物理化学 AI (20090706) M: 以下は宮本のコメント
05s2004: 
測定できない (3 次元より上の) 高次元の話に, ``物理的な意味'' はありますか ? M: ``観測されたモノのみが実在する'' というのが, 量子論の背景思想にはありますが, それはさておき. 何を次元の軸にとるか, またどうやって測定するかによって, 必要な物理量を得ることができるのではないかと思います (三次元空間における長さを, 一次元の物差しで測定できる (!?)). ``高次元'' を勘違いしているのではないでしょうか ?

05s2062: 
どこか別の星に住むことはできるのですか ? M: 何点ねらいの質問ですか ? 現在 ISS という人工の星に人が居住していますけど ?

05s2083: 
不確定性原理によれば巨視的な系に対しては意味を持たないが微視的な系に対しては意味を持つ. この原理は突飛で危なっかしい考えだと思います. でも理論実験は成功しました. このような事はめったにないのでしょうが考える人は沢山いるのでしょうかね ? M: 最初の文の意味がわかりません. 第二文で, 不確定性原理についてどんな感想を持とうが, 個人的には自由です. しかし現在のところ, これに反する事例は見つかっていないことも, 磐石の事実です. どこが危ういのでしょうかね ?

07s1006: 
鍾乳石や石筍は何らかの可逆反応が原因で作られると聞いたのですがこれらができる過程でどのような可逆反応が生じているのですか ? M: 高校化学の教科書・参考書などを参照してはいかがでしょうか.

07s3032: 
実験で名前を書かないと使えない物質がありますが ! どのくらい危険なんですか ? またどれくらい危険かはわかりませんが, 名前を書くだけで簡単に使えていいんですか ? M: 化合物の性質については, 特にこのような扱いをする化合物については, 必要な資料が揃っていますので, 調べてみてはいかがでしょうか. まず手始めは MSDS かな.

07s3049: 
もしも, 天然にダイヤモンドよりも硬い物質が発見されたとしたら, どのような構造だと思われますか ? M: 硬さは構造で決まるのでしょうか ? 他の要素は関係しないのでしょうか ?

08s3001: 
トポロジカルゲルは水を含むには優れている構造をしていますが, もっと水を含めることができる構造はないのでしょうか. M: トポロジカルゲルって何ですか ? いきなり言われても分かりません.

08s3002: 
球面調和関数のグラフが電子雲の形をつくっていることがわかりました. ですが, 水素原子で[絵が二つ]のような形はでてこないと思うのですが, どういうことですか ? M: 水素原子のスペクトルとか, 原子の誘電分極とか.

08s3003: 
なぜ, ダイヤモンドの結合構造が最も固くなるのでしょうか. M: 07s3049 参照.

08s3004: 
日常で当たり前と思ってしまっていることの中からなぜだろうという疑問を見つけるにはどうすれば良いと思いますか ? M: その答えは, すでに質問の中に含まれています. 即ち「日常で当たり前と思ってしまっていることを, 当たり前と思わずに, なぜだろうと疑問を持つ」.

08s3005: 
アルコールはアルカリ金属と反応して強塩基の金属アルコキシドを与えるが, アルカリ金属以外の金属とは反応しないのか. M: 基礎化学実験の「官能基の性質」 (ぼそっ).

08s3006: 
水素爆弾はどのようにしてあの大きなエネルギーを生みだしているのか. M: マジですか ? 未だに E=mc2 を知らない理系大学生がいるなんて......

08s3007: 
超流動体とは, 粘度がゼロという奇妙な性質をもち, 原子レベルの穴 (直径 100 億分の 1 メートル程度) もエネルギーの損失なしにすり抜ける物体である. ここで, 物質の三態全てで超流動体の状態は存在するか. M: ええと, 意味がよくわかりません. 例えば固体の超流動状態とかを想定しているのでしょうか ? あるいは有名な超流動状態のヘリウムは, (沸点以下の温度ではあるので) 液体の状態の一種であるということ ? すなわち複数の液体状態が存在すると.

08s3008: 
夏になると風鈴の音をよく耳にしますが, あの音を聞くことによって, 体感している暑さが和らぐというような効果はあるんですか ? M: あるかもしれませんが, 文化にも依存するかもしれませんね. 私は詳しい調査があるかどうか知りませんので, 調べて分かったら教えてくださいね.

08s3009: 
除湿剤の生分[ママ]に塩化カルシウムが入っていたのですが, 除湿する際に塩化カルシウムは六水和物になるのか, 潮解するのか ? M: 観察していれば良いのではないでしょうか ? そして質量を計るなどして, 水分子の数を見積もるとか.

08s3010: 
1.ウランより原子番号が大きいかつ放射性ではない元素はこの宇宙に存在し得ますか. // 2.消毒用アルコール (エタノール) を皮フに塗って雑菌を死滅させますが, 皮フは死滅はおろか痛みさえ生じさせないほど傷つかない (変化がない) のはなぜか. M: 可能性はあるとは思いますが, 詳しくは知りません. 原子核物理方面を勉強してはいかがでしょうか. ただ, 現実に超ウラン元素の安定同位体が見つかっていないことは, 何かを物語っているのでしょうけどね. // 傷口にエタノールが触れれば, しみますよネ.

08s3011: 
・未だに解明できていない量子論はあるのですか ? // ・人間が電子など加え, ^Lx, ^Ly に固有かんすうなどをあたえることは不可能なのですか ? <Lx>=1 などにできないのですか ? M: 解明できている量子論と解明できていない量子論と, 量子論に複数の種類があるという意味でしょうか ? // ^Lx の固有関数自体は, もしかしたら求まるのかもしれません. ただしそれは球面調和関数ではなく, ^L2 や ^Lz と同時固有関数を形成していないというだけで.

08s3012: 
赤外線は物質から必ず放射されているのに, テレビのリモコンなどの赤外線は周囲の物質から放射されている赤外線に影響されないのは なぜですか ? M: もちろん影響されないように, 工夫がなされているからです. 例えば太陽からも電波は降り注いでいますが, 無線通信やラジオ放送は可能ですよね.

08s3013: 
ブラックライトを白い T シャツや蛍光ペンに照射すると発光しているように見えます. ブラックライトからは可視光線の領域の波長をそれほどだしていないと考えられるので, ブラックライトの光を反射しても, あそこまではっきりとは見えないと思います. 反射する際に波長の長さが長くなったということでしょうか. M: 08s3040 参照

08s3014: 
波動関数の波の位相速度は, 光速度を超えると聞いたが, 何によって証明されたのか. M: 位相速度とは何のどんなものか, 聞きかじりではなくてきちんと勉強すればわかるのではないでしょうか.

08s3015: 
実在気体を, 理想気体の状態方程式にあてはまるように, 理想気体に近づける方法としては, 高温低圧条件下におくことが挙げられますが, 実在 2 成分溶液を理想溶液に近づけるにはどんな方法が挙げられますか. M: 実在二成分溶液と理想溶液との違いは何ですか ? その違いの影響を小さくする方法を考えれば良いのではないでしょうか. それが実在気体における高温低圧条件なのでは ?

08s3016: 
植物の光合成は光の粒子性, 波動性のどちらによって行われるのですか. それとも, 双方の影響かそれとは違うものによって行われるのですか. M: 粒子性と波動性のどちらが効いているのかを知ることは, どんな意味があるのでしょうか ?

08s3017: 
水銀は, どういう所にあって, どのような化合物で, 天然に存在していますか ? M: 辞典などで調べてみれば, 硫化物 (HgS, 辰砂) や単体 (Hg, 自然水銀) として産出されることがわかるかと思います.

08s3018: 
何故, 酸素は常磁性体であるにもかかわらず, 空気中を飛び続けることができるのでしょうか. 強い磁場中では, 吸い付きそうな気がしますが…. M: ``常磁性体'' の意味を理解しているのでしょうか ? なぜ常磁性体だと空気中をとび続けられないのでしょうか ? 空気中には普通は強い磁場などありませんし.

08s3019: 
生物の体液は緩衝液になっていますが, 体のどの部分においても pH は同じなのでしょうか ? M: ええと, 胃の中は強酸性だと思いますけど ?

08s3020: 
この前テレビで, ワインにある金属を入れると, ワインが熟成されるグッズを紹介していました. その金属の名前は覚えていませんが, その金属は分子の構造を変えることができるそうです. 本当にそんなことができるのでしょうか. また, どのようにして変えると思いますか. M: どの分子の構造をどう変えるのでしょうね ? 金属表面が, 何らかの化学反応を触媒する可能性はあると思いますが, 一方でオカルト臭もしますね.

08s3021: 
図 6.1 は l=1, m=+1 の成分だから, px 軌道のことを指し, x 軸方向を向くのではないのですか. M: l=1, m=+1 と px 軌道とは, 一対一に対応する訳ではありません (p.234 参照). また, 軌道の指向性と角運動量の方向も, (無関係ではありませんが) 少し違う話です.

08s3022: 
He+ でも今まで水素原子のシュレーディンガー方程式を解いたように, 厳密に解くことはできるのですか ? M: 20090622 の 08s3032 参照.

08s3023: 
雷が空気中で折れるように曲がりながら通過するのは なぜか ? M: まず第一に, 本当に折れるように曲がりながら通過するのでしょうか ? 次に, 雷の実態が何で, それは物理の法則によれば, どう伝わるのでしょうか ?

08s3024: 
心臓移植を受けた人が, 移植された心臓のドナーの記憶を持っている (?) ときいたことがあるのですが, 心臓に記憶する能力があったということなんでしょうか. M: 本当にそのような記憶を持っているのか, どうやって検証しているのでしょうか ? 心臓に記憶する能力があるという奇妙な主張は, 主張する側に立証責任があるというのが科学的な態度です. そして, 立証されないうちは, そのような事実は無いとみなすべきです.

08s3025: 
藻から直接エタノールを取り出す技術があるのですが, なぜ藻を利用するようになったのか. また, どのような技術を用いるのでしょうか. M: 私は知りませんので, 利用している人に聞いてはみてはいかがでしょうか.

08s3026: 
磁場が生体物質におよぼす影響ってどのようなものがあるのでしょうか ? M: 磁場の強度にもよるとは思いますが, 基本的には生物の体を構成している物質は, 磁性体ではありません.

08s3027: 
有機化合物等の物質が分解を始める温度を理論的に求めることはできるのか. M: 分子の中の化学結合について, 乖離エネルギーを求めることは可能ですね.

08s3028: 
角運動量の 2 乗の物理的意味は何ですか. M: そのままです. 角運動量の二乗 (常識的には, その平方根は角運動量の大きさ).

08s3029: 
基礎化学実験のレポートには実験日の天気も書くように言われましたが, なぜですか ? M: 必要無いとのお考えでしょうか ? そう考える理由は ??

08s3030: 
なぜ電子は質量をもっているのですか ? M: 質量の起源に関しては, 現代物理学でも未解明の謎ですネ. とりあえずヒッグス粒子とつぶやいてみるテスト.

08s3031: 
電子よりも小さいものは存在しますか ? あるとしたら, どのようなものですか ? M: えーと, 電子の直径がどのくらいかは知りませんが, クウォークもかなり小さそうですネ.

08s3032: 
前回の解答から, 水切り遊びというのが意味不明でしょうか. / 通常水に物質を溶解してから凝固すると, その凝固したものは純粋な氷よりも溶けやすくなると思いますが, 逆に溶けにくくなる物質はありますか. M: ``○○とはどういうことか ?'' と問うているのに, 意味不明の意味がわからないとは...... // 意味が分かりません. 何の何に対する溶解度の話をしているのでしょうか ? 普通は水溶液を凍らせると, (溶質を排除して純水の) 氷ができると考えるのではないでしょうか ? 厳密には少量の溶質が混入しているでしょうけど. で, その氷 (固体) をどんな溶媒に溶かす話なの ?

08s3033: 
水素原子の幾何学的配置から, プロトンを原点とする極座標系を使うのがよいと考えられるらしいですが, 直交座標系ではどうなんですか. M: どうって, いったい何を聞いているのでしょうか ? 座標系を変換しても物理的な実態は変わりませんけど.

08s3034: 
陽子や電子などは, 膨大な時が過ぎても, (崩壊するなどの) 変化が起こることはないのでしょうか. M: 現在の大統一理論では, 陽子にも寿命があるとのことですが, カミオカンデとかスーパーカミオカンデの話を聞いたことがないのでしょうか ?

08s3035: 
量子力学の本をみていたら, 演算子の上に ``ハット'' が書いてなかったのですが, 必ずしも演算子に ``ハット'' をつける必要はないのですか ? M: 表記法 (notation) の話ですね. IUPAC のグリーンブックでは, ある記号が単なる代数的な量ではなく演算子であることを区別するためにハットをつけるとされています. でもこれは推奨ですし, そもそも規則があったとしても, 守らない人もいるわけだし.

08s3036: 
日本と中国, 韓国間の関係はまだギクシャクとしたものを感じますが, これ以上回復すの[ママ]でしょうか ? 他国にも植民地政策やその他の非道な政策をとった国がありますが, 日本ほどギクシャクとした関係が続いていないように思えます. これは私の勘違いでしょうか ? M: この質問をここでする意味は何だろうかとか, 何点狙いなのだろうかという疑問はさておき. 最近の高校では世界史が必修だと思っていたのですが, そうでなくても現代社会において, イスラエルと周りのアラブ諸国との関係とか, 知らないのかなぁ.

08s3037: 
水銀を試験管などに入れると, メニスカスが逆になるのはなぜか. (同じ液体である水は[液面が ∪ の絵は略]なのに水銀は[液面が ∩ の絵は略]) M: 表面張力と言ってみるテスト.

08s3038: 
睡眠は 6 時間, 7 時間半など 90 分間隔の時間とると良いらしいですが, それ以外の時間との違いは何なのか. M: その ``良いらしい'' って, 何ですか ? 良いという根拠など, そのように主張している人に聞いてみてはいかがでしょうか.

08s3039: 
磁石はなぜ磁力を持っているのはなぜですか ? 磁力を持っているものと持っていないものの違いはどこにあるのですか ? M: 磁性の元は, (主として) 電子のスピンです. 反磁性・常磁性・強磁性・反強磁性・フェリ磁性などについて, 調べてみてはいかがでしょうか.

08s3040: 
蛍光塗料がブラックライトに反応することは, 物質のどのようなしくみによるものなのですか ? M: テキスト pp 630-633 および光化学に関する類書を見てはいかがでしょうか.

08s3041: 
化学に関する様々な名称の由来には面白いものがたくさんあります. 例えば, 超酸の一種であるマジック酸はクリスマスパーティーで使ったロウソクのロウを魔法のように溶かしたことに由来するそうです. 先生がこれは面白いと思った化学に関する名称の由来にはどのようなものがあります. [ママ] M: いかにもな名前ですが, オリンピアダンというものもありますね.

08s3042: 
授業の中で電子スピンの角度が 54.7 度ということを言っていましたが これはズレたり原子によって違ったりしないのか ? M: その角度をどうやって求めたのかの説明を, 理解していただけなかったようで, とても残念です

08s3043: 
電子の軌道の図 ([デカルト座標軸に 8 の字の図は略]←このような図は) 今日の授業でやった計算から求められたのですか ? M: 前の時間から, こういう図を描いてみてネ, と言っていたのに, その図をどうやって描くか, 理解されていないみたいで, とても残念です.

08s3044: 
現在, 人工的に温度を下げることができるのは 何度までですか. M: 0.5 nK という数値を, ネットで見つけました.

08s3045: 
癈ガラス 100 % を原料とした多孔質軽資材「スーパーソル」というものがありますが, これを 1 kg 作るには, 癈ガラスはどれほど必要なのでしょうか. M: 私は知りません. 作っている所に問い合わせてみてはいかがでしょうか.

08s3046: 
角運動量の 3 成分は回転している系では区別して扱うことはできますか ? M: 質問の意味が分かりません. 回転している系が角運動量を持つのはあたりまえですよね. 区別するって, 何と何とを区別するのでしょうか ?

08s3048: 
シュレーディンガー方程式のような水素原子でしか厳密に解けないものが, もし他の原子についても厳密に解けるようになったら, どんな事が出来るようになるか ? M: 厳密に解けない理由を理解していないようですね. 原理的に不可能なので, 不可能が可能になるというアリエナイ事を前提とすれば, いかなることも出来てしまうというのが, 論理学の教える所ですが...... 命題「A ならば B」で, A が偽ならば, B は真偽いずれであっても, 命題は真である.



Ryo MIYAMOTO, 2009-07-09