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化学の基礎 II(G) (20081216) M: 以下は宮本のコメント

07s3033:: 最近反物質というものの存在を知りました. 反水素を研究しているグループが大量生成に成功したらしいのですが, 大量に生成したからといって何がわかるんですか ? M: 何がわかるかがわかる :-)
07s4044:: シュレディンガーの波動方程式に, 時間という要素があるのを初めて知った. 当然ではあるが, その波動方程式が時間というもので, どのように変化する (運動する) のであろうか. その様子がわかれば, 知りたい. M: 教科書のどこに時間依存の式が書いてあるか, 示しましたよね. ちなみに, 方程式は運動しませんけど ? ;-p
07s6043:: 箱の中にとじこめらた[ママ]粒子のシュレディンガー方程式の話で, 共鳴による二重結合の電子が移動できる範囲が広いと安定なら, 金属の自由電子は安定だといえますか ? それとも, とじこめられていると近似できませんか ? M: 伝導帯の正確なエネルギーは知りませんが, 単原子よりは安定と言えるかもしれません. ところで要点は閉じ込められていることなのか ?
08s3001:: 一番値段の高い, 化学用の実験器具は何ですか. M: カタログを見れば, 既製品については想像できますね. 特注品はもっと高価でしょうがね. ところで, それを知って, トリビア以上の何があるのでしょうか ?
08s3002:: 箱の中の粒子は「π電子が移動できる範囲」ということですが, では金属結合による電子の移動はシュレディンガー方程式では考えられないのですか ? M: バンド理論も量子力学を基礎としています.
08s3003:: 物質波のエネルギーがとても大きくなった時, 古典力学にも何か影響がありますか. M: ``物質波のエネルギー'' って何ですか ? // エネルギーの大小により例えばニュートンの運動方程式がどうにかなるとは思えませんが ?
08s3004:: 先生は面白い授業とはどのようなものだと考えてますか. また, それをするためにどのようなことをしてますか. M: 色々と考えさせられ, それによって, あっちの話とこっちの話との結び付きを自分で発見することがあったり, 意味を思いつけたりする授業がイイナ～と思います. でもこの授業では, それらの多くを私が説明してしまっていて, 学生さん本人が考えて発見する余地が少ないので, つまんない授業になってるかもしれません. ゴメンナサイ. もっと説明をしない方が良いですよネ ??
08s3005:: なぜシュレディンガー方程式には時間に依存するものと依存しないものがあるのか ? M: 時間を変数に含む古典的波動方程式でも, 変数分離して得られる空間部分の波動方程式は, 当然時間に依存してませんよね.
08s3006:: ビッグバンから 1 秒たった頃の宇宙の温度は 100 億度だったらしいのですが, それはどのようにして求めたのですか ? M: 宇宙論の本を読むとかすれば良いのではないでしょうか ?
08s3007:: 地球の自転回転が今と逆回りになったとすると, 今と比べて不都合は生じるか. M: 時計回りが逆になる ;-)
08s3008:: 小泉総理以来, 安倍さん, 福田さん, 麻生さんと, 国民の支持率は低迷していますが, アメリカの大統領選挙のように, 直接選挙制にするという案についてどう思いますか. M: 問題は内閣の支持率の低下ではなく, 投票率の低さではないでしょうか ?
08s3009:: ホクロの毛は他の毛と比べて長いですがそれはなぜなのでしょうか. メラニンなどが関係しているのでしょうか. M: 本当に長いのでしょうか ? 測ったの ?
08s3010:: 1. 最新のコンパクトデジタルスチルカメラは 1500 万画素のものが発売されていますが, 画質は向上しないどころかむしろ落ちている無意味な画素数競争はいつまで続くのでしょうか. (画素数≠画質になる理由は長くなるので略) // 2. 同じ内容の質問なのに 20081209 の 08s3042 の回答より 20061206 の 05s2050 [← 03s2050 と訂正されてます] の回答の方が, 少しだけ具体的に答えている理由は ? // 3. 1/3 × 3 = 1 ですが, 1/3 = 0.3^・ (0.3333...) です. ならば 0.3^・ × 3 = 1 となりますが, 0.9^・にはなぜならないのか. M: 日本の消費者がスペックの数値を求めるからでは ? // 紙面の広さかも // 1 と 0.9^・との差は ?
08s3011:: いちばん物理化学の中で好きな理論はなんですか ? M: 「量子論」と答えるのがお約束 :-)
08s3012:: 時間に依存しないシュレーディンガー方程式で, 定常波も時間に依存して粒子が運動していると思うのですが, 時間に依存しないシュレーディンガー方程式は例えばどのような場合に使用されるのですか ? M: 古典的な意味での運動はしていないので, 誤解しないように. // 教科書にいっぱい書いてありますけど ?
08s3013:: コガネムシなどは見る角度によって, 色が変化して見えるのですが, どのような光の吸収の仕方をしたら, あのように見えるのですか. M: CD の記録面なども同じ様に角度によって色が変化して見えますね.
08s3014:: 確立[ママ]分布というのはシュレーディンガー方程式にとってどんな役割を果たすのか. M: 何の話でしょうか ?
08s3015:: u(x, t) = ψ(x) cos ωt 時間部分をこのように[式の三角関数部分を指す矢印] おいたのはなぜですか ? M: 変数分離法によって取り去られてしまう因子なので, 方程式の解でさえあれば, 簡単なもので十分でしょ ?
08s3016:: ・炭素とケイ素は, 性質が似ています. しかし, 炭素はフラーレンなどと炭素同士が結合して様々な形の物質をつくりますが, ケイ素はケイ素同士が結合して物質を作らないのはなぜですか. // ・水垢は水中の不純物がたまったものです. 風呂などに水垢ができるとなかなかとれないですが, なぜとれないのですか. 不純物がくっついただけなので, そこまでとりにくいとは思わないのですが. M: たとえ同族で性質が似ていても, 違うところもある訳でしょ ? // 人にとっての価値の低さと物質の性質の優劣は無関係だが ? 低濃度のモノが水流で流されずに付着し蓄積する能力は, 除去の手間とどう関係するでしょうね.
08s3017:: スキージャンプの K 点は, どのように計算されて求められたのですか ? M: ジャンプ台の建築基準点で, 着地滑走路の変曲点だそうです.
08s3018:: なぜウラン 235 は核分裂し, ウラン 238 は核分裂しないのか ? M: 事実誤認では ? どちらも核分裂しますけど ?? もちろん半減期は異なります.
08s3019:: レーザー治療に使われるレーザーはどのような光なのでしょうか ? M: 20081202 の 08s3043 参照.
08s3020:: 量子力学と人の心は関係しているのですか. M: 量子力学を理解したいという欲求は, 人の心の働きですね :-)
08s3021:: 1,3-ブタジエンのπ電子が一直線上にあるものと仮定した場合と, 結合角も考慮した場合では, 波動方程式の解にどの程度の誤差が生じるのか. 無視できる程度なのか. M: 結合角を, どこにどう採り入れることを想定しているのか ?
08s3022:: 物質の安定性は, 物理的性質と化学的性質によって違ってくるのですか. M: 質問の意味がわかりません.
08s3023:: ニュートンの法則は導けないと教科書にありますが, シューレディンガー方程式のように, もっともらしいということは示せるのですか ? M: ちなみに後者のもっともらしさを示す出発点となった古典的波動方程式は, ニュートンの運動方程式に基づいています. その意味では, もっともらしさも同程度か ?
08s3024:: 線形演算子の線形は線形代数の線形と同じ意味で使っているんですか ? M: 線形代数における線形の定義は ? それは何の線形性の話 ??
08s3025:: 問題を解いて, 解答例を暗記するのは意味がないと言っていたと思いますが, 暗記したことを基に理解を深めることができるのではないでしょうか. M: 何の理解を深めるのでしょうか ? それって ``解答例を'' 暗記したのでしょうか ? 通常, 暗記は内容の理解を伴いませんよね.
08s3026:: ギ酸が酸化するとどうなりますか ? M: 有機物が酸化されたら最終生成物は... ん ? ギ酸は還元される ?
08s3027:: H₂SO₄ の S 原子や HClO₄ の Cl 原子などは結合する際にオクテット則を満たしていないが, なぜこのような結合が可能なのか. M: なぜ通常はオクテット則が成り立つのでしょうか, オクテット則の根拠は ? 量子化学により化学結合や分子構造についての理解が深まります, と宣伝.
08s3028:: (教科書 p.87 より) 波の強度, 粒子の強度とはどういう意味なのか. また, 粒子の強度が強いのと弱いのとでは, 粒子の動きにどのような違いを生じるのか. M: 大きな音と小さな音では, 音波の何が違うのでしょうか ? 眩しい光と薄暗い光とは ?
08s3029:: シュレーディンガー方程式に時間に依存しないのとするのにわけるのはなぜですか ? M: 08s3005 参照.
08s3030:: 「一次元の箱の中の粒子」のイメージは何となく分かったのですが, 「一次元」と「箱」を結びつけることができません. 「しきり」として考えてもよいでしょうか ? M: 粒子の運動可能領域を囲んでいるポテンシャルの壁を, しきりと呼びたければ呼んでも良さそうですね. これを二次元・三次元と拡張したら, しきりは呼び名を変えますか ?
08s3031:: カメラを通すと赤外線の光が見えるのはなぜですか ? M: 20081209 の 08s3007 参照.
08s3032:: もし自分で公式や原子を発見した場合, 名付けるためのルールというのは化学にはありますか. M: 私は知りません.
08s3033:: 微分積分のほかに線形演算子にはどんなものがあるんですか. M: 授業中にやりましたし, 例題とか章末問題とか参照.
08s3034:: 現在, 一般的に知られている元素はどのようにして元素であることを断定することができたのでしょうか ? 単体であるという確証をどこから得ることができたのでしょうか ? M: 化合物中でも元素は元素. ある元素を他から区別しているのは何 ?
08s3035:: ニュートンの第二法則は導けないのにどうして法則として用いることができるのか. 教科書には ``導けないとしてもそれはもっともらしいということは示せる'' と書いているが何をもってそんなことが言えるのか. M: 数学の公理も他から導けないけど論理の基礎に置くけど ? // 授業での説明ではもっともらしいと思えなかった ?
08s3036:: 液晶の配向などはまだ原理がよくわかっていないのに実用化されていますが, そういった原理が分からないのに実用化されているものは他にどんなものがあるのでしょうか ? M: 医薬品の全てについて作用機序が分かっている訳ではない.
08s3037:: 放射性原子核はなぜ, いつ粒子が放出されるのかがわからないのか. M: 原子核は量子力学的存在なので, その振る舞いについては確率でしか述べられない.
08s3038:: コンピュータで量子計算をするとき, 調べる物質の何をプロットして計算するのですか. M: プロットしてませんけど ?
08s3039:: ずっと気になってたのですが, 質問に対する先生のコメント中の「[ママ]」とはどういう意味ですか ?? M: コメント中には無いはずです. 質問を紙片から転記した方にあり, 原文のままであるとの意味.
08s3040:: 自然対数の底 e は, どのようにし発見されたのですか ? M: 調べて分かったら教えてくださいね.
08s3041:: 今回の授業で習ったシュレーディンガー方程式でシュレーディンガーの猫を思い出しました. いつ, どこで覚えたかは忘れてしまいましたが, その考え方に大きな衝撃を受けたのはしっかりと覚えています. 今, 思えば, この考えは量子力学に対してとても重要なファクターを持っていることが理解できます. 先生はシュレーディンガーの猫を知った時, どのように思い (感じ) ましたか ? M: 量子論により, これまで何気なく使用してきた「観測」の意味を再考する必要が生じるのだなぁ. 相対論が「時間・空間」の再考を促したように.
08s3042:: 教科書にシュレーディンガー方程式やニュートンの第 2 法則を導けないと書いてありますが, なぜ導けないのですか ? M: 08s3035 参照
08s3043:: 深海魚はどうして水圧でつぶれないのですか ? M: つぶれたら深海に棲息できず, それは深海魚ではない :-p
08s3044:: 科学者 (研究者) になるために必要 (大切) なことは何だと思いますか. M: こうやって安易・安直な解答を求めない ;-)
08s3045:: 食用油を長時間使うことにより, シン形の脂肪酸がトランス脂肪酸になり, 体に害を与える物質になってしまうそうですが, なぜシンからトランスになることで体に害を与えるようになるのですか. M: 害を主張する人に聞いてください.
08s3046:: シュレディンガーの紹介文 p.78 で波動方程式の確率論的な解釈とあるんですけど, この解釈だと今やっていることとは違った考え方で波動方程式を考えられるんですか ? M: 今やってるのが確率論的解釈ですけど ?
08s3047:: 3 × x² [`かける' のルビ] の「3」も演算子とみなすことができると言っていたが, θ [`ゼロ' のルビ] は何をかけても θ [ママ] なので, 演算子とみることはできないのですか ? M: 質問の意味不明. ここでゼロは演算子か, 被演算数か ?
08s3048:: 核の周りをまわっている電子は人偽的 [ママ] に止めることはできますか ? M: 20081014 の 08s3017 参照.

Ryo MIYAMOTO, 2008-12-19