構造物理化学 I (20110711) M: 以下は宮本のコメント
10s3001: 
``紫外線 LED'' という言葉を耳にしたのですが, これは紫外線を照射するのですか? また, 何か製品に用いられたりしているのですか? M: そう言っている人に聞けばいいのでは?

10s3002: 
分子は普通, 目に見えないが, いろいろと条件を変えると見えるようになるのか. 見えるとすればその条件は何か. M: 普段見えないのはなぜ?

10s3003: 
かげろうという現象は, 炎や, 照りかえしたアスファルトの上で空気がゆがんで見えるが, なぜゆがんでみえるのか? M: かげろうとか蜃気楼とか, 発生原理を調べてみればいかがか.

10s3004: 
「量子力学の多世界解釈」で過去と未来は同時に存在するというのを聞いたことがありますが, なぜですか? M: 多世界解釈の解説書など読めばいいのでは?

10s3005: 
原子力発電は, 核分裂エネルギーを利用しているが核融合エネルギーは利用できないのか. M: 原理の話か実用技術の話か, それとも恒星の話か.

10s3006: 
なぜ鉛筆やシャープペンシルの原料は C (炭素) になったのか. M: 木炭や墨として使われてきた歴史的経緯か?

10s3007: 
宇宙が拡大から縮少[ママ]へ変わる条件は何か. M: 宇宙論を勉強してはいかがか.

10s3008: 
物体が 3 つ以上に分裂するときに, 物体がどれだけのエネルギーを持つのかを定めることはできますか? M: 意味不明. 誰がどうやって分裂させるのかとか, 状況が全く見えない.

10s3009: 
孤立電子対同士の反発が共有電子対同士の反発より大きくなるのはどういう理由でですか. M: VSEPR の話か? シュライバーの無機化学に説明が書いてあるのでは?

10s3010: 
放射性物質が人体に悪影響を及ぼすとどうして分かったのでしょうか. M: 人類には, 大線量についても, 何度かの実体験がある. 動物実験もあるだろう.

10s3012: 
宇宙の温度は約 $ -$270 $ ^{\circ}$C ですが, なぜ絶対零度よりも少しだけ高い温度になっているのでしょうか? M: 宇宙背景放射と言ってみるテスト

10s3013: 
先生は科学が好きですか. また, 好きだとしたらどういったところに魅力を感じますか. M: この学科に在籍しているのに, あなたは嫌いなんですか?

10s3014: 
磁石の N 極, S 極のどちらか一方の磁極だけを得ることができないのはなぜですか? M: GUT あたりで説明がつくのだったかな?

10s3015: 
なぜ光は電磁気力を伝えるのか? // 方解石はなぜ光を別々の偏光にわけることができるのか? M: 10s3014 参照 // 非線形光学効果と言ってみるテスト

10s3016: 
仮説はどうなれば正しいと証明されたことになるのか? M: 当然ものによるだろう. 09s3011 参照

10s3017: 
``炎'' とは固体でもなく, 液体でもない, ということは火は気体ですか. M: 冷やせば液体, さらには固体になる?! :-p

10s3018: 
光より速いものって存在しますか? また, もしあったとしたら, 光より速く移動するものから観測した光はどのように見えますか? M: (特殊) 相対論を勉強してはいかがか.

10s3019: 
量子力学の仮説はシュレーディンガー方程式で表現しない波動関数の場合別の仮説が存在するのでしょうか. M: シュレーディンガー方程式は仮説 5 なわけだが, これを別のものに置き換えれば, 別の体系ができる…かもしれない :-p

10s3020: 
この前バナジウムが豊富なミネラルウォーターというものがあったのですが, 私達の体にバナジウムは必要なのですか? バナジウムは私たちの体にどんな役割をもたらすのでしょうか. M: 必須の微量元素というものがありますよね. でも水は水なので, 多くを期待するのが間違ってる.

10s3021: 
マントルなど, 地球内部の温度ってどうやって測るのだろう? M: 09s3033, 20110704 の 09s3040 参照

10s3023: 
ジメチルヘキサトリエンの電子環状反応において, 光反応で環化した時, 熱反応の生成物より不安定な生成物が選択的に生成するのですが, 何故より不安定な生成物を選択的に生成することができるのですか? M: ``電子環状反応'' って何ですか? 軌道の対称性により熱反応と光反応とで別のものができる場合はあるが…

10s3024: 
sp$ ^2$ 混成では軌道と軌道の間の角度は 120$ ^\circ$, sp$ ^3$ 混成では 109.47$ ^\circ$ となってますがこの角度はどのようにして測定されたのですか. M: 分度器で測った :-p

10s3025: 
20110627 に私が質問したことについてですが, 高速増殖炉の冷却材には熱をよく伝え, 広い温度範囲で液体であり, 密度が比較的小さく, 中性子のスピードを落とさないで, 材料との共存性がよいということが求められるそうなのですが, ナトリウム以外で, そのようなものはないのですか. M: もしもあったら, とっくに使ってるだろう. 素人がポッと思いつくような事など, 専門家はとっくに検討済みのはず.

10s3026: 
戦闘機が音速を超える瞬間, 気体の周りに白い水蒸気の膜のようなものができますが, あの瞬間, どうして空気中の水分が目に見えるようになるのでしょうか? M: いわゆる衝撃波のせいですね.

10s3027: 
``規格化出来ない波動関数はふさわしくない'' ということはどうゆうことか. M: 言葉通りなのですけど, いったい何がわからないのでしょうか?

10s3029: 
原子核の周りに電子がありますが, この電子の運動は他の影響 (重力, 磁場 etc) を受けるんですか? M: 受けないと考える理由があるのでしょうか?

10s3030: 
砂漠などで蜃気楼が見られますが, 今年の夏は猛暑と予想されているので, 外出している時など見ることが出来ますか? M: 10s3003 参照

10s3031: 
原子核がプラスの電荷をもつのはなぜか? M: 電子の電荷をマイナスとしたからでは? ;-)

10s3032: 
太陽光発電機は設置費や天気に左右される問題はあるが, 長期的な目でみると効率が良いと思う. 世界中に可能なかぎり設置することのデメリットはあるのか. M: フィーリングではなく, キチンと定量的にコスト計算してみて下さい.

10s3033: 
時間も空間もないところに何がきっかけでビッグバンが起き, 宇宙ができたのか? M: 宇宙論の本を読んでみてはいかがか.

10s3034: 
HCl と HNO$ _3$ を混ぜると王水になって酸化力が高くなるように, なぜ混酸は元の合わせる前の酸より酸化力が強くなるんですか? M: 単に足しただけじゃなく, 反応して別の化学種が生成しているという事ですネ.

10s3035: 
先生は人類の滅望[ママ]は何が引き金となってもたらされるとお考えですか. M: それを聞いてどうするのだろうか?

10s3036: 
物理化学をよく理解するためには, 数学の勉強も必要だと思いますが, 微分積分の他に何を勉強したらいいでしょうか. M: 線形代数

10s3037: 
仮説は結論が出ても仮説のままなのですか. 事実としてそのまま教科書などに載ることはないのですか. M: どう結論が出たかにもよる. 科学で仮説を (数学的な意味で) 証明することはできない.

10s3038: 
原子・分子・凝集系などの多体電子系の電子状態を調べる密度汎関数理論は, なぜ分子間相互作用やポテンシャルエネルギー面の計算が難しいのか. M: 局所密度だけで評価ができないからかな.

10s3040: 
光は波動と粒子の 2 つの性質があると言われていますが, 両方の性質を同時に見ることはできますか? M: 日曜日に実験するしかないかな (笑)

10s3041: 
冬に積もった雪や氷を土にうめて夏まで保存することはできますが, 逆に, 夏の暑さを何らかの形で冬まで保存することはできないものでしょうか? M: 熱気を瓶に入れて密封し, 変質しないように冷蔵庫で保存するか ;-p

10s3042: 
同値で階層ずれを起こしたグラフは連続であるとみなせるのか. M: ``同値で階層ずれ'' って何?

10s3043: 
冷凍庫に入ってる氷がだんだん小さくなっていくのはなぜですか? M: 誰かが使ったとか :-p

10s3044: 
水蒸気で紙がもえるのはなぜですか. M: 加熱水蒸気で調理するオーブンがありましたね.

10s3045: 
なぜ地球上の大気は, 宇宙に拡散せずに地球上に存在できるのでしょうか. また, オゾン層のオゾンはなぜ大気に拡散せず, 層となっているのですか. M: 重力とか, オゾンの反応性が高い (拡散する前に反応して消失する) とか, 本気で分からないのだろうか? それとも私をテストしているのか?

10s3046: 
光以外にも波動と粒子の 2 つの性質をもつものはありますか? M: (マ) の p.20 とかは忘却の彼方か?

10s3047: 
物理学は地球以外の星でも役に立ちますか? M: ``はやぶさ'' は, 物理学の法則に従って太陽系内を飛行して小惑星イトカワまで行って, その後に地球に帰還したのではないのか?

10s3048: 
量子力学の仮説のうち, 1〜5 までは 4 章で語られていますが, 6 は 8 章で語られています. 1〜5 までの仮説と 6 の仮説に関連性はありますか? M: あるかどうか, 考えてみてはいかがか? ちなみに ``関連性がある'' とは具体的にどういう事か?

10s3049: 
現在, 期待されている新薬はありますか? M: そりゃ, あるでしょうね.

10s3050: 
電子がフェルミ粒子でなかったら, 個体の性質はどのように変わりますか? M: まさに個体に依存した, 個別具体的にしか言えない話だと思いますけど.

09s3001: 
宇宙の果てはあるのですか? M: 「宇宙の果てのレストラン」と言ってみるテスト

09s3002: 
ここで定義される粒子はどのくらいちいさなものなのでしょうか. M: 別に粒子を定義などしていないと思いますけど? 何の話でしょうか?

09s3003: 
永久機関をつくっても特許を取ることができないと聞いたのですが, それはなぜですか. M: 特許取得以前に, 本気で作れると思っているんですか?

09s3004: 
箱の中の粒子の平均位置が $ \displaystyle \frac{a}{2}$ になるのは どういうことですか? M: (マ) の p.93 の記述の, どこが分からないのでしょうか?

09s3006: 
鏡はどの金属を用いて, あるいは多種類の金属を合成して自分の姿が見えるようにできたのですか. M: レーザーを使った実験の場合, 石英プリズムの全反射を利用したりもします. 普通の鏡では反射率が 100 % ではないので, 鏡が焼けてしまう.

09s3007: 
物が燃える様子は式で表わすことってできるんですか. M: いろんな表し方があると思いますけど? 物質の変化については化学反応式とか, 熱の収支については熱化学方程式とか, 質量の変化 (いや, 保存か) についてとか…

09s3008: 
教科書の第 4 章に出てくる仮説は誰がいつごろ立てたものなのか? M: 09s3011 参照

09s3011: 
仮説は 1〜5 まであるが, 全て同じ人が考えたのか? またこの仮説は実際に適用されているのになぜまだ仮説と読[ママ]ばれているのか. M: 個人が作ったのではないと思う. そもそも量子力学自体が, 多数の人々の合作だし. 始めに仮説があって, それに基づいて理論が構築されたわけでもなさそうだし. まあ, 中間レポートのネタかな.

09s3012: 
2 つの系が縮退している時は, いつも直交するものなんですか? M: 全然直交しませんけど? もちろん直交するように波動関数を作ることもできるけど. シュミットの直交化法とか言ってみるテスト

09s3014: 
$ \displaystyle \int_$全空間   d$ x$ が $ x$ の可能な全ての値にわたって積分するということですが, $ \displaystyle \int$   d$ x$ だけだとどういう意味になるんですか. $ \displaystyle \int_0^a$ のように範囲を指定しているわけではないので $ x$ の全ての値について積分というように解釈しているのですが…. M: 文脈依存でしょう. 常に積分範囲を明示しているわけでもないし. 積分範囲を指示した定積分でなければ, 単に不定積分なのかもしれないし.

09s3015: 
4 章における仮説はどのようにして最初は立てられたのでしょう M: 09s3011 参照

09s3016: 
電流はどうして電子と反対方向に流れるのですか? M: 偶然 (電流の向きを定義した時には, 電子の流れなど知られていなかった).

09s3017: 
何かの物質を絶対零度にすることはできないのに, 何故 絶対零度という言葉があるんですか? M: 理想的な状態は現実には実現できないのに, 「理想○○」という言葉はありますネ.

09s3018: 
天然の栄養素と合成で作った栄養素とでは効果に大きな違いは生じるのでしょうか? M: 天然物には良い波動が, 人工合成物には悪い波動が, それぞれあるという話ですか? :-< 原子・分子を基にした物質観を持っているはずの化学を専攻する学生が, このような疑問を持つとは, 驚きを通り越して正直言って残念です.

09s3019: 
仮にボーア軌道中を運動するド・ブローイ波を〓つれたとし[〓は判別不明], 消失させたら, 電子を飛ばしイオンとすることができるのでしょうか? M: 何を聞いているのか分かりません.

09s3020: 
$ \psi(x)$ は行儀よくならなければならないとあるが, なぜ ``行儀よく'' という表現をするようになったのか. M: 擬人化して考えるのはヒトの常では?

09s3021: 
温度は, 人工的に最高何℃まで下げることができますか? M: 私は知りません, 調べてわかったら教えて下さいネ.

09s3022: 
絶対零度はどのようにして求められたのですか. M: 非常に単純に考えれば, シャルルの法則を体積ゼロまで持って行けばいいのでは?

09s3026: 
液体 (水など) は紙に染みこむというイメージをもっていましたが, 液体である水銀は紙に染みこまずに球面の形を保っていました. これは水などの液体とは違い金属結合をもっているのが関係あるのですか? M: 無関係とは言えないでしょう. でもハスの葉の上では水も球形の水滴として転がりますネ.

09s3027: 
物理や化学や数学がすべてつながっているとわかったのはどうしてですか? M: 逆に, どうして別物だと考えて他を排斥しようとするのでしょうか? 例えばニュートンは, 力学の法則をまとめ上げましたが, 微分法積分法をも考案しましたよね. 彼の主著の題名は「自然哲学の数学的原理」ですし (ただしここでは微分法積分法は用いられていない).

09s3028: 
厳密な解法を知らない問題に対して変分法と摂動論とではどちらを使った方がより正確な値が求められますか? M: (マ) の 表 8.2 (p.302) 参照

09s3029: 
演算子はどのようにして考えられたのか? M: 位置と運動量についてわかれば, 他のものはそこから組み立てられる (?)

09s3030: 
一般に黒色の物体が熱を吸収しやすいのはなぜですか. M: 黒色とは, 何色を吸収した結果でしょう?

09s3031: 
エネルギーを表す式には質量 $ m$ が使われていますが, エネルギーから物質を生み出すことができないのはなぜですか? M: 出来ないんですか? 相対論を勉強してはいかがか.

09s3032: 
先日ふと思った事なのですが, 高校で習う運動エネルギー $ \displaystyle K = \frac{1}{2}mv^2$, 何故 $ v^2$ に比例するのでしょうか? 運動量 $ p=mv$ を速度積分すると $ \displaystyle \int p$   d$ v = \frac{1}{2}mv^2$ になる事が関係すると思い様々調べましたが, 全て当然のように「運動エネルギー $ K$ は速さ $ v$ の 2 乗に比例する」と書いて終わっている物ばかりで, 結局分からず終いでした. $ K$ が $ v^2$ に比例する原理を教えて下さい. M: どのレベルの物理の本を見たのか知りませんが, 大学の物理 (力学) なら $ \displaystyle f = m \frac{\text{d}^2 x}{\text{d}t^2}$ から始まって書いてあると思いますけど?

09s3033: 
高校で, 地球は重量% で表すと鉄 35 %, 酸素 30 %, ケイ素 15 %, マグネシウム 13 % 程度で構成されていると習いましたが, これはどのようにして調べたのでしょうか. そしてどの程度正確なのでしょうか. M: 地底探検… ＼(o_o) ポカ

09s3035: 
最近暑くなってきてアイスを買う機会が増えたのですが, その時もらえるドライアイスってどのように保管しているのでしょうか? 普通の冷蔵庫に入れていても昇華してしまいますよね? M: 普通じゃない冷蔵庫とか, 断熱材で囲った箱に入れるとか…

09s3036: 
規格化可能である波動関数は, 規格化不可能な波動関数と比べて, どのような意味をもつのですか? M: ていうか, 規格化不可能な波動関数がナンセンス.

09s3037: 
波動関数の時間依存性について, 時間に依存しないシュレーディンガー方程式と矛盾しないことをどうやって示したの? M: p.136 の記述に矛盾はないと思いますが, どこが分からないのでしょうか?

09s3038: 
反陽子, 陽電子からなる「反物質」とはなんですか? それが解明されることで私達の生活で何か変化するのでしょうか? M: 私たちの宇宙の成り立ちの謎が解明されるって, 素晴らしい事ですね!!!

09s3040: 
なぜ虹は上が赤で, 下が青と決まっているのですか. M: 虹が見える原理を考えてみて下さい.

09s3041: 
冷房の排気口から水が出ているのを見たことがあるが何の水か. M: 何点狙いの質問ですか? 冷えたコップの表面の水滴は?

09s3044: 
ヘモグロビンを空気中で作用させると簡単に酸素を集められるそうですが, そういった空気中の酸素を集める方法は実用化されていないのですか. M: 医療では酸素吸入などは基本設備で, そのためには酸素を集めておく必要がある. 最近では, 計画停電に際して, 自宅で酸素濃縮型の吸入器を用いている人の機器が停止したら困るという話がありましたね.

09s3046: 
マクマリー 6 章で $ \displaystyle \hat{H}$ が磁場に依存するとありますが, どれだけの強さの磁場で, どれほどの影響があるのですか. (期末レポートはどういうものを予定していますか) M: (マ) の 14 章参照

09s3047: 
20110627 の返答より, 再び放射能施設について調べたら, コンクリート約 2 メートルの厚さが必要ということでした. 衣服への応用はなかなか難しいことがわかりました. 原理を調べたら, 中性子がコンクリート中で水素の原子核に衝突を繰り返して, 減速させて, ホウ素等によって補獲[ママ]して遮蔽するというものでした. この原理を応用し, 超高密度な高分子の作成中にホウ素を加えることで, もっと薄い遮蔽材を作ることができないでしょうか. M: ``超高密度な高分子'' って何だろうとか, 神託が欲しいのだろうかとか.

08s3004: 
公理は証明するまでもなく明らかなことだったと思いますが, 何を基準に明らかだと言えますか? M: もしも基準があるなら ``証明するまでもなく〜'' とは言わないのでは?

08s3010: 
(マ) の 4 章における「仮説」と「公理」の違いは何か. M: 08s3004 参照. 通常の意味の「仮説」は, 公理や定理から証明されれば定理になる.

08s3022: 
時間の流れる速度は永久に一定なのでしょうか? M: 一秒あたり一秒経過する!? 相対論も勉強してはいかがか.

08s3023: 
電子の動きを止めるには どのようにしたらいいのか. M: そもそも可能なのだろうか? 不確定性原理に抵触しないか?

08s3042: 
宇宙が膨張しているというのは聞いたことがあるが, それは具体的にどのような現象が起こっているのですか? M: ハッブルと言ってみるテスト. 宇宙論の本を読んではいかがか.

07s3048: 
[白紙] M: 提出物が要件を満足していません.


Ryo MIYAMOTO, 2011-08-03