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ブレークスルー賞授賞式で宇宙地図作成者に華やかな科学的スポットライトが当たる

ブレークスルー賞授賞式で宇宙地図作成者に華やかな科学的スポットライトが当たる
NASA のウィルキンソン マイクロ波異方性探査機によって測定された全天の温度変化を色分けした投影図で示します。(NASA の写真)

「科学界のオスカー賞」とも呼ばれる今年のブレークスルー賞は、遺伝子工学者、病気と闘う人々、数学の天才、そしてウィルキンソン・マイクロ波異方性探査機(WMAP)を支える宇宙地図作成チームの科学者たちに贈られる。

本日の2,200万ドルの賞金授与式は、ハリウッドの華やかさとシリコンバレーの知力を融合させたNASAエイムズ研究センターでの式典で締めくくられる。

オスカー受賞俳優モーガン・フリーマンが司会を務めるこの番組は、ナショナルジオグラフィックで放映され、今夜午後7時(太平洋標準時)からFacebookとYouTubeでライブ配信されます。司会者には、アシュトン・カッチャー(「ザット'70sショー」)、妻のミラ・クニス(「バッド・ママ」)、そしてケリー・ワシントン(「スキャンダル」)などが名を連ねています。

この賞プログラムは、ロシアの億万長者ユーリ・ミルナー氏とその妻ジュリア・ミルナー氏が、グーグル共同創業者のセルゲイ・ブリン氏、23andMe CEOのアン・ウォジツキ氏、フェイスブック CEO のマーク・ザッカーバーグ氏とその妻プリシラ・チャン氏と提携して 2012 年に設立した。

この賞は科学分野で最も賞金の高い賞の一つであり、今年は生命科学、基礎物理学、数学の分野で7つの300万ドルの賞が授与されます。さらに100万ドルが、若手科学者、学生、教師に贈られます。

今年の物理学賞は、約15年前に宇宙マイクロ波背景放射の先例となる地図を作成したWMAPの科学チームの研究者27人が受賞する点で注目に値する。

「これは素晴らしい、そして間違いなく驚きです」と、ジョンズ・ホプキンス大学の天体物理学者でWMAPミッションの主任研究者であるチャールズ・ベネット氏は、今夜の式典に先立ちGeekWireに語った。「重要なことをやっていることは分かっていましたが、実際に実現するまで、どのように受け止められるかは分かりません。」

ベネット氏と他の4人のチームリーダー(ブリティッシュコロンビア大学のゲイリー・ヒンショー氏、プリンストン大学のノーマン・ジャロシク氏、デビッド・スパーゲル氏、ライマン・ペイジ氏)は、300万ドルの賞金の大部分を獲得することになる。しかし、このプロジェクトに関わる全員が恩恵を受けることになる。

チャールズ・ベネット
天体物理学者チャールズ・ベネット氏は、「科学界のオスカー賞」と称される今年のブレイクスルー賞の受賞者の一人です。(ジョンズ・ホプキンス大学写真)

2003年に、WMAPの科学者たちは、ビッグバンの残光が残したマイクロ波背景放射の微小な温度変化を分析し、当時としては前例のない宇宙の年齢と構成の測定値を導き出した。

結果は、ビッグバンが約138億年前に起こり、暗黒物質と暗黒エネルギーとして知られる謎の要素が支配的な宇宙を生み出したことを示唆している。

「宇宙のわずか5%程度が原子だというのは、比較的単純だが、同時に奇妙なことでもある」とベネット氏は語った。

約25%は暗黒物質、つまり重力の影響によってのみ検出できる特殊な物質で構成されています。残りの70%は、宇宙の加速膨張に寄与する要因である暗黒エネルギーで構成されています。

「一挙に、私たちは宇宙のかなり確実な定量化を実現した」とベネット氏は語った。

当時、この発見は複数の観測機器による測定の「宇宙的収束」として称賛された。その後、欧州宇宙機関(ESA)のプランク計画などの後続ミッションによって、WMAPの宇宙観は概ね裏付けられてきた。しかし、ベネット氏は、いくつかの根深い「緊張」が生じており、未だに解決されていないことを認めている。

例えば、「宇宙距離ラダー」のさまざまなスケールでの宇宙の観測から得られた測定値は、WMAP やプランクのデータに基づいて科学者が考えていたよりもはるかに急速に宇宙が膨張していることを示唆しています。

「こうした緊張はさらに悪化するだろうと私は予測している」とベネット氏は語った。

今後の研究によって緊張が解消され、暗黒エネルギーと暗黒物質の性質に関する新たな洞察が得られたり、宇宙に関する新たな理論や全く新しい視点への扉が開かれたりする可能性がある。

数十億ドル規模の大型ハドロン衝突型加速器(LHC)をはじめとする粒子検出器は、宇宙の謎の解明に大きく貢献する可能性があります。ジョンズ・ホプキンス大学が主導するプロジェクト「宇宙論大型角スケール・サーベイヤー(CLASS)」のような地上望遠鏡も同様です。一方、宇宙では、欧州宇宙機関(ESA)のガイア計画とユークリッド計画が謎の解明に貢献するはずです。

「宇宙論におけるさらなるブレークスルー賞の未来はかなり明るい」とベネット氏は語った。

本日発表されたその他のブレークスルー賞のラインアップは次のとおりです。

ライフサイエンス

  • ドン・クリーブランド(カリフォルニア大学サンディエゴ校):  「神経変性におけるグリア細胞の役割を含む遺伝性ALSの分子病態の解明、およびALSおよびハンチントン病の動物モデルにおけるアンチセンスオリゴヌクレオチド療法の確立。」
  • ジョアン・チョリー(ソーク生物学研究所およびハワード・ヒューズ医学研究所):  「植物が光合成による光の収穫において、光と影から情報を抽出し、シュートと葉の成長プログラムを修正する分子メカニズムの発見に対して。」
  • キム・ナスミス(オックスフォード大学):  「細胞分裂中に重複した染色体が危険な形で分離する複雑なメカニズムを解明し、がんなどの遺伝性疾患を予防する。」
  • ピーター・ウォルター、カリフォルニア大学サンフランシスコ校:  「疾患の原因となる変性タンパク質を検出し、細胞に是正措置を取らせる細胞品質管理システムである変性タンパク質反応の解明に対して。」
  • 京都大学の森和俊氏:  「また、疾患の原因となる変性タンパク質を検出し、細胞に是正措置を取らせる細胞品質管理システムである変性タンパク質応答の解明も必要です。」

数学

  • ユタ大学のクリストファー・ヘイコン氏とUCSDのジェームズ・マッカーナン氏:「双有理代数幾何学、特に全次元における最小モデル計画への変革的貢献」

ニューホライズンズ賞

10万ドルの賞金は、若手物理学者と数学者の業績を表彰するものです。

  • 物理学: クリストファー・ヒラタ(オハイオ州立大学)、アンドレア・ヤング(カリフォルニア大学サンタバーバラ校)、ダグラス・スタンフォード(スタンフォード高等研究所およびスタンフォード大学)。
  • 数学: Aaron Naber (ノースウェスタン大学)、Maryna Viazovska (ローザンヌ工科大学)、Zhiwei Yun (イェール大学)、Wei Zhang (マサ​​チューセッツ工科大学およびコロンビア大学)。

ブレークスルージュニアチャレンジ

第3回ブレークスルー・ジュニア・チャレンジは、 フィリピン出身のヒラリー・ダイアン・アンダーレスさん(18歳)を表彰します。彼女は教育賞として25万ドル、彼女の理科教師には5万ドル、そして彼女の学校にはコールド・スプリング・ハーバー研究所と共同で設計・製作された10万ドル相当の新しい科学実験室が贈られます。アンダーレスさんは、昨年のブレークスルー・ジュニア・チャレンジの一環として実施された一般投票チャレンジで最高得点を獲得しました。

今年の物理学部門に提出されたビデオは、一般相対性理論における参照フレームに焦点を当てていました。

ブレークスルー賞の授賞式は、本日午後 7 時 (太平洋標準時) にナショナル ジオグラフィック チャンネルで放映され、ブレークスルーの Facebook チャンネルと YouTube チャンネル、およびナショナル ジオグラフィック TV の Facebook チャンネルと YouTube チャンネルでストリーミング配信されます。