Хироюки К.М. Танака
Хироюки К.М. Танака или Хироюки Танака — японский физик . [ 1 ] и изобретатель . [ 2 ] Танака — пионер в области мюографии. [ 3 ] [ 4 ] который также был придуман им. [ 4 ] [ 5 ] [ 6 ] Среди его изобретений — мюометрическая навигация . [ 2 ] [ 7 ] [ 8 ] [ 9 ]
Карьера
[ редактировать ]Мюонная томография работает
[ редактировать ]Танака впервые разработал метод получения изображений вулканов с помощью космических мюонов. [ 4 ] [ 5 ] и является самым публикуемым автором по состоянию на 2022 год по этой теме. [ 6 ] Он также был инициатором использования мюографии в миссии ScanPyramids . [ 10 ] Танака и его команда использовали уникальные свойства космических лучей для картирования внутренностей труднодоступных мест, таких как вулканы, ядра ядерных реакторов и пирамиды . [ 11 ] Его интересовало «просвечивание» горла вулкана космическими мюонами. [ 12 ] В 2007 году он возглавил группу учёных по установке мюонного детектора возле вершины вулкана. [ 13 ] Измеряя мюоны, движущиеся через вулкан почти горизонтально, была определена плотность недр вулкана: [ 14 ] и впервые продемонстрировал, что магма и пустоты внутри вулкана могут быть обнаружены с помощью этого метода. [ 5 ] Танака использовал мюографию для прогнозирования извержений действующего вулкана Сакурадзима , а также для изображения древних гробниц, плотин и промышленных печей. [ 15 ] В 2013 году ему удалось создать видео из покадровых изображений, запечатлевших движение магмы в течение нескольких дней. [ 16 ] [ 17 ] В 2016 году он просветил вулкан с неба с помощью вертолета. [ 18 ] облетать детекторы вокруг вулкана. [ 19 ]
В мае 2023 года в интервью elDiario.es он объясняет: «Если вы спрячете монету за листом бумаги, при нормальных обстоятельствах вы ее не увидите, но если вы поставите ее против солнца, вы увидите тень монеты. Свет достаточно энергичен, чтобы пройти через лист бумаги. но он не может проникнуть через пирамиду. Космические мюоны обладают большей проникающей способностью, поэтому мюография позволяет нам отображать тени через гораздо более толстые объекты». [ 5 ]
В 2022 году он расширил мюографию, чтобы получать изображения целей в атмосфере и океане. Сначала Танака нацелился на тропические циклоны и измерил поток мюонов до того, как наступил шторм. [ 5 ] [ 20 ] Он показал сечения циклона и выявил изменения плотности. [ 21 ] предоставить информацию о скорости ветра и силе шторма. [ 4 ] Танака прокомментировал: «Возможно, мы сможем разработать совершенно новый вид системы прогнозирования циклонов. [ 1 ] » в интервью IEEE Spectrum в июле 2023 года. Похоже, это первый случай, когда кто-либо сделал трехмерное мюонное сканирование внутренностей шторма. [ 22 ] для дистанционного наблюдения за поведением циклонов, приближающихся к прибрежным районам. [ 23 ] В 2022 году Танака предложил подводные мюонные детекторы для мониторинга изменений глубины воды. [ 24 ] прогнозировать штормовые нагоны [ 25 ] без физического истирания, поскольку в нем нет движущихся частей. [ 26 ]
В том же 2022 году Танака использовал мюографию для измерения метеоцунами — еще одной опасности, связанной с циклонами. [ 4 ] Исследовательская группа Танаки совместно с корпорацией NEC первыми в мире измерила поток мюонов под морским дном. [ 27 ] был установлен массив детекторов под названием Токийского залива» «Гиперкилометрический подводный глубинный детектор на морском дне На подводном участке Токийского залива Aqua-Line (TS-HKMSDD) для улавливания метеоцунами, вызванного тайфуном «Миндулле» , который достигал высоты 15 см и затухал в пределах Токийского залива. несколько часов. [ 15 ] В интервью журналу Eos в мае 2022 года Танака объяснил, что «она [мюография] может обнаруживать морские приливы и отливы». в июле 2023 года он также заметил: В интервью журналу Physics World «Мы хотим знать это до того, как метеоцунами достигнет суши». Эта система HKMSDD в Японии обнаружила отклонение высоты волн, вызванное извержением Хунга Тонга – Хунга Хаапай в 2022 году и цунами в 2022 году. [ 28 ]
Муометрические навигационные работы
[ редактировать ]Танака основал область мюометрической навигации своим изобретением под названием мюометрическая система позиционирования (muPS) в 2020 году. [ 7 ] Это новый вид GPS, использующий мюоны, который работает под землей, в помещении и под водой. [ 29 ] даже если ему мешают такие препятствия, как камни, вода и здания. [ 30 ] Ему потребовалось несколько лет, чтобы создать эту систему для геолокации объекта под землей, под водой или внутри здания. [ 31 ] Танака объясняет: «Космические мюоны не перехватываются, как радиоволны, что делает этот метод пригодным для универсальной навигации внутри помещений или под землей. [ 7 ] » После первоначальной проводной системы [ 32 ] Танака изобрел новую систему беспроводной версии под названием MuWNS. [ 33 ] [ 34 ] способный вести автономную работу в таких местах, как подземные туннели, что никогда не было возможно с помощью традиционных технологий. [ 35 ] Танака и его команда продемонстрировали, что MuWNS может работать с точностью от 1 до 10 м. [ 36 ] а размер приемника можно будет уменьшить до размеров чипа и в будущем установить в смартфоны. [ 37 ] Он также планирует улучшить точность позиционирования MuWNS. [ 38 ]
В 2022 году Танака начал работу по улучшению беспроводной синхронизации времени с космическими лучами, разработав Синхронизатор космического времени. [ 39 ] и Космический Калибратор Времени, [ 40 ] способно обеспечить стабильную и точную синхронизацию времени без ввода сигнала GPS. [ 41 ] В интервью ScienceAlert в мае 2022 года Танака сравнил это с разработкой лампочки, сказав: « Томас Эдисон осветил Манхэттен, начиная с одной лампочки. Возможно, нам следует применить этот подход, начиная с городского квартала, затем района и, в конечном итоге, мы синхронизируем весь Токио и за его пределами. [ 42 ] Согласно статье в National Tribune , космический синхронизатор времени может обеспечить возможность точного измерения времени на станциях дистанционного зондирования или даже под водой, в местах, которые другие методы не могут использовать. [ 43 ]
Танака применил беспроводную синхронизацию времени космических лучей для обеспечения безопасности беспроводных сетей и назвал эту технику космическим кодированием и передачей (COSMOCAT). [ 44 ] Он утверждает, что новая схема более безопасна, чем другие криптосистемы , поскольку этот аппаратный генератор случайных чисел не требует от отправителя и получателя сообщения обмена ключом (криптография) . [ 9 ] Танака также расширил свою систему COSMOCAT, включив в нее защищенную систему хранения ключей под названием Cosmic Coding and Transfer Storage (COSMOCATS). [ 45 ] Танака прокомментировал в интервью El País в феврале 2023 года: «Если мы откажемся от этой идеи совместного использования ключей и вместо этого найдем способ использовать непредсказуемые случайные числа для шифрования информации, система может оказаться неуязвимой». [ 46 ]
Просмотры
[ редактировать ]Об инновациях
[ редактировать ]В апреле 2022 года в интервью Science News Танака заявил, что «частицы, прибывающие из Вселенной, не применяются в нашей повседневной жизни». Он пытается это изменить [ 47 ]
Танака считает, что университет играет важную роль в развитии новых областей исследований. Он сказал: «Однако в будущем общественный интерес к тому, как исследования могут привести к решению проблем, с которыми сталкивается современное общество, усилится». [ 27 ] Он реализует стратегии, помогающие создавать новые отрасли промышленности на основе результатов исследований и обучать молодых технических специалистов, действующих на переднем крае корпораций и других организаций». [ 27 ]
О сотрудничестве
[ редактировать ]Отмечая создание нового исследовательского центра по изучению мюографии, Танака сказал, что «это знаменует собой первое совместное научное усилие Венгрии и Японии. Венгрия имеет богатую научную историю, что делает это предприятие одновременно значимым и захватывающим». [ 48 ]
Федерико Якобуччи, пианист, композитор и дирижер, проживающий в Токио, которому, будучи студентом консерватории, также посчастливилось лично знать маэстро Эннио Морриконе , [ 49 ] заявил: «Танака также является великим знатоком классической музыки. Танака также является большим любителем музыки, и между нами зародились отношения глубокого диалога». [ 50 ]
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Перейти обратно: а б Автор: Чой, Чарльз К. (9 ноября 2022 г.). «Космические мюоны могут 3D-сканировать ураганы. Сверхэнергетические родственники электронов смело отправляются в самое сердце мегабурь, куда не могут добраться земные технологии» . ИИЭЭ . Проверено 9 октября 2023 г.
- ^ Перейти обратно: а б Автор: Muon Solutions (01 декабря 2021 г.). «Что такое мюометрическая система позиционирования (muPS) для подводных и подземных применений?» . Линкедин . Проверено 9 октября 2023 г.
- ^ Тим Хорняк (01 апреля 2019 г.). «Рентгеновское видение Muography многообещающе для Великобритании и Японии» . Британская торговая палата в Японии . Проверено 9 октября 2023 г.
- ^ Перейти обратно: а б с д и Майкл Аллен (25 июля 2023 г.). «Земля, ветер и вода: как космические мюоны помогают изучать вулканы, циклоны и многое другое» . Мир физики . Проверено 9 октября 2023 г.
- ^ Перейти обратно: а б с д и Мартинес Рон, Антонио (5 мая 2023 г.). «Космический ксиримири позволяет нам увидеть структуру пирамид, вулканов и контейнеров » . Эльдиарио (на европейском испанском языке) . Проверено 9 октября 2023 г.
- ^ Перейти обратно: а б Холма, Марко и другие (15 октября 2022 г.). «Тенденции в издательских исследованиях в области мюографии: ситуация на конец 2020 года» . Дж. Адв. Инстр. Наука .
- ^ Перейти обратно: а б с «Система позиционирования использует космические мюоны для навигации под землей» . Мир физики . 11 июля 2023 г. Проверено 9 октября 2023 г.
- ^ Алаева, Лилия (16 мая 2022 г.). «Ученые изобрели новый способ хранения часов» . Журнал Universe Magazine Space Tech . Проверено 9 октября 2023 г.
- ^ Перейти обратно: а б «Мюоны космических лучей использованы для создания системы шифрования» . Мир физики . 16 января 2023 г. Проверено 9 октября 2023 г.
- ^ «Жан-Пьер Уден на LinkedIn: UNEXPLAINED Special Edition N°3 KHEOPS Special С интервью среди…» . fr.linkedin.com (на французском языке) . Проверено 9 октября 2023 г.
- ^ Гурурадж, Теджасри (16 июня 2023 г.). «Первая в мире система GPS с космическими лучами способна обнаруживать подземное движение» . Интересный инжиниринг.com . Проверено 9 октября 2023 г.
- ^ Ям, Филип. «Как космические лучи могут отображать глотку действующего вулкана [Видео]» . Научный американец . Проверено 9 октября 2023 г.
- ^ «Мюоны встречают майя» . Новости науки . 03.12.2007 . Проверено 9 октября 2023 г.
- ^ «Космические лучи заглядывают внутрь» (PDF) . Природа . 24 мая 2007 г. Проверено 9 октября 2023 г.
- ^ Перейти обратно: а б Хорняк, Тим (20 мая 2022 г.). «Мюография под Токийским заливом обнаруживает волны метеоцунами» . Эос . Проверено 9 октября 2023 г.
- ^ «Космические частицы помогают ученым «рентгеновскими» вулканами» . Никкей Азия . Проверено 9 октября 2023 г.
- ^ Танака, Хироюки К.М.; Кусагая, Таро; Синохара, Хироши (10 марта 2014 г.). «Рентгенографическая визуализация динамики магмы в извергающемся вулкане» . Природные коммуникации . 5 (1): 3381. doi : 10.1038/ncomms4381 . ISSN 2041-1723 . ПМК 3959196 . ПМИД 24614612 .
- ^ Танака, Хироюки К.М. (23 декабря 2016 г.). «Мгновенный снимок внутренней структуры лавового купола Ундзэн, Япония, с помощью аэромюографии» . Научные отчеты . 6 (1): 39741. дои : 10.1038/srep39741 . ISSN 2045-2322 . ПМК 5180201 . ПМИД 28008978 . S2CID 11036720 .
- ^ Эндрюс, Робин Джордж (10 ноября 2021 г.). «Как вы видите внутреннюю часть вулкана? Попробуйте бурю космических частиц» . Нью-Йорк Таймс . ISSN 0362-4331 . Проверено 9 октября 2023 г.
- ^ «Внутренняя жизнь циклонов, раскрытая невидимыми частицами» . Природа . 610 (7933): 608. 18 октября 2022 г. дои : 10.1038/d41586-022-03279-2 .
- ^ «Космические мюоны исследуют недра тропических циклонов» . Мир физики . 18 октября 2022 г. Проверено 9 октября 2023 г.
- ^ «Мюоны космических лучей позволяют по-новому взглянуть на внутреннюю часть циклонов» . 26 октября 2022 г. Проверено 9 октября 2023 г.
- ^ «Мюоны, новый любимец исследователей материи — Le Temps» (на французском языке). 05.01.2023. ISSN 1423-3967 . Проверено 9 октября 2023 г.
- ^ «Подводные мюонные детекторы отслеживают изменения глубины воды» . Мир физики . 13 мая 2022 г. Проверено 9 октября 2023 г.
- ^ Танака, Хироюки К.М. (25 апреля 2022 г.). «Мюография для плотной сети мониторинга приливов» . Научные отчеты . 12 (1): 6725. doi : 10.1038/s41598-022-10373-y . ISSN 2045-2322 . ПМК 9039059 . PMID 35468908 . S2CID 246588586 .
- ^ «Первый в мире датчик космических лучей успешно наблюдает волны цунами» . AZoSensors.com . 15 апреля 2022 г. Проверено 9 октября 2023 г.
- ^ Перейти обратно: а б с «Впервые в мире: подводное развертывание технологии визуализации мюографии меняет облик предотвращения стихийных бедствий и освоения природных ресурсов» . НЭК . Проверено 9 октября 2023 г.
- ^ «Массивное подводное извержение вулкана в Тонге также было обнаружено с помощью излучения космических частиц — дочерняя компания Университета Оулу участвовала в разработке метода | Университет Оулу» . www.oulu.fi. Проверено 9 октября 2023 г.
- ^ «Новая навигационная система, построенная на космических лучах, работает даже тогда, когда GPS не работает» . Свободомыслие . 2023-06-23 . Проверено 9 октября 2023 г.
- ^ «GPS старого образца! Вот новая замена | Аль-Баваба» . www.albawaba.com . Проверено 9 октября 2023 г.
- ^ Клави, Мартин (28 июня 2023 г.). «Мюоны для геолокации под землей, в воде и зданиях» . www.nextinpact.com (на французском языке) . Проверено 9 октября 2023 г.
- ^ Танака, Хироюки К.М. (03.11.2020). «Мюометрическая система позиционирования (μPS) с космическими мюонами как новая методика подводного и подземного позиционирования» . Научные отчеты . 10 (1): 18896. doi : 10.1038/s41598-020-75843-7 . ISSN 2045-2322 . ПМЦ 7609578 . ПМИД 33144620 . S2CID 226250600 .
- ^ Чэнь Ли}. «Космические лучи помогают перемещаться под землей в первом реальном испытании » Новый учёный . Проверено 9 октября 2023 г.
- ^ Танака, Хироюки К.М. (16 июня 2022 г.). «Беспроводная мюометрическая навигационная система» . Научные отчеты . 12 (1): 10114. doi : 10.1038/s41598-022-13280-4 . ISSN 2045-2322 . ПМЦ 9203741 . ПМИД 35710813 .
- ^ Брахамбхатт, Рупендра (20 июня 2023 г.). «Технология, подобная GPS, основанная на частицах космических лучей, может перемещаться под землей и под водой» . ЗМЭ Наука . Проверено 9 октября 2023 г.
- ^ «Видел и слышал: авиакатастрофа в Сингапуре, сверхзвуковой полет Бэйдоу — GPS World» . Мир GPS — бизнес и технологии глобальной навигации и позиционирования . 01.09.2022 . Проверено 9 октября 2023 г.
- ^ Бен Тернер (15 июня 2023 г.). «Система космических лучей «GPS», отслеживающая движение под землей, может изменить то, как мы реагируем на стихийные бедствия» . www.livscience.com . Проверено 9 октября 2023 г.
- ^ Уэллетт, Дженнифер (17 июня 2023 г.). «Ученые проводят первые испытания беспроводной системы навигации по космическим лучам» . Арс Техника . Проверено 9 октября 2023 г.
- ^ Танака, Хироюки К.М. (30 апреля 2022 г.). «Космический синхронизатор времени (CTS) для беспроводной и точной синхронизации времени с использованием расширенных воздушных ливней» . Научные отчеты . 12 (1): 7078. doi : 10.1038/s41598-022-11104-z . ISSN 2045-2322 . ПМЦ 9056511 . ПМИД 35490170 .
- ^ Танака, Хироюки К.М. (12 апреля 2023 г.). «Калибратор космического времени для беспроводной сенсорной сети» . Научные отчеты . 13 (1): 5951. doi : 10.1038/s41598-023-32262-8 . ISSN 2045-2322 . ПМЦ 10097806 . ПМИД 37045902 .
- ^ Революционная синхронизация времени с помощью космических лучей , получено 9 октября 2023 г.
- ^ Макрей, Майк (14 мая 2022 г.). «Этот космический метод хронометража предлагает синхронизировать все часы на Земле» . НаукаАлерт . Проверено 9 октября 2023 г.
- ^ Трибьюн, The National (09 мая 2022 г.). «В ногу с космосом» . Национальная трибуна . Проверено 9 октября 2023 г.
- ^ «Космическое кодирование и передача для сверхнадежной связи ближнего поля» (PDF) , Cell Press , получено 9 октября 2023 г.
- ^ COSMOCATS: Будущее шифрования и хранения ключей , получено 9 октября 2023 г.
- ^ Лимон, Рауль (18 февраля 2023 г.). «Как квантовые вычисления угрожают интернет-безопасности» . ЭЛЬ-ПАИС английский . Проверено 9 октября 2023 г.
- ^ «Мюоны раскрывают тайны о скрытых структурах Земли» . 22 апреля 2022 г. Проверено 9 октября 2023 г.
- ^ «Уступая дорогу муографии» . Журнал азиатских ученых . 11 декабря 2018 г. Проверено 9 октября 2023 г.
- ^ «Концерт Эннио Морриконе – Итальянский культурный институт Токио» . iictokyo.esteri.it . Проверено 9 октября 2023 г.
- ^ «Федерико Якобуччи, музыкант и композитор» . Марко Спола: истории и фотографии . Проверено 9 октября 2023 г.