宇宙

理論物理学は、ワームホール、量子泡、マルチバースなど、奇妙で素晴らしい概念でいっぱいです。 問題は、そのようなものは理論家の方程式から簡単に浮かび上がるが、実験室の設定で作成してテストすることは事実上不可能であるということです。 しかし、そのような「テスト不可能な」理論の1つとして、実験的なセットアップが間近に迫っている可能性があります。 マサチューセッツ工科大学とオンタリオ州のウォータールー大学の研究者は、 ウンルー効果をテストする、空の空間を移動するオブジェクトから発生すると予測される奇妙な現象。 科学者がその効果を観察することができれば、この偉業はブラックホールの物理学についての長年の仮定を確認することができます。 彼らの提案は 物理的レビューレター 4月21日。 ウンルー効果を直接観察できれば、ハイパースペースにジャンプするように見えるかもしれません。 ミレニアムファルコン—それ以外の場合は黒いボイドのビューを浴びる突然の光のラッシュ。 物体が真空中で加速すると、光る粒子の暖かいマントに包まれます。 加速が速いほど、輝きは暖かくなります。 研究の共著者の1人であるMITの量子物理学者VivishekSudhirは、真空は定義上空であると想定されているため、「それは非常に奇妙です」と説明しています。 「ご存知のとおり、これはどこから来たのですか？」 それがどこから来たのかは、いわゆる空の空間が完全に空ではなく、エネルギーの量子場が重なっていることで満たされているという事実と関係があります。 これらのフィールドの変動は、光子、電子、およびその他の粒子を発生させる可能性があり、加速する物体によって火花を散らす可能性があります。 本質的に、フィールドに浸された真空を高速で通過するオブジェクトは、フィールドのエネルギーの一部を取得し、その後、Unruh放射として再放出されます。 この効果の名前は、1976年に彼の名を冠した現象を説明した理論物理学者のビルウンルーに由来しています。しかし、数学者のスティーブンフラーリングと物理学者のポールデイビスの2人の研究者は、ウンルーから3年以内（それぞれ1973年と1975年）に独立して式を作成しました。 ）。 「私はそれを鮮明に覚えています」と、現在アリゾナ州立大学の摂政教授であるデイビスは言います。 「私は机もオフィスもなかったので、妻の化粧台に座って計算をしました。」 1年後、デイビスはウンルーが彼の最近の進歩について講演している会議でウンルーに会いました。 デイビスは、ウンルーが自分の化粧台の計算から明らかになったものと非常によく似た現象を説明しているのを聞いて驚いた。 「それで、私たちはその後バーに集まりました」とデイビスは回想します。 […]

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化学者たちは、RNA分子がアミノ酸の短鎖をつなぐことができることを実証することによって、生命の始まりの理論における重大な問題を解決したと言います。 5月11日に公開された調査結果 自然、のバリエーションをサポートします 「RNAワールド」仮説は、DNAとそれがコードするタンパク質が進化する前は、最初の生物はRNAの鎖に基づいていたと提案しています。これは、ヌクレオシドA、C、G、Uの配列として遺伝子情報を保存し、次のように機能する分子です。化学反応の触媒。 この発見は、「初期の化学進化を追求するための広大で根本的に新しい道を開く」と、ドイツのハインリッヒハイネ大学デュッセルドルフで分子進化を研究しているビルマーティンは述べています。 RNAの世界では、標準的な理論によれば、生命は、自分自身をコピーし、他の鎖と競合することができる複雑なプロトRNA鎖として存在する可能性があります。 その後、これらの「RNA酵素」は、タンパク質を構築し、最終的にはそれらの遺伝子情報をより安定したDNAに転送する能力を進化させた可能性があります。 RNAだけで作られた触媒は、今日のすべての生細胞に見られるタンパク質ベースの酵素よりもはるかに効率が低いため、これがどのように発生するかは未解決の問題でした。 “それでも [RNA] 触媒が発見されましたが、その触媒力はお粗末です」とドイツのミュンヘンのルートヴィヒマクシミリアン大学の有機化学者であるトーマスカレルは言います。 RNAリボソーム この難問を調査している間、Carellと彼の共同研究者は、現代のすべての生物がタンパク質を構築する方法でRNAが果たす役割に触発されました。遺伝子をコードするRNAの鎖（通常はDNA塩基のシーケンスからコピーされた）が、対応するタンパク質を一度に1アミノ酸ずつ構築するリボソーム。 ほとんどの酵素とは異なり、リボソーム自体はタンパク質だけでなく、RNAのセグメントで構成されており、これらはタンパク質の合成に重要な役割を果たします。 さらに、リボソームには、標準的なRNAヌクレオシドA、C、G、およびUの修飾バージョンが含まれています。これらのエキゾチックなヌクレオシドは、原始的なブロスの痕跡として長い間見られてきました。 Carellのチームは、生細胞で一般的に見られる2つのRNAを結合することにより、このような2つの修飾ヌクレオシドを含む合成RNA分子を構築しました。 エキゾチックサイトの最初の部分で、合成分子はアミノ酸に結合する可能性があり、アミノ酸は次に横方向に移動して、それに隣接する2番目のエキゾチックヌクレオシドと結合します。 次に、チームは元のRNA鎖を分離し、独自のアミノ酸を持った新しいRNA鎖を持ち込みました。 これは、以前に2番目の鎖に結合していたアミノ酸と強力な共有結合を形成するための正しい位置にありました。 このプロセスは段階的に続けられ、RNAに付着して成長するアミノ酸の短鎖（ペプチドと呼ばれるミニタンパク質）が成長しました。 アミノ酸間の結合の形成にはエネルギーが必要であり、研究者は溶液中のさまざまな反応物でアミノ酸をプライミングすることによってエネルギーを提供しました。 「これは非常にエキサイティングな発見です」とマーティンは言います。「RNAベースのペプチド形成への新しいルートを描くだけでなく、RNAの天然に存在する修飾塩基への新しい進化的重要性を明らかにするからです。」 この結果は、生命の起源においてRNAが果たす重要な役割を示していますが、自己複製するためにRNAだけを必要としない、とマーティンは付け加えています。 アトランタのジョージア工科大学の生物物理学者であるローレン・ウィリアムズも同意します。 「RNAの起源とタンパク質の起源が関連していて、それらの出現が独立していない場合、数学はRNA-タンパク質の世界を支持し、RNAの世界から離れて根本的にシフトします」と彼は言います。 […]

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