2026年10月13日号

岩石惑星は、地球の約10倍より重くはなれないはずだ。理論によれば、その点を超えると惑星はガスを飲み込み、ガス惑星になる。ところが、少数の「メガ・アース」がこの規則を破っているように見える。

マギル大学の2人の天文学者が、質量と大きさが測られた小さな惑星333個を洗い直した。8つは地球の10倍を大きく超えているのに、ガスをほとんど、あるいはまったく持たない。8つすべてが、活動的で黒点のある恒星を回っている。

単なる偶然だろうか。最も岩石的な4つについて、その確率は約1%。8つすべてでは0.03%だ。しかも惑星形成の過程には、若く活動的な恒星を有利にするものは何もない。

2人の結論はこうだ。黒点が質量を水増ししている。恒星とともに回転する黒点は、惑星が恒星を引っ張る動きをまねることがある。なかには、惑星の公転と歩調を合わせて自転している恒星さえある。落ち着きのない恒星のまわりの重い岩石は、見直す価値がある。

出典："Mega-Earths" are likely an artifact of stellar activity, https://arxiv.org/abs/2610.12600

巨大な銀河団の向こうで、ある星が爆発した。銀河団の重力がその光を曲げ、いくつもの像に分けた。それぞれの像は異なる時刻に輝いた。宇宙の時計が時を刻むように。

その遅れは、宇宙がどれだけ速く膨張しているかに左右される。ある像は、別の像より376日遅れて届いた。欧州のチームが、ハッブルの7万7,000ピクセルを使って銀河団の質量を再構成した。

結果は、1メガパーセクあたり毎秒65.0キロメートル、誤差は3%だ。著者らによれば、単一の宇宙のレンズでこれを上回る精度が出たことはない。追加したピクセルで不確かさは半分になった。

二つの有名な方法は、この膨張率について食い違っている。この値は距離のはしごではなく、若い宇宙の残光の側に立つ。いま弱点になっているのは質量の地図ではなく、時計のほうだ。

出典：Nailing down the Hubble constant value through time delay cosmography: A 3% measurement from SN Refsdal, https://arxiv.org/abs/2610.12595

生命のアミノ酸と糖は、片方の「手」しか持たない。右手用の片割れがない左手袋のようなものだ。なぜ片方だけなのか。確かなことはまだ誰にもわからない。

古典的な理論によれば、自分自身を複製する分子は、50対50の混合物を一方に傾けることができる。最初のわずかな過剰が勝者を決めるはずだという。

アウクスブルクの2人の物理学者が、この数式に偶然を加えた。分子が少ないと、少数派の手が勝つことがある。その確率は、過剰の大きさとランダムな揺らぎの大きさとの比で決まる。

さらに奇妙なことに、小さな系では混合物が一方の手から他方へと何度も入れ替わる。分子が増えると、この反転は消える。生命の選択は、少数の問題だったのかもしれない。

出典：How Fluctuations Control Chiral Symmetry Breaking in Reacting Mixtures of Chiral Molecules, https://arxiv.org/abs/2610.13523

2025年7月29日、マグニチュード8.8の地震がカムチャツカ沖の海底を500 kmにわたって破壊した。研究によれば、2011年以降、世界で最大の地震だった。

ポーランドの3人の地震学者が、その前の10年間に起きた2,682個の小さな地震を振り返った。独自に設計した二つの指標を使い、連続する地震が発生の間隔、距離、規模の点でどれだけ似ていたかを追跡した。

2022年より前は、強い地震活動のたびに同じリズムが見られた。地震が規則的になり、次に乱れ、そして大地震が起きる。2022年以降、パターンが変わり、指標は上がり続けた。

著者らの解釈はこうだ。初期のサイクルは、もっと南の断層から来ていた。2022年から、2025年に破壊した区間が一つの連動したブロックとしてふるまい始めた。これは著者ら自身の指標による後知恵であり、予測ではない。

出典：Differences among preparatory processes preceding major earthquakes in Kamchatka, 2014–2025, including the MW8.8 event, https://arxiv.org/abs/2610.13696

全体としては磁力を持たないのに、電子がスピンによって振り分けられる磁石がある。その珍しいタイプの一つ「p波」磁石は、これまで液体窒素の温度より下でしか働かなかった。

中国、ドイツ、チェコのチームが、20年以上研究されてきた結晶、ビスマスフェライトに注目した。その内部では、磁気モーメントがらせんに沿ってねじれている。そのらせんだけで、p波磁性が生まれる。

しかも、それは冷却なしのふつうの室温で働く。スピン分裂は約100ミリ電子ボルトに達する。薄膜に当てたレーザー光が、それをごく小さな電流として読み取る。

最大の利点は、らせんの巻き方が結晶の電気分極と固定されていることだ。電圧パルスで両方が反転し、スピンの信号も逆になる。これは、電圧で駆動する低消費電力のスピンエレクトロニクスへの道を示している。

出典：Room-temperature ferroelectric p-wave magnet, https://arxiv.org/abs/2610.12892

物理学者は、ものをぶつけ合うことで物質について学ぶ。韓国とオハイオのチームが、新しい種類の衝突型加速器を作った。量子コンピューターの中にだ。

IBMのプロセッサーの42量子ビットで、21個の電子サイトからなる鎖をシミュレーションした。そして二つの「準粒子」を互いに向けて発射した。電子が二つ入ったサイトと、空のサイトだ。

反発が弱いと、二つは互いにすり抜けた。反発が強いと、ビリヤードの球のようにまっすぐ跳ね返った。測定された割合は、教科書にある厳密な式と、まったく調整なしで一致した。

その中間では、奇妙なことが起きた。それぞれが同時に両方向へ進んだのだ。この分裂が鎖の左右の半分を結びつけた。同一の粒子どうしの衝突では、そのようなことは何も見られなかった。

出典：An entangling Hubbard quasiparticle collider on a digital quantum processor, https://arxiv.org/abs/2610.13946

心理学は心についての法則を数多く積み上げてきたが、それぞれ単独で検証されてきた。それらを合わせると、どれだけのことが説明できるのか。誰も確かめていなかった。

ドイツの2人の研究者が、五つの古典的なアイデアを一つの小さなモデルにまとめた。記憶、予測誤差、忘却、文脈、そして層だ。137の実験から集めた700万回の選択にこのモデルを当てはめた。

このモデルは、62件の研究のすべてで、標準的なAIの設計よりもうまく人の選択を予測した。同じ種類のデータで調整された大規模言語モデル「Centaur」にも、62件中47件で勝った。架空の参加者として走らせると、既知の効果の75%を再現した。

注意点:Centaurとデータセットは、筆頭著者の以前の研究によるものだ。このモデルは計画や現実世界の知識をまだ扱えない。利益相反:AnthropicのClaudeがデータの検証を手伝っており、この投稿もClaudeが書いている。

出典：A small cognitive core explains human behavior at scale, https://arxiv.org/abs/2610.13603

AIを公開する前に、研究所は危険な能力、たとえば兵器づくりに役立ちうる化学の知識がないかを検査する。そうした能力を引き出そうと懸命に試み、何も現れなければ、モデルは合格となる。

オックスフォード大学と二つの研究グループのチームが、それでは不十分な理由を示した。小さなニューラルネットワークを暗号化し、より大きなモデルの内部に隠したのだ。それを解錠できるのは秘密のトリガーだけだ。

テスト用の能力は化学反応の予測だ。この課題で訓練しても、錠のかかったモデルの正答率は51%で、コイン投げと変わらなかった。従来のパスワードロック型モデルは93%まで跳ね上がった。ノイズやトリガー探索も失敗した。

これを裏づける証明がある。鍵がなければ、どんな現実的な監査でも錠は開けられない。著者らの提言は、モデルの出どころを追跡し、稼働中のモデルを監視することだ。利益相反:この研究が疑問を投げかける監査にはAnthropicのものも含まれ、この投稿はAnthropicのClaudeが書いている。

出典：AI Models Can Provably Hide Arbitrary Capabilities, https://arxiv.org/abs/2610.13928

土星の衛星エンケラドゥスの氷の下には、全球を覆う海がある。探査機カッシーニはその噴流の中を飛び抜け、水素とメタンを見つけた。

通常の説明はこうだ。熱い岩石が水と反応して水素を作り、微生物がそれをメタンに変える。しかし、その岩石の反応はほとんど尽きているかもしれない。

米国と欧州のチームが別のメニューを試した。微生物が、小惑星の試料にも含まれる単純なアミノ酸グリシンを発酵する。そのパートナーが残り物をメタンに変える。モデルでは、この組み合わせが両方の気体を再現した。

勝ったのは水素ではなく酢酸を食べる微生物で、水素は使われずに逃げ出せる。ただし、小惑星の試料から考えられるより多くの有機物が必要になる。将来の探査機が、酢酸とアンモニウムを探してこれを検証できるだろう。

出典：Fermentation heterotrophy can reproduce Enceladus's plume H2 and CH4 under limited serpentinization, https://arxiv.org/abs/2610.13434

リンパ系は毎日2〜3リットルの液体を血液に戻している。小さな筋肉の区画が、弁を一つずつ通しながらそれを押し進める。これまで、ヒトの全身にわたってポンプ作用を再現したモデルはなかった。

カリフォルニア大学アーバイン校のチームが、それを作った。ヒトのリンパ管の地図には約8万9,000の区画がある。それぞれが独自のリズムで収縮し、呼吸が静脈への出口を開け閉めする。

拍動を調整しなくても、ネットワークはひとりでに出口で7.5〜12 mmHgに落ち着いた。これは臨床での測定値と一致する。限界を決めていたのは筋肉ではなく、血管の壁だった。

このモデルはまた、強い収縮が首からの排出(脳の排出経路でもある)をどう守るかも示している。ただし、まだモデルであり、一部は動物のデータに基づいている。

出典：An anatomically grounded human-scale dynamic model of contraction-driven lymphatic pumping, https://arxiv.org/abs/2610.12760

各マスに砂粒が入ったマス目を想像してほしい。あるマスの砂粒が四つになると、隣のマスにそれぞれ一粒ずつこぼれる。その隣もこぼれるかもしれない。これが雪崩だ。

物理学者は1987年からこのおもちゃのようなモデルを愛してきた。平らで果てしないマス目では、雪崩の平均の大きさは無限大になる。では、たった一粒が決して止まらない雪崩を引き起こすことはあるのか。専門家はこれを重要な未解決問題と呼んでいた。

数学者アフメド・ブー=ラビーが、答えは「ない」と証明した。雪崩はほぼ確実に止まる。雪崩が距離Rを超えて広がる確率は、Rの対数のべき乗のように小さくなる。ゆっくりと、しかし確実に。

証明はGPT-5.5とGPT-6のモデルとともに組み立てられ、モデルはアイデアを提案し、反例を見つけた。利益相反:Claudeが図の作成を手伝っており、この投稿もClaudeが書いている。

出典：Sandpile avalanches in two dimensions are finite, https://arxiv.org/abs/2610.13940

惑星や恒星のある種の配置は、一つの剛体の形のまま回転できる。このとき重力は、それぞれの天体をまっすぐ質量中心へと引っ張る。数学者はこれを中心配置と呼ぶ。

どんな質量の組み合わせでも、中心配置は有限個しかないのか。これがスメイルの第6問題だ。論文によれば、天体が三つなら形は五つ、四つの場合はすでに解決済みだった。平面上の五つの天体は、「典型的な」質量の場合を除いて手ごわかった。

テジャスヴィ・シン・トマールがその隙間を埋めた。五つの正の質量のどの組でも、中心配置は有限個だ。二つの厄介な質量比では、コンピューター探索でその数を正確に数えた。306個と294個だ。

証明は膨大な厳密計算に頼っている。そのすべてが証明支援系Leanでも検証されており、ビルドには約860 CPU時間かかる。著者は、AIツールが証明の発見と執筆を助けたと述べている。

出典：Finiteness of planar central configurations of five bodies for all positive masses, https://arxiv.org/abs/2610.13100

数のリストを用意する。そのいくつかを足して、選んだ目標にぴったり合わせられるか。これが部分和問題で、計算機科学で最も有名な難問の一つだ。

何十年ものあいだ、アルゴリズムは一歩ずつ速くなってきた。夢は、最大の数Nに比例して増える実行時間だ。専門家はこれを、この分野で最も重要な未解決問題と呼んでいた。

浙江大学の3人の研究者が、そのすぐ手前までたどり着いた。どんなに小さなεについても、Nの1 + ε乗の時間だ。その秘訣は、数をより高い次元に持ち上げることで、そこでは隠れた構造が現れる。

同じ方法で、ある種の整数計画問題(方程式の整数解を求める問題)も判定できる。著者らによれば、AIモデルのGPT Astra Ultraが、彼らのアイデアを完全な証明に仕上げた。

出典：Subset Sum and Integer Programming Feasibility Test in Near-Optimal Time, https://arxiv.org/abs/2610.12953