物理化学 AI (20090615) M: 以下は宮本のコメント
03s2078: 
プランク定数 h は \hbar=h/(2π) 2π としても使われているが, この ``2π '' というのは どういった必要性から生まれてきた因子なのだろうか ? M: 今日やりました. 角運動量の単位.

05s2004: 
超並列型のスパコンと, 量子の重ね合わせを利用した量子コンピュータとでは, どちらが複雑な微分方程式を解くのに向いてますか ? M: その解くべき問題が, 並列性を生かせる問題なのかどうか, よくわかりません.

05s2062: 
小動物を電子レンジにいれてチンするとどうなりますか ? M: 動物愛護の方面からクレームが来そうですね.

05s2083: 
「ニュートラリーノ」はまだ未発見ですが 近い将来発見されるだろうと知りました. これが発見されたら 化学的に何かできますか ? その前に, 素粒子レベルでの物理化学は可能ですか ? M: 物理化学は, 何を対象とした学問分野だと思っているのですか ?

07s1006: 
私は医工学 (医用工学) の (光学や放射線) 分野に興味があるんですけど 放射線物理学や物理化学の他に大学でどんな科目を勉強しておいた方が良いと思いますか ? (調べたら上記の 2 つしか書いていませんでしたのでもし他にあったら教えてください.) M: どこに放射線物理学や物理化学の二つと書いてあったのか, 気になります. で, ハサミは何に使えますか ?

07s3032: 
人間は 1 日に どれくらいのマイクロ波を浴びているのですか ? また, 携帯電話の電波は体に良くないと聞いたことがありますが, 本当ですか ? M: 私は知りません. 調べて分かったら教えてくださいね. ところで, 「○○は本当である」とは, どういうことですか ?

07s3048: 
アロマセラピーだとか, カフェインだとか, 人の気分をも化学物質で多少なりとも変化させられるようで, 化学で何でもできてしまいそうに思えるのですが これだけはどうにもできないだろうと思うことはありますか ? また, それは何ですか ? M: 人間はケミカルマシンとも言えます. 「何でも」がどの程度のことを意味しているのかがわかりません. 例えば「ピストルの弾丸よりも速く走り, 体は鋼鉄よりも硬く, 力は機関車よりも強く〜」というようなことは, 不可能そうですけど ??

07s3049: 
空気が不足している炎は赤色に, 空気が十分に含まれている炎は青色に見えるのはなぜですか ? M: それぞれの炎の温度はどれくらいでしょうかね ?

08s3001: 
ペットボトルの中の水が温まると, ペットボトルから発ガン物質がしみ込むと聞きました. この他に体に害を与えるような容器が飲食物に使われているものはありますか. M: 「しみ込む」という言葉の使いかたが変な気がします. で, その前半の話は, 誰がどういう根拠で言っていることでしょうか ? また後半の「体に害を与える」って, どういうことですか ? どんな物質であっても, 過剰摂取は体に害を与えると思いますけど.

08s3002: 
回転エネルギー準位, 吸収強度と θ, φ の関係はどのようなものですか ? M: そもそも回転運動って, 分子の向き (角度) が変化する運動のことでしょ ? 回転運動している二原子分子のエネルギー準位や吸収強度と角度とが関係あったとすると, それってどんな回転運動ヨ. まあ一般には, アインシュタインの A 係数, B 係数とか, 遷移確率とかを勉強してみてはいかがでしょうか.

08s3003: 
なぜ, 光は, 黒いものに吸収され, 白いものには反射されるのでしょうか. M: ボケで聞いているのなら, なかなかの役者ですね.

08s3004: 
勉強をする際に, 1 番こわいことは分かったつもりになることだと思います. では, 本当に「分かった」というのは どういうことだと思いますか ? M: 前半を「ジコチュー」の戒めと見れば, 他人を関与させるのが, それを避ける一つの方法と思われます. すなわち, 他人に説明できること.

08s3005: 
なぜエステルの化合物にはにおいのあるものが多いのか. M: においの受容体と関係しているかもしれませんネ.

08s3006: 
水は真空中において常温で沸騰しますが, 真空中でも沸騰しない液体はあるのでしょうか. M: 既出です. 20090511 の 08s3042 参照.

08s3007: 
熱振動の大きさと温度には関連があり, 温度を下げると熱振動は小さくなり, 逆に熱振動を小さくすれば温度は下がります. ここで光の放射による微小な圧力を用いて熱振動を抑制し, 冷却することは可能ですか ? M: 光圧で押すのでしょうか. そのためには, 原子・分子の熱振動において, 振動する原子は何らかの軌跡を描かなければいけないし, その振動運動の位相に同期して光圧をかけなければいけないと思います. しかし量子力学的粒子は, マクロな系における意味での軌跡は描かない.

08s3008: 
成長するにつれて, 体の色が変化する生物がいるのはなぜですか ? また, 先日発見された黄色のおたまじゃくしは, 何色のカエルになると思いますか ? M: ヒヨコが鶏になるのはみんな知ってる. 親と子の色や形が異なるのは, 身の回りで目にする生物ではよくある. 完全変態をする生物もいますしね. そこに理由を求めるとなると, それは科学の範疇を越えるような気がします.

08s3009: 
市販のアルコール飲料から 100 % エタノールを得ることは可能か ? M: 一分子たりとも不純物が入っていないということは, ありうるのでしょうか ? それとも実効的な 100 % の話ですか ?

08s3010: 
1.一般的な可視光を透過する固体素材は電気を流さないのはなぜか. (最近, 流す素材が開発されたらしいが失念) // 2.携帯電話から発するマイクロ波によって人体に悪影響* があるのではないか, と 10 年ほど前は話題になっていましたが近年それを聞かないのはなぜか. *極端な例を挙げるならヒトヲ電子レンジに入れて加熱したときに起こる, ヒトへの影響. M: 特に金属の電気伝導性の原因は何でしょうか ? 物質が光を吸収する原理は何でしょうか ? // 当然気にしなけりゃいけないのは, 光子のエネルギーと光子の数でしょ.

08s3011: 
二原子分子のモデルで 調和振動子, 剛体回転子以外に他の理論はあるのですか ? M: あるかもしれませんが, 最も簡単なモデル (それぞれフックのポテンシャルと剛体) 以外の物を, 今の段階であえて探す理由は何でしょうか ?

08s3012: 
無重力空間では空気の対流がなくなるそうなのですが, 重力の有無と対流の発生については どのような関係があるのですか ? M: えーと, 本気ですか ?

08s3013: 
金属アレルギーを起こす人で, その人の体内にもナトリウムや鉄などの金属成分が含まれているにもかかわらず, ある一定の金属にしかアレルギー反応を示さないのははぜですか. 金属のそれぞれの反応のしやすさの他にどんな理由があるのでしょうか. M: 金属であればどんなものでもアレルギーを起こすと, 十把一絡げに考えるとは, ずいぶんと大雑把ですね. いわゆる金属アレルギーのメカニズムなど, 調べてみればよいのではないでしょうか.

08s3014: 
固体の物質同士をぶつけると変形するなど反応が起こるが, 光と光をぶつけて起こる反応にはどのようなものがあるか. M: 光子はボーズ粒子ですよ.

08s3015: 
爆発的な星生成を起こし強い赤外線を発する「ウルトラ赤外線銀河」が合体し, 成長した痕跡をとらえることが, 銀河生成のメカニズムを解明する上で重要であるらしいですが, どのような点で重要なのですか. M: 何事も, 刺激を与えてその反応を見るのが, そのものを理解することに役立ちますよね.

08s3016: 
人は脳の約 3 割しか使っていないと聞ます[ママ]が, 訓練などをすればもっと脳を使えるようになるのでしょうか. M: ``脳の約 3 割しか使っていない'' の根拠は何なのでしょうか ?

08s3017: 
昔, 歯みがき粉の CM で, 「フッ素イオン配合」とうたわれていましたが 実際 ``フッ素イオン'' が入っていたら, 菌だけではなく, 皮フもおかされてしまいますよね ? M: フッ素の役割を, 何だと思っているのですか ? 勘違いしていませんか ?

08s3018: 
燃料電池自動車は環境にいいと言われていますが, それに使う金属などの材料資源まで考えた場合, どのような自動車が環境にいいのでしょうか. M: 環境にいいと言う根拠は何なのでしょうか ? ``環境にいい'' って, どういうことですか ?

08s3019: 
光で分解する化合物がありますが, 電波で分解される化合物はあるのでしょうか ? M: なぜ光で分解されるのでしょうか ? 同じ原理を電波に適応できますか ? じゃあ電波による分解の別な原理ではあるでしょうか ?

08s3020: 
ブラックホールの出口は, すべてをはき出すホワイトホールではないかという説があるそうですが, ホワイトホールは, ブラックホールに吸いこまれる以外でどうすれば観測することができると思いますか. M: ブラックホールに吸い込まれてもホワイトホールを観測できないと思いますけど...

08s3021: 
多面的に物事を見られるようになるためには, どのような努力が必要なのでしょう. M: 多面的に見ようとする努力が必要なのではないでしょうか ;-)

08s3022: 
分子の振動数と分子が吸収する赤外線の量は 関係があるのでしょうか ? M: スペクトルは, 横軸が振動数で縦軸が吸収強度というのが一般的です. 九周期ょうどは遷移確率に関係しています.

08s3023: 
窓ガラスの外側が明るいと外がよく見えるが, 外側が暗いと, 鏡のように自分の姿がうつるのは, なぜか ? M: 周囲の明暗に応じて, 普通のガラスが光を透過したり反射したりする挙動を変えると思いますか ? 率と量を考えてみてください.

08s3024: 
昔, 人間がスライムのような状態になるという話のドラマを見たことがあります. 人間は日々進化していると思いますが, (遺伝子操作を行ったりして) 人間が違う形状に変化したり, また人間の形に戻ったりするということは 可能になると思いますか ? M: 質問の意味が取り難いですね. 日々進化している ``人間'' は, ``人類'' の意味でしょうか. 違う形状に変化する ``人間'' は, 個体の人間のことか, それとも人類のことか ? たぶん前者だと思うのですけど. すると ``日々進化'' と ``遺伝子操作'' は, どう関係してくるのだろうか ??

08s3025: 
世界で石油の価格が上昇し, 日本の石油化学に関係する企業も影響を受けるでしょうが, これは好景気へと向かうでしょうか. M: えっと, 現代社会の近年の経済活動の動向というか, 何をどう理解しているのでしょうか ?

08s3026: 
数ある銀の沈澱物でアンモニアを加えるとジアンミン化合物を作るもの, 作らないもの… どうしてこのような違いが生じるのでしょう ? M: 教科書下巻をご覧下さい. 化学反応が自発的に進行するか否かは, 普通はギブズの自由エネルギー変化で考えます. またその速度がどうかは, 活性化エネルギーで考えます. たとえ生成物が同じでも, 原料 (出発物質) が異なれば, その反応の様相は異なることでしょう.

08s3027: 
炭素同士の結合には単結合, 二重結合, 三重結合の 3 種類が存在するが, 炭素以外の原子で四重結合や五重結合といったような多重結合をとるものは存在するのか. M: 炭素原子 (および有機化合物を形成するへテロ原子) は, どの軌道を使ってそれらの結合を形成するか, 理解していますか ? 金属元素 (あるいは周期表の下の方の元素) では, そこでは使われていなかった種類の軌道をも使うことができます.

08s3028: 
箱の中の粒子, 調和振動子, 剛体回転子などのシュレーディンガー方程式を解くと, どのエネルギーも離散的な値をとることにたどりつきますが, 離散的な値をとらないものはあるのでしょうか. M: 一般に束縛状態では, 離散的なエネルギーをとることになります. 解離した状態などの非束縛状態だと, 連続的なエネルギースペクトルになります.

08s3029: 
火の温度を 100 ℃ 以上にするにはどのような方法があるんですか ? 圧縮するみたいに聞いたことはあるんですが. M: 日常, モノが燃える火は, 100 ℃ 以上だと思うのですけど ?

08s3030: 
元素は核反応によって作られますが, どういう過程を経てできあがっていくのですか ? M: 核物理学方面を勉強しては いかがでしょうか.

08s3031: 
生物の時間に「岡崎フラグメント」という日本人の名前がついているものを学びましたが, 物理化学の定理などの中に日本人の名前がつけられているものはありますか ? M: あるかもしれませんが, 私は知りません. 調べて分かったら教えてくださいネ.

08s3032: 
物は使いようによって違うので一人一人異なる答えになると思いますが, 人間の発明した最も愚かな道具と最も素晴らしい道具は何だと思いますか. M: 最も素晴らしい道具は ``科学'' だと答えるのが, オヤクソクでしょうね.

08s3033: 
剛体回転子の吸収遷移は なぜ, 隣接準位間で起こるんですか. M: もっともな疑問ですが, 詳しくはより高度な本を勉強してください.

08s3034: 
宇宙を統べる四つの力には, 「大きい力」「小さい力」とありましたが, この力の正体は何なのですか ? わからないからこのような名前なのでしょうか ? M: その手の本をもう少し読めばいいのに. そうしたら, それぞれ核子を結び付けている力とβ崩壊の力と書いてあるでしょうに.

08s3035: 
実際に結合がばねのようになっている (二原子分子の調和振動子モデルの様な) 分子について, 回転を考えたとき, バネについている原子が描く軌跡は絵のようになるのか. [円周上に波の絵, 図 1.9 (a) に似てる] M: たぶん違う. 回転と振動の位相が定数倍で同期している必然性がない. また, 量子力学的運動について, 粒子の軌跡を描くことはできない (もしできれば, それは不確定性原理に反する).

08s3036: 
マイクや緑音[ママ]した自分の声を聞くと違和感がありますが, なぜでしょうか ? M: 本気ですか ? 骨伝導とだけ言ってみる.

08s3037: 
ニッケル水素電池は充電ができる電池だが, なぜフルに充電することができないのか. M: ``フルに充電する'' とは, どういうことですか ?

08s3038: 
鏡はなぜ日が経つとくもってしまうのか. M: 本気ですか ? 鏡を構成している物質は, 大気にさらされるとどうなりますか ?

08s3039: 
なぜ, 全ての原子にエネルギーがあるのに 放射線を発するものと発しないものがあるのでしょうか ? M: 全ての原子が持つエネルギーって, 何のつもりで言ってますか ? ここでいう放射線の正体が何か, 分かって聞いているのですか ? ならば核物理方面を勉強してみてはいかがでしょうか.

08s3040: 
中性子は, 原子核の中でどのような役割を果たしているのですか ? M: これも核物理の話かな. でも, そもそも物質は, 存在目的を持たないといけないのでしょうか ?

08s3041: 
アルミニウム, クロム, チタンなどが不動態となるとして知られていますが. その合金は不動態となるのでしょうか. また, なるとしたら, どれくらいの配合率から不動態を形成するのでしょうか. M: 不動態がどういうモノか, 分かって聞いているのかな ? 異なる元素が隣接している付近の表面で, 何が起こるのかな ?

08s3042: 
ジュースなどでよく「カロリーゼロ」というものを見ますが, それに使われている糖は, 他のカロリーがゼロでない砂糖と何が違うのか. M: 食品の「カロリーゼロ」表示には規則がありますので, それを調べてみてはいかがでしょうか.

08s3043: 
電子に対して陽電子があるように いろいろと反粒子があるらしいですが, 反粒子同士で原子のようなものをつくったりしないのですか ? M: しない理由がありますか ?

08s3044: 
基礎化学実験で行ったような系統的定性分析では全ての金属カチオンを特定することはできるのですか. M: 私は知りません. 今のところ金属カチオンの数は有限個だから, それぞれにあわせて反応を探せば, なんとかなるかもしれませんが, やっぱり性質が似ているものは, 区別しにくいだろうね.

08s3045: 
赤色と緑色の光をあわせると, 赤色と緑色の光の波長の間に波長をもつ黄色の光に見えます. しかし, 赤色と青色の光をあわせると, 青色の光より波長の短い紫色の光に見えます. この 2 つの混色は, メカニズムに何か違いがあるのですか. M: 色 (特に加法混色) とその知覚について考えてください. また, 紫は混色であり青より短波長は, より正しくは藍とか菫色.

08s3046: 
水などの溶媒に溶質を溶かして溶液にするとき, 溶質分子は均一に拡散しますが, これを不均一に拡散させることは可能ですか ? M: エントロピーとか知らないの ? というのが普通の反応だと思うが, 溶質分子の性質 (電荷や磁性) を利用すれば, 可能かも. ただし強力な電場や磁場というエネルギーが必要.

08s3048: 
E=mc2 から質量を持つものはエネルギーを持つが, エネルギーを全く持たない質量のあるものと, エネルギーを持つが, 質量がないものはあるか ? M: 前者の ``エネルギーを全く持たない質量のあるもの'' は, 言い替えれば ``質量を持つがエネルギーを持たない'' ということで, 前提の否定である. 一方後者の ``エネルギーを持つが質量を持たない'' ものは, よく知られた光子.



Ryo MIYAMOTO, 2009-06-23