学者は、声明の中で言いました。」私たちは広い地域で結局そうではないことを示しました南太平洋の縁と南アメリカの真下にある」 [In Photos: Ocean Hidden Beneath Earth’s Surface]

地球のマントルは熱い岩でできていて、しっかりしていますが簡単に曲がったり曲がったりします。上部マントルと下部マントルとの間の遷移は、地表の下に410マイル(660 km)に位置しています。これら2つの層は区別されます。例えば、上部マントルは主に火成岩かんらん岩でできていますが、下部マントルは鉱物のブリッジマナイトとマグネシウム – 鉄酸化物フェロペリクレースが豊富です。 2つの層はまた温度と圧力が異なる。

Ferreiraとその同僚たちは、4300万の惑星の実地震測定で作成された地球内部のコンピューターモデルを使って、下部マントルの最上部を調査することに着手しました。具体的には、地球物理学者は地球の周りの地震の自然なエコーを使って惑星の中にあるものをイメージします。波が速度と方向をどのように変えるかを見ることによって、研究者は、その構造と性質についての手がかりを与えて、マントルの中の岩石と鉱物の異なる構成について情報を集めることができます。

研究では、研究者たちは沈み込み帯で起こっていたこと、すなわち海洋地殻が大陸地殻の下をコンベアベルトのように潜っている地域、岩石や鉱物をマントルの奥深くまでリサイクルすることに焦点を当てた。これらのスラブは上部と下部のマントルの間の境界を横切ってコアに向かって急降下します。

結果は、沈み込み帯では、下部マントルが驚くほど動的であることを示しています。特にその層を突き抜けている古代の地殻のスラブの縁の周りで。その理由は、「転位クリープ」と呼ばれるものであると思われる。これは結晶内の欠陥の移動によって引き起こされる結晶と結晶材料の変形である。このクリープは、地殻スラブがマントル岩と相互作用し、マントルを変形させて(非常にゆっくりと)流動することによって引き起こされます。

研究者らは、西太平洋と南アメリカの下でこのクリープの証拠を見つけたので、それがどれほど広範囲に広がっているかはまだ明らかではありません。活動が地球規模であれば、それは地球が以前に見積もられたよりも速く冷えていることを示唆するかもしれない、とPadova大学の研究共同執筆者Manuele Faccendaは声明の中で述べた。

マントルの流れは地殻の中で起こっていることからかなり離れているように見えるかもしれませんが、それは惑星の環境についてかなり決定すると、Ferreiraは言いました。例えば、金星は地球と同じような大きさと軌道上の位置を持っていますが、そのマントルはおそらく非常に異なって流れます。

「地球上のマントルの流れが、なぜ私たちの惑星に生命があるのか​​を制御するかもしれないが、金星のような他の惑星にはないのであろう」と彼女は言った。

結果は、今日(3月25日)ジャーナルNature Geoscienceに掲載されています。

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ノースロップ・グラマン氏がアポロ1号墜落宇宙飛行士の宇宙船を指名


ノースロップグラマンは、最初の月面着陸のNASAの追求で死んだ宇宙飛行士にちなんで、その次の宇宙ステーション補給船を指名しました。

"S. S. Roger Chaffee"、ノースロップ・グラマンの次の白鳥座 国際宇宙ステーションに打ち上げる宇宙船は、アポロ1号宇宙飛行士を称えて洗礼を受けた、と同社関係者は月曜日(3月25日)に発表した。

フランク・デマウロ氏は、「今年はアポロ11号のミッションに月面で着陸してから50周年を迎え、そのミッションを考えると犠牲になった何千人もの人々を考える」と述べた。ノースロップグラマンの宇宙システム担当副社長兼ジェネラルマネージャー、フェイスブックライブ放送中。 「しかし、人間を月に移動させるための究極の犠牲を払ったのは3人で、彼らはエド・ホワイト、ガス・グリソム、ロジャー・チャフィー、3人のアポロ1人の宇宙飛行士です。 悲劇的に火事で死んだ パッドテスト中」

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「Chaffee中尉は彼の乗組員と違って宇宙飛行をすることはできなかった、それでも彼は宇宙飛行士隊で彼を追いかけた非常に多くの人々へのそのようなインスピレーションでした。この宇宙船を "SS Roger Chaffee"と命名したことを光栄に思う "とDeMauroはバージニア州ダレスのシグナスミッションオペレーションセンターの内部から言った。

SS Roger Chaffeeは、4月17日にバージニア州のNASAのWallops Flight Facilityで、Northrop Grumman Antares 230ロケットから離陸することを予定しています。と同じ月 アポロ11号ミッション50周年それは、その貨物が荷降ろしされ、破壊的に地球の大気中に再突入する間に廃棄のためにゴミで再梱包されるからです。

S. S. Roger ChaffeeのNG-11ミッションは、打ち上げから24時間以内に、Antaresロケットの新しい遅延荷重機能を使用して、ライブマウスを含むペイロードをCygnus宇宙船に追加する予定です。 S.S。Roger Chaffeeはまた、将来の任務についての科学的研究プラットフォームとしての役割を果たす船を支援して、Cygnus宇宙船が宇宙ステーションを出た後も軌道上に留まる能力を実証します。

ノースロップ・グラマンの11号シグナス貨物補給船は、アポロ1号宇宙飛行士を称えて「S.S・ロジャー・チャフィー」を称え、バージニア州のNASAのワロップス飛行施設でノースロップ・グラマンアンタレスのロケットと交尾する準備ができています。

(画像:©Northrop Grumman)

宇宙船の名前の由来であるRoger Chaffeeは、1963年にNASAの3番目の宇宙飛行士グループに選ばれました。キューバのミサイル危機の際のU-2偵察飛行を含め、ジェット機で2,000時間以上を記録した海軍飛行士。宇宙飛行士事務所のアポロ支部のシステム、計装システム、姿勢および翻訳制御システム。

1966年3月21日に、Chaffeeはアポロ1とも呼ばれるAS-204任務に割り当てられました。アポロ1はアポロ司令部の最初の乗組員の飛行でした。計画された任務は地球を周回しながら宇宙船の能力を実証するでしょう。

1967年1月27日に予定されていた発売から1か月も経たないうちに、Chaffee、White、そしてGrissomは、日常の「プラグアウト」テストに参加していました。 Apollo 1コマンドモジュール の上に サターンIBロケット それは彼らを周回させるでしょう。悲劇的に、電気的なショートは宇宙船の純粋な酸素雰囲気に火をつけ、3人の宇宙飛行士は全員死亡した。

31歳のChaffeeは安静にした アーリントン国立墓地にて バージニアで。彼の死後、彼はフロリダ州のケネディ宇宙センターのスペースミラー記念館の場所と、ミシガン州のグランドラピッズの故郷にあるプラネタリウムの名前で記念されました。カリフォルニア州ロングビーチ沖の人工島、月の向こう側のクレーター、そして火星の丘にも彼の名前がついています。

S. S・Roger Chaffeeは、彼の記憶で名付けられた最初の宇宙船です。

SS Rogerの命名に答えて、Northrop Grummanの宇宙システム部門の戦略および事業開発担当副社長である元NASAの宇宙飛行士Robert Curbeamは、次のように述べています。 Chaffee 「私たちも感謝します [the Apollo 1 crew] 彼らは宇宙飛行をより安全にしたからである。」

Northrop Grummanの貨物車命名の伝統は、宇宙船がOrbital Sciences Corporationによって紹介された2014年の最初のCygnus打ち上げにさかのぼります。 2015年にOrbital SciencesとATKが合併してOrbital ATKが誕生しました。 Northrop Grummanに買収されました 2018年

2018年11月から2月にかけて駅に停泊した最新の白鳥座、 S.Sジョンヤングと命名された ジェミニ後期、アポロ、スペースシャトル宇宙飛行士の後。

他の船は、宇宙飛行士のDavid Low、Gordon Fullerton、Janice Voss、Deke Slayton、Rick Husband、Alan Poindexter、John GlennおよびGene Cernanに因んで名付けられました。 Northrop GrummanがOrbital ATKを買収する前に最後に飛んだ9番目の白鳥座は、 S. S. R. R. Thompsonと命名された。 軌道科学の社長兼最高執行責任者の後。

S. S. Roger Chaffeeは、ノースロップグラマンのNASAとの商業用補給サービス(CRS)契約に基づいて打ち上げられた最後のシグナス宇宙船です。さらに44,000ポンド(20,000 kg)の貨物を駅に運搬する少なくとも6つの補給任務を提供する同社のCRS-2契約は、秋の打ち上げから始まる。

クリックして集めるSPACE S.S Roger Chaffeeに対するNorthrop Grummanのミッションパッチを見ること。

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薬に有効期限があるのはなぜですか?


薬に有効期限があるのはなぜですか?

これらの薬はラベルに記載されている有効期限後に服用しても安全ですか?

クレジット:シャッターストック

1979年以来、米国食品医薬品局(FDA)は製薬会社が処方薬および市販薬に有効期限を設定することを要求してきました。

それはあなたのイブプロフェンのボトルが例えば満了した牛乳のカートンと同じように悪くなるという意味ではありません。薬瓶に印刷されている日付は、その薬の製造元がその薬の安全性と完全な効力を保証するまでの日数です。しかし、薬が実際にどれだけの期間安全で効果的なままであるかは、しばしば議論の問題です。

有効成分の経時安定性が低いことが知られているインスリン、ニトログリセリン、液体抗生物質などのいくつかの薬に加えて、多くの薬はそれらの包装が示唆するよりはるかに長い有効期間を持つかもしれません。 [Why Do People Get Sick When the Seasons Change?]

だが誰もが知っているわけではないので、毒物管理センターは時折期限切れの薬を服用したために懸念を持っている人々から電話を受けることがある、とカリフォルニア・ポイズン・コントロール・システムのサンディエゴ部門のディレクター、Lee Cantrellは述べた。

「私が最後に確認したときに、期限切れの薬に関する査読付きの文書が人に問題を引き起こすのを見たことはありません」とCantrellはLive Scienceに語った。しかし、薬の有効性は時間の経過とともに低下するかもしれないが、この問題に関する研究はほとんどない、と彼は言った。

それにもかかわらず、数年前に、Cantrellは薬局の裏側にある抗ヒスタミン薬、鎮痛剤、ダイエットピルなどの古い薬品を調べる機会はほとんどありませんでした。

「私たちは、製造日から40年以上経ったこれらの薬の中には、まだ十分な効力を保持しているものがあることがわかりました」とCantrellは述べました。その研究は、2012年にジャーナルJAMA Internal Medicineに発表されました。Cantrellは、命を脅かすアレルギー反応を治療するために使用される高価な自動注射器であるEpiPensが、有効期限の4年以上経過しても効力の84%を保持していたことを示す日付、緊急時には、期限切れのEpiPenは何もないよりも良いだろうことを示唆している。

Cantrellの見解では、製薬会社は、薬の効力について長期的な研究をするためのお金を持っている唯一の会社です、「しかし、彼らがそれをするのに金銭的な動機は全くありません」。 (あなたが必要とする薬が期限切れになるとき、あなた、またはあなたの保険会社は、より多くの支払いをします。)

連邦政府は、しかし、薬の有効期間を研究するための経済的インセンティブを持っています。米国はテロ攻撃や病気の発生のような緊急事態の場合に必要とされるかもしれない薬の備蓄を維持しています。 1986年に、FDAと米国国防総省は、この備蓄の期限切れの薬を交換する費用を節約するためにShelf-Life Extension Program(SLEP)を開始しました。

2006年のSLEP試験では、理想的な条件下で保管されていた122種類の薬剤がテストされ、その結果、備蓄中の大部分の薬剤の有効期限が平均約4年間延長されました。 ProPublicaの調査によると、国防総省によると、SLEPは2016年に備蓄品の有効期限切れの医薬品の交換に費やされたであろう21億ドルの節約に貢献しました。そうであっても、FDAはまだ期限切れの薬を服用することに対して消費者に警告します。

同氏によると、「期限切れの薬は細菌増殖の危険性があり、効力の低い抗生物質は感染症の治療に失敗する可能性があり、より深刻な病気や抗生物質耐性につながる」という。特定の期限切れの薬についての質問はあなたの薬剤師か医者に向けられるのが最も良いです。

FDAはまた、濫用を防ぐために、未使用の期限切れの薬品を米国薬物取締局(DEA)が主催する国家処方薬の回収日に持ち込むことを奨励しています。ホワイトハウスは、2018年にこれらの出来事が約370万ポンドの未使用で期限切れの処方薬を回収した「記録を粉砕した」と主張している。

トランプ政権がそのような多数の勝利を見るかもしれない間、他の人は確かに大量の医薬品廃棄物を見るでしょう。

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実験用DARPA軍用衛星のロケットラボスクラブ打ち上げ


小型衛星打ち上げ会社のRocket Labは、ビデオ送信機の問題のために、米軍の日曜日(3月24日)に実験衛星の予定飛行を中止した。

Rocket Labは午後7時36分までカウントダウンしていました。グリッチが発生したときにEDT(2336 GMT)がニュージーランドのMāhia半島でLaunch Complex 1からElectronブースターを発売した、と同社はTwitterのアップデートで述べている。

「チームは、低パフォーマンスで13dBのビデオトランスミッタを確認しました」とRocket LabはTwitterの投稿で述べています。 「フライトの問題ではありませんが、その理由を理解したいので、その日は放棄しています」

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R3D2プロトタイプ宇宙船用アンテナは、梱包され配置された位置で見られます。 DARPAはRocket Lab Electronブースターで衛星テスト飛行を開始します。

R3D2プロトタイプ宇宙船用アンテナは、梱包され配置された位置で見られます。 DARPAは間もなくRocket Lab Electronを使って試験飛行でアンテナを打ち上げるでしょう。

(画像:©DARPA)

エレクトロンは国防総省高等研究計画局のための試験飛行でプロトタイプR3D2宇宙アンテナを運んでいます。

R3D2の一見「スターウォーズ」のドロイド風の名前は、無線周波数リスク低減展開デモの略です。宇宙船は打ち上げのためにきつく詰め込まれて、完全に展開されたら7.3フィート(2.3メートル)のスパンまで広がる斬新なアンテナ設計を運びます。

DARPAの関係者によると、このアンテナは非常に薄いKaptonメンブレンでできており、このフライトでの通信の有効性がテストされる予定だという。 R3D2衛星全体の重量は約330ポンドです。 (150キログラム)

DARPA関係者は声明の中で、「R3D2は、低地球軌道でのメンブレンアンテナのアンテナ配置ダイナミクス、残存性、および無線周波数(RF)特性を監視する」と述べた。 「アンテナは、現在大きな衛星を必要とする複数の任務を可能にし、地上の不利なユーザへの高データレート通信を含むことができます。」

tariik@space.comでTariq Malikに電子メールを送るか、彼に従ってください @tariqjmalik。フォローする @Spacedotcom そして フェイスブック

細胞が自らの運命を決定する方法の神秘的な数学


1891年、 ドイツの生物学者Hans Drieschは2細胞ウニ胚を半分に分けました、そして、彼はそれから分離された細胞の各々がそれからそれ自身の完全な、より小さくて、幼虫を生み出したことを発見しました。どういうわけか、半分は彼らの開発プログラム全体を変えることを「知って」いました:その段階で、彼らがどうなるかについての青写真は明らかにまだ引き出されていなかった、少なくともインクで。

クォンタマガジン


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原文はQuanta Magazineからの許可を得て転載しました。これは、科学の公的な理解を数学の発展および物理学および生命科学を網羅することによって強化することを使命とするSimons Foundationの編集独立出版物です。

それ以来、科学者たちはこの青写真を作ることに何が入るのか、そしてそれがいかに有益であるのかを理解しようとしてきました。現在、何らかの形の位置情報によって、遺伝子が胚の至る所でさまざまにオンオフされ、細胞に異なるアイデンティティが与えられることが知られています。それらの場所に基づきます。しかし、その情報を伝える信号は激しく、そして混沌として変動しているように見えます – あなたが重要な指針となる影響について期待するのとは反対です。

“ [embryo] マサチューセッツ大学医学部のシステム生物学者であるRobert Brewsterは、次のように述べています。 「しかし、どういうわけか、再現性のある、ぱりっとしたボディプランをあなたに与えるために一緒になっています。」

同じ精度と再現性が、一連の細胞プロセスで何度も何度も何度も何度も出るノイズからも出てきます。情報が関係する場合、細胞は理論的に可能な限り多くの有用な情報を複雑な環境から抽出するという、人生の課題に対する解決策を見つけることが多いという証拠があります。パリのÉcoleNormaleSupérieureの生物物理学者、Aleksandra Walczakによれば、最適な復号化についての質問は、「生物学のあらゆるところにあります」とのことです。

生物学者は、それらのシステムの複雑さがそれらを定量化するのを難しくし、そして何が最適化されようとしているのかを見分けることが難しいので、伝統的に生きているシステムの分析を最適化問題として唱えていません。さらに、進化論は進化するシステムが時間の経過とともに改善できることを示唆しているが、それらが最適レベルに追いやられるべきであることを保証するものは何もない。

しかし、研究者が細胞が何をしているのかを適切に判断することができたとき、最適化の明確な徴候を見て驚いた人はたくさんいます。脳がどのように外部の刺激に反応するのか、そして微生物が環境中の化学物質に反応するのかについてのヒントが出ています。最近で報告されているハエの幼虫の発達に関する新しい研究から、いくつかの最良の証拠が明らかになりました。 細胞

統計を理解するセル

何十年もの間、科学者たちは、どのように開発が展開されるかについての手がかりとしてミバエ幼虫を研究してきました。いくつかの詳細が早くから明らかになりました:遺伝子シグナルのカスケードは幼虫の頭 – 尾軸に沿ったパターンを確立します。モルフォゲンと呼ばれるシグナル伝達分子は、その後、胚組織を通って拡散し、最終的には身体の一部の形成を定義します。

その場で特に重要なのは、4つの「ギャップ」遺伝子で、これらは軸に沿って広く重複するドメインで別々に発現されます。それらが作り出すタンパク質は、順番に胚に沿って非常に正確な、周期的な縞模様のパターンを作成する「ペアルール」遺伝子の発現を調節するのに役立ちます。縞は体をセグメントに後で分割するための基礎を確立します。

ショウジョウバエの発生の初期には、4つの「ギャップ」遺伝子が幼虫の体の長軸に沿って異なるレベルで発現されています。そのパターンは、後に周期的バンドにおける「ペア – ルール」遺伝子の発現の基礎を築き、それは特定の身体セグメントを生じさせる。左側の胚の紫色の染色は、1つのギャップタンパク質の発現を示しています。右側の後期の幼虫の染色は、一対の規則則タンパク質を明らかにする。

細胞がどのようにこれらの拡散勾配を理解するのかは常に謎です。タンパク質レベルによって大体正しい方向(いわゆる)に向けられた後、細胞は継続的にそれらの変化する環境をモニターし、開発が進むにつれて小さな修正調整を行い、比較的遅い彼らの計画された同一性に固執するという広範囲にわたる仮定。そのモデルは、1956年にConrad Waddingtonによって提案された「開発の風景」を思い起こさせます。彼は、運命の中でセルが帰ってくる過程を、急勾配の谷や分岐した道を転がっていくボールに例えました。 Brandeis大学の物理学者JanéKondev氏によると、細胞は、「20問のゲーム」を通じてどこで何をしていたかのように、時間をかけて自分の位置に関する知識を磨くためにますます多くの情報を取得しなければなりませんでした。

しかしながら、そのようなシステムは偶然に起こりがちです:いくつかのセルは必然的に間違った道をたどり、軌道に戻ることができないでしょう。対照的に、ハエ胚の比較では、ペアルールの縞模様の配置は、胚の長さの1パーセント以内、つまり単細胞の正確さまで、非常に正確であることが明らかになりました。

プリンストン大学の生物物理学者であるThomas Gregorは、12年以上にわたってハエ胚の発生に関するデータを慎重に収集してきました。その根底にある物理的原理 – 「物理学者の夢」を明らかにすることを願っています。

セオドアHルイス3世

そのため、生物物理学者のThomas GregorとWilliam Bialekが率いるプリンストン大学のグループは、他のものを疑うようになった。セルは、代わりにギャップの表現レベルからペアルールストライプの位置を定義するために必要なすべての情報を得ることができるたとえそれらが周期的ではなく、したがってそのような正確な指示のための明白な情報源でなくても、遺伝子だけで。

それがまさに彼らが発見したことです。

彼らは12年間にわたり、ある胚から次の胚まで、細胞ごとにモルフォゲンとギャップ遺伝子タンパク質の濃度を測定し、4つすべてのギャップ遺伝子が頭から頭に沿ったあらゆる位置でどのように発現される可能性が高いかを決定した。テール軸それらの確率分布から、彼らはそのギャップ – 遺伝子タンパク質濃度レベルに基づいて細胞の位置の確率論的推定値を吐き出すことができる「辞書」、すなわちデコーダを構築しました。

約5年前、プリンストンで学士号(現在ハーバード大学で生物物理学博士号を取得中)として測定作業を始めたMariela Petkova、および現在オーストリア科学技術大学のGašperTkačikを含む研究者 – このマッピングは、最適なベイズデコーダとして知られているもの(つまり、デコーダが以前の条件付き確率からイベントの可能性を推測するためにベイズの規則を使用したもの)のように機能すると仮定して決定されました。ベイジアンフレームワークにより、彼らは「未知」、すなわち確率の条件を反転させることができた。ギャップ遺伝子発現のみを考えると、位置を与えられたギャップ遺伝子発現の測定値を用いて位置の「最良推測」を生成することができる。

チームは、4つのギャップ遺伝子の変動が実際に単一細胞精度で細胞の位置を予測するために使用され得ることを見出した。ただし、4つすべてについて最大の情報が得られることはありません。2つまたは3つのギャップ遺伝子しか検出されなかった場合、デコーダの位置予測はそれほど正確ではありませんでした。 4つのギャップ遺伝子すべてから得た情報の使用量が少ないデコーダのバージョン(たとえば、各遺伝子がオンであるかオフであるかにのみ応答した)も、より悪い予測をしました。

プリンストンの生物物理学者、ウィリアムビアレクは、最適化の原則は、専門家が生物系をよりよく理解するのを助けることができる「非常に具体的なアイデア」を構成すると考えています。

クリス・ファシネル/プリンストン

Walczak氏によると、「これらの分子グラジエントの濃度をどれほど上手く読み取ったのか、これまでに測定されたことも示されたこともありません…実際、軸に沿った特定の位置を正確に示しています」。

限られた数の分子とシステムの潜在的なノイズを考えても、ギャップ遺伝子の濃度を変えても、2つの隣接する細胞を頭 – 尾軸で区別するのに十分でした。その情報を最適に伝達する。

「しかし、問題は常に未解決のままであった:生物学は実際に気にかけているのか?」グレガーは言った。ギャップ遺伝子に対応するDNAの調節領域は、それらの遺伝子が含んでいる位置情報を解読できるような方法で実際に配線されているでしょうか。

生物物理学者たちはノーベル賞を受賞した生物学者エリック・ウィーシャウスと協力して、細胞が実際に情報を自由に利用できるかどうかをテストしました。彼らは非常に若いハエの胚におけるモルフォゲンの勾配を改変することによって突然変異体胚を作り出​​し、それが次にギャップ遺伝子の発現パターンを変化させ、そして最終的にペア・ルール・ストライプをシフト、消失、複製またはファジィエッジをもたらした。それでも、研究者らは、彼らのデコーダが驚くほどの正確さで突然変異したペアルールの表現の変化を予測できることを発見した。 Walczak氏は、「地図は変異体ではなく、デコーダが予測できるように壊れていることを示している」と述べた。

ルーシー・レディング – イッカンダ/ Quanta Magazine

「他の情報源から情報を得ているのであれば、トリックできないと想像することができます。 [the cells] ブリュースター氏は付け加えた。 "あなたのデコーダは失敗するでしょう。"

研究に関わっていなかったKondev氏によると、これらの発見は「道標」を表している。彼らは、推測されたデコーダには「物理的な現実」があると示唆している、と彼は言った。 「進化を通じて、これらの細胞は、制御DNAを使用してベイズのトリックを実装する方法を考え出しました。」

細胞がどのようにそれをするかは謎のままです。シカゴ大学のシステム生物学者、ジョン・ライニッツ氏は次のように述べています。

それでも、この研究は初期発生、遺伝子調節、そしておそらく進化全般についての新しい考え方を提供します。

急な風景

この調査結果は、ワディントンの開発的展望についての考え方についての新たな視点を提供します。 Gregor氏によると、彼らの研究は、20問の質問、あるいは結局のところ知識を徐々に洗練する必要がないことを示しています。景観は「初めから急である」と彼は言った。すべての情報はすでにあります。

"自然な選択 [seems to be] カリフォルニア工科大学の大学院生であるManuel Razo-Mejia氏は、次のように述べています。

プリンストン大学の生物学者であるEric Wieschausとその2人の同僚は、ショウジョウバエ胚の初期発生を制御する遺伝的メカニズムの発見により、1995年にノーベル賞を受賞しました。

デニスアップルホワイト/プリンストン

ミバエの胚は非常に早く成長するので、おそらく彼らの場合、「進化はすべてのものを非常に迅速に行うという圧力のためにこの最適な解決策を見出した」と生物学者のJames Briscoeは述べた。この研究に参加しなかったロンドンのFrancis Crick Institute。これがより一般的なものであるかどうかを実際に確証するためには、研究者はよりゆっくり発達するものを含む他の種でデコーダをテストしなければならないでしょう。

そうであっても、これらの結果はしばしば謎めいた規制要素について尋ねるために興味をそそる新しい質問を設定しました。科学者たちは、規制DNAが他の遺伝子の活動の制御をどのようにコードしているかをしっかりと把握していません。チームの調査結果によると、これには最適なベイジアンデコーダが含まれているため、規制要素が複合型ギャップ遺伝子発現の微妙な変化に対応できるようになります。 「私たちは質問をすることができます、それはデコーダをエンコードする規制DNAについてそれは何ですか?」とKondevは言いました。

「それがどうすれば、この最適なデコードが可能になりますか」と彼は付け加えました。 「これは、この調査の前には考えられなかった問題です。」

「それこそが、この分野での次の課題としてこの仕事が生み出すものです」とブリスコー氏は言います。その上、そのようなデコーダを分子レベルで実装する多くの方法があるかもしれず、それはこの考えが他のシステムにも同様に適用できることを意味している。実際、そのヒントは、脊椎動物の中枢神経系の前駆体である神経管の発達において明らかにされてきました。

さらに、これらの規制地域が最適な解読機能を実行する必要がある場合、それらがどのように進化することができるか、ひいては生物全体がどのように進化することができるかを潜在的に制限する。 「私たちはこの一例を持っています…これはこの惑星で進化した人生です」とKondevは言いました、そしてそのため、何が人生になることができるかについての重要な制約は知られていません。セルがベイジアンの振る舞いを示していることを見つけることは、情報を効果的に処理することが「一緒にくっついたたくさんの原子を生命であると思うもののように振る舞わせる一般原則」であるかもしれないことのヒントです。

しかし、今のところ、それはまだヒントにすぎません。 「物理学者の夢のようなものだ」とグレガー氏は語った。

海の下のワイヤーから脳内のニューロンへ

情報の最適化の概念は電気工学に根ざしています。専門家たちは、もともと人が大洋横断ケーブルを介して電話で話すことを可能にするために音をエンコードし、次にデコードする方法を理解したいと思いました。その目標は、後でチャネルを介して情報を最適に伝送する方法についてのより広範な検討に変わりました。このフレームワークを脳の感覚系に適用し、それらが反応を生み出すために入力をどのように測定し、エンコードし、そしてデコードするかは、それほど大きな飛躍ではありませんでした。

例えば、Razo-Mejiaは、バクテリアが環境中で化学物質をどのように感知し処理するのか、そしてそれがどのように彼らの適応度に影響するのかを研究しています。一方、Walczak氏とその同僚たちは、適応型免疫システムにおいて、「優れた復号化戦略」はどのようなものになるのか、ということを求めてきました。

「最適化が審美的または哲学的な考えであるとは思わない。それは非常に具体的な考えです」と、ビアレクは言いました。 「最適化の原則には、測定する興味深いことを何度も繰り返し指摘しています。」それらが正しいかどうかにかかわらず、彼はそれらを考えるのは生産的だと考えています。

「もちろん、他の多くのシステムでは、デコードされるプロパティが1次元の位置よりも難しいことが難点です。 [along the embryo’s axis]Walczakは言った。 "問題は定義するのが難しいです。"

それが、ビアレクと彼の同僚が研究していたシステムをとても魅力的なものにした理由です。 「この場合の情報のように、高水準のアイデアが数式につながるような生物学の例は多くありません」とKondev氏は述べています。

ビアレクを興奮させるのは、この理論と実験の結婚です。彼は、このアプローチが他の状況での作業を導き続けることを期待しています。 「明確ではないのです」と彼は言いました。 [of optimization] いくつかのコーナーで生じる好奇心、またはそれについて一般的な何かがあるかどうか」

後者が事実であることが証明されれば、「それは非常に印象的です」とBriscoeは言った。 「これらの本当に効率的な方法を見つけるための進化の能力は、信じられないほどの発見になるでしょう。」

Kondevは同意した。 「物理学者として、あなたは生命現象が地球上で生物を作る特定の化学的性質やDNAや分子に限ったものではないことを望みます」と彼は言いました。 「もっと広いことは何ですか?知りません。しかし、多分これはその謎からベールを少し引き上げることです。」

原文はQuanta Magazineからの許可を得て転載しました。これは、科学の公的な理解を数学の発展および物理学および生命科学を網羅することによって強化することを使命とするSimons Foundationの編集独立出版物です。


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遠くて冷たい宇宙のロックフランケンシュタインの始まり


テキサス州ウッドランド – New Horizo​​ns探査機が遠くて冷たい宇宙の岩を越えてズームしてから3ヶ月も経たないうちに、科学者たちはUltima Thuleというニックネームというその物語がどうなったのかという物語をまとめ始めました。

3月18日に開催された第50回月惑星科学会議での一連の科学発表で、ミッション科学者たちは宇宙岩石の地形と組成に関する新しいデータを共有し、それらが物体の形成方法に関するシナリオを洗練する手助けをしています。

ニューホライズンズミッションの主任研究員でサウスウェスト研究所の惑星科学者であるアランスターン氏は、チームの最初のプレゼンテーションで、「我々が計画したすべての観測は計画通りに機能した」と述べた。 「100%成功したフライバイを達成しました」

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宇宙船が収集することができた豊富なデータは遠いKuiper Beltオブジェクトについて同様にミステリーと仮説を提供しました。そして、科学者はNew Horizo​​nsが発射したときにさえ発見しませんでした。特に、チームは正式に2014 MU69として知られているオブジェクトがどのように形成されたかをまとめることに熱心でした。

フライバイの直後、チームはMU69が実際には2つのオブジェクトが接触バイナリーと呼ぶものにくっついていることを確認しました。高解像度の白黒New Horizo​​ns写真の分析を続けると、オブジェクトの2つの半分が別々に形成され、Ultimaと呼ばれる大きな葉が、Dippin 'のように多数の小さなオブジェクトがまとまった結果であることがわかります。ドット

「ある意味では、Ultimaはか​​なり単純化された地質学を持っています。ここではフランケンシュタインに少し似ています」と、カリフォルニア州にあるNASAのAmes Research CenterのNew Horizo​​ns科学者、Jeff Mooreはプレゼンテーションの中で述べました。 「Thuleには、さらに多くのことが起こっています。」特に、この小さなローブは、このオブジェクトの最大の特徴である、チームがメリーランドと愛称を付けたうつ病です。 (New Horizo​​nsは、その状態のジョンズホプキンス大学応用物理学研究所によって運営されています。)

New Horizo​​nsチームによって作成された新しい地図は、Ultima Thuleというニックネームのオブジェクトを形成するために収束したさまざまな岩の塊を示しているように見えます。

New Horizo​​nsチームによって作成された新しい地図は、Ultima Thuleというニックネームのオブジェクトを形成するために収束したさまざまな岩の塊を示しているように見えます。

クレジット:NASA /ジョンズホプキンス大学応用物理学研究所/サウスウェスト研究所/ ESA

しかし、チームがカラー画像を使用するようになると、この集約構造の証拠を確認するのが難しくなります。 MU69の圧倒的に赤い表面は表面の特徴と一致する色のいくつかのバリエーションを示しますが、仮定された小さな地質学的サブユニットではありません。

フラッグスタッフのローウェル天文台の天文学者、ウィル・グランディ氏は、次のように述べている。プレゼンテーション。 「それらは明らかに互いに異なっているようには見えない」

また、この2つのMU69がどのように収束したかについても触れました。チームがオブジェクトのジョイントを詳しく調べたところ、彼らは激しい衝突が岩をゆがめたという兆候を見つけていませんでした。その代わり、科学者たちは、2つの半分の物体が別々に形成され、最長と最短の寸法を同期させるのに十分な長さ – 隣同士の2つのパンケーキのように – に触れる毎秒。

ニューホライズンのパートナーでセントルイスのワシントン大学の惑星科学者であるウィリアムマッキノンは、「自分でできる、壁に入ることができる」と発表した。 「とても穏やかな状況です」

MU69での宇宙船の滞在は非常に短いものでしたが、ミッション科学者たちはニューホライズンズから1年以上新しいデータを受け取るでしょう。これは、観測できた観測量と、地球からの距離が遠い場所でのプローブで可能な遅いデータ中継速度のおかげです。この組み合わせは、科学者たちが今後しばらくの間、オブジェクトに関するパズルに取り組むことを意味します。

「Ultima Thuleは驚くべきものを超えています」とStern氏は述べた。 「それは私たちに多種多様な謎を提示してきました、そして率直に言って、私はグラムごとに考えると、それは冥王星自体を凌駕するかもしれません。

メールでMeghan Bartelsさん mbartels@space.com または彼女に従ってください @meghanbartels。 Twitterでフォローします @Spacedotcom そして フェイスブック