qa20060201

物質理工学演習 BII (2006-02-01) M: 以下は宮本のコメント

04s2006:: 実際には 3 次元以外の次元は存在しますか ? 4 次元の世界とかさっぱりイメージできないのですが。 M: 相対性理論では時間を第四の軸とした四次元の時空間を基本にしていますね。また, 量子力学は無限次元複素ヒルベルト空間における線形作用素問題なのだそうで, 次元の数は無限ですね ! そこまでいかなくても二粒子系だというだけで, 個々の粒子の三次元空間座標を合わせると, つごう六次元の話になっちゃいますよね。そういう抽象的な話では, 高次元を三次元空間と全く同様にイメージするのは不可能でしょう。ある種のあきらめと発想の転換が必要かもしれませんね。でもメビウスの輪とかクラインの壷とかは面白いんですけどね。
04s2007:: 演習をしていて, よく勉強しないと理解できないので勉強しようと思った。 M: そうですか, それはよかった。でも質問が書いてありませんね。残念 !
04s2008:: 合成ゴムは天然ゴムの性質とは全く同じにはならないそうですが, なぜですか ? M: 化合物・分子としては異なるものなので, その性質も, 同じところと違うところがあるのはアタリマエだと思いませんか ? 注目している性質について似ていて代替可能だったので合成ゴムと呼ばれているだけでは ? 合成ゴムではさらに性質の改良がなされて, 天然ゴムにはないような優れた機能を持つものもあるかと思いますし。また分子を考える限り, 原子間の結合を無視することはできません。しかしゴムの伸び縮みは, 構成分子の原子間距離の伸び縮みとは違いますよ。
04s2017:: 電子の質量はどのように測っているのですか。 M: あなたの持っている知識を駆使して, 測定方法を考案してみてはいかがでしょうか。私が直ぐに思いつくのは F=ma です。
04s2019:: ハリケーン, タイフーン, ツイスターの違いは何ですか ? M: 自分で辞典などを調べてみるという発想を持たないのでしょうか ? 前二者は発達した熱帯低気圧で, 地球上で存在する位置が違う。最後は竜巻で, 仲間外れですね。
04s2026:: 先生は, これはいい質問だと思ったものはありますか ? M: 「いい質問とは何か」系の質問は, 初めの頃に多数あったような気がします。ということで, ここで「あります/ありません」と返事することに, 何の意味があるのでしょうか ? 少なくともあなたのこの質問は, あまり良い質問だとは思えませんね。
04s2033:: 特にありません M: あら, 残念 !!
04s2035:: ゴムは伸縮しますが, これは, 原子の結合が関係しているのですか ? 強いゴムと弱いゴムの違いも, 原子の結合が関係しているのですか ? M: 04s2008 参照。
04s2036:: 調和振動子は, 原子の振動, 電磁波など応用がきくのでたびたび取り上げられますが, 調和振動子を利用したもので先生がおもしろいと考えるものは何ですか。 M: 調和振動子って利用するものじゃなくて, 現実を理解する枠組みだと思うのですが, という話は繰り返しになるので閑話休題。分子振動の分野 (赤外線吸収とかラマン散乱とかの分光学) で, 基音に対して二倍音・三倍音などの吸収が観測されることがあります。まさに基音の二倍三倍のエネルギーの位置に吸収があるので, ああ調和振動子の遷移エネルギー hν の二倍三倍だなと。
04s2038:: 量子脳力学 (QBD) とはどのようなものなのですか。 M: 知りません。常識とかけはなれた新奇なことは, それを提唱している人にこそ説明責任があります。まだまだ眉唾な印象ですね。
04s2044:: 物質の性質のほとんどは電子が関係してくるのですか。 M: はい ! (キッパリ) と言ってみます。 (フォノンをあつかってる人から石ぶつけられるかな (笑))
04s2049:: 軍事用ミサイルで, 目標座標を設定すれば, ミサイルの軌道がはずれても, 自動補正し, 目標物を撃破するというシステムは, どのような技術が含まれているのですか。また, そのような技術がちがった所で (私たちの日常生活で) 役立っているという一面はありますか。 M: 航空機の自動操縦装置なんか, かなり近いのではないかと思いますが, どうでしょうか。カメラを搭載していて, 周囲の景色を認識して建物や山を避けることもあるかもしれませんね。もっと身近なところでは, 自動車のナビゲーション装置はどうでしょうか。GPS と地図データ + 慣性航法装置で, 現在位置を数メートルの精度で決定できますね。ああそうだ, 化学系なので, ミサイルの推進剤とか火薬とかも民間でも役に立っているかもしれませんね。
04s2050:: 色の三原色と, 光の三原色で, 金・銀や蛍光色を, どうやって作るのですか ? M: 物体の色は, 光の吸収とかの分光学的なスペクトルを測定すればわかります。蛍光は発光の過程なので, これも発光スペクトルを測定すればわかります。これらに対して金属光沢は ...... どうするんだろ ? たぶん反射スペクトルを測定することになるのでしょうが, 金属板の表面がつるつるかそれともざらざらかで見た目も違うしなぁ。そうか ! 液体に対しては濁度という評価軸もあったからそれが使えないかなぁ。
04s2052:: 今現在ノーベル化学賞の候補になっているものはありますか M: そりゃもちろん, 選考委員の人が時間をかけて選考しているでしょうから, 現在候補になっている人はいると思われます。しかし選考の過程や基準は公表されていないので, 質問の答えとしては, 「わかりません」となりますかね。
04s2054:: フラーレンやカーボンナノチューブはどのようにしてできるのですか ? M: 炭素棒を電極にしてアーク放電して生成した煤の中から抽出するという話は聞いたことがあります。今でもそうなのかな ? 原子分子レベルでのフラーレン生成のメカニズムは, まだハッキリとは分かっていないんじゃないのかなぁ, どうだろう。
04s2057:: 重力というものは, 物体が大きくなればなるほど, 強くなるので, 無理な話しですけど, 人間も地球ぐらい大きくなると, 重力を持てると昔聞いたことがあるのですが, これは, 事実ですか。 M: えっと, 「物体が大きくなる」とはどういうことですか ? 例えば気体を入れたゴム風船が, 温度上昇にともなって大きくふくらむということですか ? これだと物体の体積は大きくなるけど, 質量は変わらない。しかし, 例えばあなたが成長し, あるいは太った場合, これを「身体が大きくなった」と言いますか ? これならば質量も体積も大きくなったといえるかな。で, 2006-01-18 の 04s2080 でもききましたが, 万有引力の法則って知ってますか ? ここでは, 物体が重力 (引力) を持つとして, そのために必要な質量に制限をかけていますか ?
04s2059:: 液晶は個体 [ママ] と液体の中間のようなものだと聞いたことがあるのですが, これはどういうことなのでしょうか。また, 同様に気体と液体の中間といった状態はありますか ? M: 素人向けの分かりやすい説明のふりをして, 良く考えると実は何も説明していないという説明ですね。「中間のようなもの」って, 何でしょうね ? 何が「中間」なのでしょうね ? 物質を高温高圧にしていくと, ある臨界点を境に, 液体と気体の区別がつかない状態 (超臨界状態) になるものもあります。物質理工学科にも超臨界の専門家がいたような気がします。
04s2065:: 永久機関が存在できないのはなぜ何で [ママ] しょうか ? M: 熱力学を勉強してください。熱力学の第一法則と第二法則の内容は, それぞれ第一種永久機関の禁止, 第二種永久機関の禁止とも言いますね。
04s2070:: 軍で荷電粒子ビームを軍事転用しようと言う [ママ] 計画があると聞きましたがもし実現したとして SF やアニメのようにそのビームで物体を破壊することが本当にできるのでしょうか ? M: アニメのガンダムが流行ったとき, あるいは米のレーガン大統領のスターウォーズ計画が出されたときに, その実現性についての考証が流行りましたよね。今でも少し覚えているのは, 荷電粒子の大気による減衰, ビーム中の荷電粒子間の静電的反発によるビームの拡散, 地磁気による偏向などのビームそのものに関する問題点が指摘されました。また防御法としてのコーティング等の開発が, 粒子ビームの開発よりもはるかに安価であることなどの効率も指摘されていました。現在ではガンの治療に対して, 従来の X 線などの電磁波を用いた放射線療法とは異なる, 陽子や炭素イオンのビームを用いた重粒子線治療法というものが開発されて, 成果を上げつつあるようです。
04s2072:: 光子は光速度 3 × 10¹⁰ cm/s で動いていて, 分子の大きさが 3 × 10^-8 cm (= 3 Å) だとすると, 分子が光を吸収できる時間は (3 × 10^-8 cm) / (3 × 10¹⁰ cm/s) = 1 × 10^-18 s になりますよね ? 本当にこんな短い時間で分子は光を吸収して励起状態へ遷移できるんですか ? それとも何か他の要因があるのですか ? 反応の時間がとても短いので本当に信じられません。あと, 世界征服の定義は何ですか ? ちょっと疑問におもいました。 M: ボーアが水素原子のスペクトルに対する新理論を提案したときにも, 「遷移」ということについて, なかなか理解がえられなかったようですね。ボーアは経過時間ゼロで遷移すると考えていましたが, シュレディンガー等は遷移の途中がどうなのか悩んだようです。世界征服をもくろむ悪の秘密結社が, 怪人を使って幼稚園バスをのっとったりするわけですから, いろんな定義が考えられることでしょう :-p
04s2077:: 対称性についてもっと知りたいです。 M: そうですか, それはよかった。色々な本があるので, 自分で勉強して極めてください。でも質問が書いてありませんね。残念 !!!
04s2078:: 寝付きがわるいときは何をしてますか。 M: あまりそういう経験は記憶にないのですが, 読書などするかもしれません。あ, 面白くて眠れなくなるかも ;-)
04s2080:: 化学全体で今, 多くの解明されていないものを研究していると思うのですが, 先生がその中で (一番というか) 興味のあるもの (研究) は何ですか ? 私は「雷のエネルギーがどのように利用できるのか」というのに興味があります。 M: 以前に聞かれたことがあるような気がするのは, 気のせいでしょうか。ちなみに雷は物質ではないので, 化学の守備範囲から少しハズレるような気もしますが, 物質科学的なアプローチで新たな展開があるかもしれませんね。
04s2081:: マイナスイオンがでる電家製品 [ママ] が出てますが, それはどのようなイオンですか ? そのイオンは空気中ですぐ何かと反応しないのですか ? マイナスイオンは本当に体にいいのですか ? M: マイナスイオンがある種のブームになったとき, それがいったどういう物質であるのか, まともに説明している人はほとんどいませんでした。何だか分からないものが体に良いかどうかなんて, どうしてそんなことが言えるのでしょうね ? 現在でもいくつか生き残っている製品がありますが, それぞれの主張はどうなのでしょうね ? 説明責任はメーカー側にあります。
03s2018:: シクロオクタテトラエンは中性分子より C₈H₈^2- のイオンの状態である方が安定なのですか。 M: 中性分子とジアニオンとを比べてどちらが安定かという話と, ある分子が平面構造であるときと非平面構造であるときと, どちらが安定かを比べることとは全く別の話です。今日の説明では, そのあたりの区別があいまいでしたね。

Ryo MIYAMOTO, 2006-02-01