qa20060111

物質理工学演習 BII (2006-01-11) M: 以下は宮本のコメント

04s2006:: 近年青色発光ダイオードが発明されましたが, 新聞かなにかで発明されるまでは発明不可能だと考えられていたと書いてあったと思うのですが, それが本当だとすると, なぜ発明不可能だと思われていたのですか ? M: 単なる青色発光ダイオードではなくて, 窒化ガリウム (GaN) を用いた「高輝度」のもののことですよね ? 当初のもの, 従来からのものが何を材料にしていたのか, それに比べて GaN はどんな特徴があるのか, などなど, 物質理工学科にも専門の先生がいるので, 聞いてみてはいかがでしょうか ?
04s2007:: パウリはどのようにして, 排他原理を考えたのですか。 M: わたしはパウリではないのでわかりません。本当のところは本人に聞いてもらうしかありませんが, 朝永振一郎の「スピンはめぐる」を見ると, 電子のスピンという概念に到達するまでの科学者の思考の遍歴などもうかがえて興味深いかもしれません。それによると, 原子内の電子の軌道には一定の定員があるということは, 既に当時, 実験的に知られていたようです。それを簡単明瞭な言葉で言い表せることをパウリは見つけたと。
04s2008:: 今日聞いた座標系以外にも, 特殊な座標系はありますか。 M: 数学的には, そりゃあ色々な座標系が可能でしょう。面白いものに, 無限の遠方を有限の大きさの中に閉じ込めてしまう座標系なんかがあります。何が嬉しいって, 無限区間の積分を有限区間で完璧に済ませることができます。他にも物理的に興味深い座標系としては, 結晶をその空間群を生かして扱うときに便利かもしれない軸が直交していない斜交座標系とか, 磁気共鳴の記述に便利な回転座標系とか。
04s2011:: そばとうどんどっちが好きですか ? M: 年越しはそばでしょう。
04s2017:: 病院等にある MRI (磁気共鳴映像法) は人体に電磁波をあて, 核磁気共鳴を起こさせ断層撮影を行う方法ですが, 体内の何を核磁気共鳴させているのでしょうか。 M: たいていは水素核, すなわち体に大量に含まれている水の水素核のようです。これが個々の器官や臓器にあるとき, または体組織液として種々の化合物が溶けた水溶液になっているわけです。ここにラジオ波を照射してスピンを反転し, 励起します。この水素核が緩和してもとのスピン状態に戻る速度 (緩和速度) が, 水素核の周囲の環境に応じて違うことから, コントラストを生じ, 撮像されるというわけです。なおこの分野でのノーベル賞受賞者に, MRI の発明・開発者の P. Lauterbur と P. Mansfield ら, 高感度・高分解能 NMR の開発の R. R. Ernst などがいます。 [以下宣伝モード: 体内で種々の働らきをする活性酸素のうちのいくつかは常磁性です。もしこれを電子常磁性共鳴法 (EPR) で直接に観測できたら凄いことになると思いませんか ?]
04s2025:: 宇宙の広がりの外側は完全な真空なのでしょうか。 M: えっと, 外側というものは存在しないと思います。少なくとも観測はできませんしね。と, インフレーション理論によれば, あるのか ?
04s2026:: 質問のネタがなくなってしまったので, 気になった質問に関しての私の考えを書きたいと思います。 12-21 の 2039 番の質問に関して, 例えば, 原油とかもエネルギー資源ですよね。もし枯渇して代わりに原子力エンジンみたいなものを作ったとしましょう。事故を起こしたりなんかしたらもうあちこちで放射能もれがおこっちゃいますよね。多分そういう意味で言ったのではないかと…。そうとう前に, 英語の読解で「惑星フレンドからの通信」というのがあってシャレにならないことだったので, はっきり覚えています。ちなみにその話の大すじは, かなりおぼろげですけど…。ある少年がラジオを回していたら「惑星フレンドの住人」と名乗る人物から通信が届いた。話によるとフレンドは地球より少し大きく, 8 つの国に分かれていて, 最小の国でもアフリカ大陸の大きさを持つということだ。すぐまた通信を送ると言って数年後, 再びフレンドから通信が届いた。しかし…聞こえてきたのは石油が枯渇し, 原子力メインとなり, あちこちで自然が破壊されてしまったフレンドの惨状であった。近くでまた事故がおこった…その言葉を最後に通信は途だえた…。 M: えっと, A. C. クラークの第一法則・第二法則を進呈します。原子力による電力を用いて水素ガスやメタノールなどを生成し, 街中を走る交通機関はそれを燃料にするというのが, よろしいのではないでしょうか。エネルギー的には無駄なことをしていますが, 安全性と現有の内燃機関あるいは開発中の燃料電池による技術・文化からの継続性からいって, そんなものでは ?
04s2031:: オフィスアワーでききに行きたくてもなかなか時間がありません。それ以外の時間で特に先生がいる時間はありませんか ? M: 本来のオフィスアワーの意味を誤解している人が多いような気がします (教員も学生も)。オフィスアワーは教員にとっての対応義務がある時間帯であって, 学生がそれ以外の時間に研究室を訪れる権利を抑制するものではないハズです。
04s2033:: 先生は, 雪を何か有効活用しようと考えた事はありますか。 M: ありません。個人でどうこうできるものじゃないし, 自然エネルギーは薄いので, 有効活用するためにはどうしても規模を大きくする必要があり, 結局コストが...... でもそれを解決するのが研究者・技術者の役目ですね。未来を担うみなさんには, がんばってもらいたいです。個人的な豪雪対策として特別なことはしていませんが, 祈ることと, 今後は暖房器具を買うかもしれません [あ, エネルギー消費に貢献してしまう ......]。
04s2035:: 先生は本当に正しいのかと思うような, 法則, 規則などはありますか ? M: すぐに思い当たるモノは無いのですが ...... あぁ, ループ量子論とかいうのは, わけわかりませんね。
04s2036:: 角砂糖は上からの圧力に強いという性質があるようですが他に, このようなおもしろい性質のものはありますか。[絵は省略します] M: 普通のコピー用紙でも丸めて筒にして束ねると, 人が乗っかれるくらいの強度が出せるようです。煉瓦や石が圧縮に強いのは古くから知られていて, ヨーロッパでは非常に高い教会の塔やアーチ構造を見事に作っていますね。
04s2038:: 火星に移住することは本当に可能だと思いますか。 M: ブラッドベリの「火星年代記」には泣きました。特に最終章の「百万年ピクニック」の結びには。ついでにそのブラッドベリがとある講演で, 「現在の火星に知的生命体が存在するかどうかはわからない。しかし○年後には (ここ失念), 火星上で知的生命体が活動しているだろう」と話したとされることにもウルウルきました (この話の出典を知っていたら教えてください)。ちなみに○年後に火星上で活動しているといわれた生命体は, 人類と読んだわけです。ねねっ, 泣くでしょ ?
04s2040:: 特にありません。 M: あら, 残念 !
04s2043:: 何かの原理を理解するためにはなにが必要か。 M: 一般的な話としてでは, 何とも言えませんねぇ。まあ「想像力」かなぁ。
04s2044:: 電子はそれ以上, 構成する物質はないのですか。 M: 現在の標準理論では, そういうことになっていますね。
04s2048:: DNA 分子の性質や振舞いを調べるのに量子論は使えますか ? M: もちろん可能だと思います, 原理的には [デター!]。現実には系が大きいこと, 周囲の環境の効果をどう考えるかなど, 難問山積み。おっと, 工夫のしがいがあるというモノですね :-)
04s2049:: フィレットナーの直立円筒船は, 空気の粘性を利用した船で, ジグザグで航海をしますが, このジグザグ航路を空気の粘性の力だけで, 直線航路にする手段はないのですか。 M: へぇへぇへぇ, はじめて知りました。と web 上を探すと, フレットナーのローター船 (回転円筒) として紹介していますね, なるほどね。これならば「ジグザグ航路」って, 帆船 (やヨット) が風上へ切り上がっていくのと同じことですね。ということで, 風上へは直線航行不可能かと思われます。そういう話でない ??
04s2050:: 物質にはそれぞれ特有の「におい」がありますが, 原子に「におい」はありますか ? M: ほう, 原子の色を聞いた質問と同じニオイがしますね。さて嗅覚は, 鼻にある受容器官の細胞表面の構造に対象分子がはまることで生じると理解されているかと思います。単原子分子あるいは C や S のような分子であればそれなりに, 受容器官と相互作用するものと思われます。それを良いニオイと感じるかどうかは, 主観の問題ですが ......
04s2052:: どれくらい正確に時間をはかれる時計がありますか ? M: 現在の SI 単位系では基本単位である「秒」が厳密に定義されています。国内では産業総合研究所で「世界でいちばん正確な一秒 !」を追求する研究をしているようです。そこの web ページによると, 現在の「原子時計」すなわち「原子周波数標準器」の精度は, 12-13 桁の高精度だそうです。
04s2054:: 今年の新潟の大雪はやはり地球温暖化が関係しているんでしょうか ? M: 単年度の異常気象をすぐに「地球温暖化」と結び付けたがるのは悪い癖ですね。そもそも「地球温暖化」の定義は ? という話をしたことがあるような気がするのは, 気のせいかなぁ ?? さて今朝のテレビ番組で, この冬の豪雪を三八豪雪と対比して, 北極上空のジェット気流の流れ方が似ていると言っていました。1963 年には, まだ地球温暖化の「ち」の時も話題にされていなかったと思いますが ......
04s2057:: 今回の冬休みの旅は, どこに行ったのですか。 M: 諸般の事情により (笑), なんと鹿児島です。
04s2059:: 学生のうちにこれはやっておいた方がいいとすすめられることは何ですか ? M: やっぱり勉強かなぁ。「愚直に」手を動かすことをやっておくと, その経験がきっと後で生きてくると思います。
04s2060:: 自分は温暖化で海面が上昇した時に, 半透膜などを用いて海水を真水に変化させて砂漠に流せば海面も下がり, 砂漠もなくなり将来のためになると考えますがどう思いますか ? M: オイルマネーがふんだんなクウェートでは, 半透膜による海水の淡水化を行なっていると聞いた覚えがあります。ほら, あの頭でっかちな高い塔の風景写真を, 見たことありませんか ? なお地球上での沙漠とは, 映画「アラビアのロレンス」 [古い !] でイメージされる砂の砂漠だけでなく, 石や岩がゴロゴロとしている礫漠というのも多いそうですよ。いずれにしても広大な土地を緑化すれば, 地球規模での気候変動が起こるのは必至でしょうね。
04s2065:: 先週の質問に「物理化学へ専攻して～就職先はあるんですか ?」ってありました。その回答として製造業の検査部門などが挙げられるありますがママ, やはり物質理工学科の卒業生の就職先は研究員や検査監などが多いのでしょうか ? M: 体験談ほど当てにならないものはありません (笑)。たまたまそういう人がいたというだけであって, 全てがそうであるわけではないし。現実に弘大の旧理学部化学科を卒業して広告代理店に勤めて活躍している人もいますし。
04s2070:: 先生の地元の雑煮の具は何でしょうか ? 地方によって異なると聞いたので。 M: 「地元」の定義は ? とか聞くと, どこかから怒られそうですね, ゴメンナサイ。私の母は私が育った地域の出身者ではないし, 特にそういうことにこだわらない人なので, いわば「無国籍雑煮」でしょうか。あ, 少なくとも関東風ではあると思います。澄し汁に角餅なので。
04s2072:: 今日のコメントにあった ^H^H はいったいどういう意味ですか ? 話の流れから推測して, ツッコミですか ? M: あれれ ? そんなものありましたっけ ?? Backspace で消したはずなんだけどなぁ ......
04s2077:: 様々な色のダイヤモンドを作ることは可能ですか。 M: 数年前に上野の科学博物館で開かれた「ダイヤモンド展」に行ってきました。さすがに「かはく」だけあって, 科学と宝石の二部構成。詳細は某 web ページに ...... さて着色ダイヤモンドですが, 格子欠陥によるものや不純物によるものなど, いろいろな理由で着色するようです。天然の石に人為的に放射線照射するしたり加熱処理こともあるとか。価格を考えるのではなく, 純粋に「きれいだねっ」て見ているのが吉かも。だいたいルビーやサファイアといえども, 単なる酸化アルミに不純物としてクロムやその他の金属イオンが--boka ウグ m(_?#)m
04s2078:: 最近雪が多いとニュースになっていますが, 何が原因と思いますか ? M: 04s2054 を参照してください。
04s2080:: 今まで, たくさんの自然災害をニュースで見てきて, 今は雪の災害で 73 人が死亡してるわけですが, 先生は, この豪雪に対する何らかの対策は行っていますか ? M: 04s2033 も参照してください。
04s2081:: 今の仕事は自分に合っていると思いますか ? もしかしたらコレの方が合っているのではないかと思う仕事はありますか ? M: それなりの年月たずさわっているので, ある程度の最適化がかかっていると思われます。従って, 遺伝的アルゴリズムかシミュレーテッド・アニーリングでもしないと, 新たな解には到達しそうにありません (謎)。
03s2018:: 先生はよく風邪をひいているイメージがありますが, 風邪は引きやすい方ですか。 M: ギクギクッ ! 重症にはならずに軽症で済んでいます (そのつもり), なので許してください。
03s2074:: 特にありません M: あら, 残念 !!

Ryo MIYAMOTO, 2006-01-17