物理化学 AII (20091111) M: 以下は宮本のコメント
08s3001: 
セシウスガスを満たした容器にレーザーパルスを照射したところ光速の 310 倍の速度を観測されたらしいのですが, なぜこのようなことが起こるのでしょうか. M: ``セシウスガス'' って何ですか ? 何が ``光速の 310 倍'' なのでしょうか ?

08s3002: 
以前粒子のしみ出しについて学びました. 壁にぶつかっても少しの粒子は壁の向こう側に通ってしまいます. 粒子が光子だった場合でも同じことが起こると思うのですが, 光が壁にあたったからといって壁の向こう側にまで光はいきません. なぜですか ? 光子は粒子でないということですか ? [図は省略] M: もちろん光のトンネル効果もあります. エバネッセント波について調べてみましょう.

08s3004: 
ブラックホールは何でも吸い込むといわれていますが, そのブラックホールに吸い込まれない方法は存在するのでしょうか ? M: あなたは今, 吸い込まれないための何かをしていますか ?

08s3005: 
赤外線や紫外線は人の目には見えないが, 人の目には見えないだけであって実際は色があるのか ? また, 人以外 (動物など) は赤外線や紫外線は見えているのか ? M: ``色'' とは何でしょうかね ?

08s3006: 
化学反応の速度は熱を加えたり, 吸収することで変化しますが, 電子に熱を加えたり, 電子から熱を吸収すると, 電子の速さは変化するのか ? M: 熱とは何か ? 特に気体分子運動論的に (教科書 p.1147 参照).

08s3007: 
ガラスは硬い結晶のように見えるが, ミクロの目で見ると, 網の目が不規則に連なっているだけで, 結晶構造をもっていない. 熱を加えればドロドロの液体状態になり, 冷却すれば再び固まる. この性質はむしろ液体に近い思うのだが, どうなのだろう. M: 流れる固体ともいう. さて, ガラスに融点はあるだろうか.

08s3008: 
もし, 地球上に障害物が一切なければ 自分で発した声は自分のもとに返ってくるのでしょうか ? M: 20091028 の 08s3030 参照. 今学期は他にも音に関する質問は多数.

08s3009: 
分子間には引力と反発力が働いて互いに動きますが 引力と反発力が等しいと分子は動かずにその場に維持されるのか ? M: 物体が静止し続けるための条件は ? 古典物理の問題だ.

08s3010: 
1. 瞬間接着剤によってくっつくものと, くっつかないものの違いはどこにありますか. // 2. こうやって載せている質問文とその回答を使って「生協の白石さん」的な本を出版してみてはいかがでしょうか. 学籍番号と, ちょっと不親切な回答を全世界に公開する勇気があるなら可能だと思います. M: 瞬間接着剤の原理は ? // Web ページに掲載されていることの意味は ?

08s3011: 
人間の目で電子の運動を見れることができますか ? また, そのような機器などは開発されてあるのですか ? M: 教科書 p.27 の不確定性原理の説明を再読せよ. また波動関数の確率解釈などとも合わせて, 量子論は, 粒子の運動の軌跡という概念は捨て去らなければならないと主張している.

08s3012: 
原子核に反陽子, 電子核に反電子の原子は人工的に作ることができるのですか ? また, 自然界には存在しているのですか ? M: ``電子核'' とは何だ ? 作れない理由があるのか ? ちなみに, 反水素原子はその合成が報告されているようです.

08s3013: 
雷が光るとき一緒に轟音も聴こえますが, あの音はどうやってつくられているのですか. 雷が起きるとき, 雲の水分子が激しく振動しているとかでしょうか. M: 音は空気 (媒体) の疎密波ですね.

08s3014: 
砂鉄のような磁石にくっつく鉄と血液中の鉄のような磁石にくっつかない鉄があるが どのような構造, 性質の違いからこのようになるのか. M: 血液中の鉄は磁石にくっつかないのか ? 大雑把に鉄といっても, 酸化数やスピン状態は千差万別で, 化合物ともなれば純粋な鉄 (金属) と性質が異なるのは当然だと思うが ?

08s3015: 
電離放射線のような, 高いエネルギーを持った電磁波や粒子線が生物に悪影響を及ぼしやすいのはなぜか ? M: 具体的にどんな悪影響を与えるか ?

08s3016: 
真空という状態はどのくらいの気圧から真空と考えてもいいのですか. M: 場合によるでしょうね.

08s3017: 
He, Ne, Ar, Kr, Xe, Rn のうち, He, Ne, Ar あたりのネオンサインを見たことがあるのですが, Kr, Xe, Rn のネオンサインは, 可視できないのですか ? M: キセノンランプはありますね, 白色の光源です. 放電管なので, ネオンサイン等と原理は同じかなと.

08s3018: 
地球温暖化問題で CO2 25 % 削減というのをよく見ますが, 現在普及していないもので, 普及させたら削減につながるものは何だと思いますか. M: 最近 LED 電球というものが市販されるようになってきて, ちょっと驚きました. 蛍光管を電球タイプにしたものを始めて見た時以上の衝撃です.

08s3019: 
静電気や雷などでは電子の流れを視覚的にとらえることが出来ますが それらはなぜ直線ではなくジグザグに見えるのですか ? M: 電気 (電子) が流れる経路は, 何によって決まるでしょうか ?

08s3020: 
波長が 0 または限りなく 0 に近い光はあるのか. あるとしたらどのような光なのか. M: 教科書の 図1.11 の右端のさらに先ですね. これがゼロの手前で終端を迎える理由があるのでしょうか ?

08s3021: 
私たちは 4 次元の世界に住んでいますが, 時間は空間から独立して存在しているように思えなくもありません. 日常の中で, 時間と空間が一体になっていることを実感できる事柄はないだろうか. M: 「実感する相対論」というわけですね. カーナビにも使われている GPS は, 相対論的補正 (運動の効果と重力の効果) をしないと誤差が大きくて使い物にならないと聞いた覚えがあります.

08s3023: 
油固め剤の原料は植物油であるそうだが, 油と油を混ぜて油が固まるのは, 化学反応によるものなのか ? M: 原料が油なら, 生成物は油なのか ?

08s3024: 
周期表の中で, ランタノイドやアクチノイドは周期表とはまた別に書かれているのですか. M: 大事なので他の元素と別にして示されているのです (キッパリ) :-P

08s3026: 
無機化学で錯体とは, 中心に金属または金属イオンを持ち, まわりに中性の分子またはイオンで取り囲まれたものと習いました. なぜ有機化合物で似たようなものはあるのでしょうか ? M: 質問の意味が分かりません. ``有機化合物で似たようなもの'' とはどういうことですか ?

08s3027: 
フッ化水素と五フッ化アンチモンの混合物であるフルオロアンチモン(V)酸は, 現在までに最も酸性度の高い超酸として知られているが, このような超酸の酸性度を増加させる要因としてどのようなことが考えられるか. M: ``酸性度'' の定義は ?

08s3028: 
摂動論を用いて (7.41) を解くとき, 縮退があるとどのようになるのですか. M: 詳しくはサポート Web ページに示た参考書などを見てください. 縮退がある場合には, 摂動のハミルトニアンの行列要素を対角化することにより, 縮退が解けることになります. 私のイメージでは, ゼロ次の波動関数を作り直す感じです.

08s3029: 
色々な色の照明を当てても影だけは黒いままですよね. 影に色をつけることは可能なのでしょうか ? M: 08s3005, 08s3033 参照.

08s3030: 
p.283 にある実験値を求める実験は, どのように実験するんですか. M: 教科書の 表8.2 の註を参照.

08s3031: 
虹はもともと 2 本で 1 組と聞いたことがありますが, 2 本見えるときと 1 本しか見えない時の違いってなんなのでしょうか ? M: なぜ二本なのでしょうか ? 20091021 の 08s3019 参照.

08s3032: 
LED の発光色には赤, 黄, 青 (緑) 等が存在しているが, その色は何に由来していると考えられるか. M: LED に限定せず, 発光の原理は教科書第 15 章で少し触れている.

08s3033: 
減法混色の三原色と加法混色の三原色のうちシアンと赤などは互いに補色であるらしいですが, シアン色の光と赤色の光を混合すると光は黒くなるのですか. M: 光の混合は, 減法混色か, それとも加法混色か ?

08s3034: 
高純度化した鉄は性質がまるっきり変わってしまいますが, 数 % ほどしか含まれていない不純物が不純物を含んだ鉄全体の性質を変えているということなのでしょうか ? M: 鋼は鉄と炭素との合金で, 炭素の含有量がおおむね 0.2-2 mass% のものです.

08s3035: 
人工の原子は作ろうと思えば無限に作れるものなのか. M: 核子の数が可算無限個という意味か ?

08s3036: 
自分たちの身の周りには, 携帯電話の電波など様々な電波が飛びかっていますが, 将来的に人体に影響は出ないのでしょうか ? M: 小中学生の携帯の使用など, 社会的影響は出ていますね ;-)

08s3037: 
男性ホルモン・女性ホルモンは, 一生のうちにどれだけ分泌されるのか. また色気などを表すフェロモンとの関係性はあるのか. M: 人それぞれでしょう. // 私は知りません, 調べて分かったら教えてくださいネ.

08s3039: 
宇宙から地球の地上までひもか何かをたらすことはできるのでしょうか ? [図は省略] M: 宇宙エレベーター, またはスカイフック ;-)

08s3040: 
犬や猫の視界は, 色はなく白黒だと聞いたことがあるのですが それはなぜですか ? 人間にはなぜ色を識別する能力が備わっているのですか ? M: 視覚のメカニズムについて調べてみてはいかがでしょうか.

08s3041: 
物質の最低温度は 0 K ですが, 最高温度を考えると, 理論上は粒子の速度が光速に最も近づき, 粒子同士の間隔が最小に近づいた時と考えることができます. 現在, 人間が実現した最高の温度が 5 兆 ( 5 × 1012 ) K (2002), ビッグバン発生時が 1020 K だそうです. 1.先生はこの宇宙で人間の実験によるものも含め, ビッグバン発生時を超える温度の状態となることは可能であると思いますか. 2.またその状態の時, そこではビッグバン発生時に創られた最小の粒子 (素粒子, もしくはそれ以下の粒子) よりも小さな粒子は創造され得るでしょうか. 私は創られると思います (出来たらですが). M: 粒子の速度が光速に近づくと粒子同士の間隔が最小になるということが分かりません. // ビッグバンを人工的に引き起こすということ ? // E=mc2 から考えて, 高エネルギーでより小さい粒子が生成されるという論理がわかりません.

08s3042: 
電気ウナギや電気ナマズは自分の発した電気によって感電することはないかのか[ママ] ? また, 電気を自由に放出できるのはなぜか ? M: ググってみると浅虫水族館の説明が見つかります.

08s3043: 
分析化学実験で沈殿をろ過したとき, 沈殿がガラスフィルターの内壁を水を伝ってはい上がってきたのですが, なぜですか ? M: 這い上がってきた固形物は溶液中にありますか, それとも溶液の表面ですか ?

08s3044: 
静電気が起きたときのように, 電気に触れると, なぜ痛いと感じるのか. M: 静電気も電気ですが ?

08s3045: 
人工元素の存在時間を長くするための方法はありますか ? また, 人工元素の存在時間が長くなったら, 人工元素を含む錯体は形成されるでしょうか ? M: 量子ゼノン効果を利用する :-P

08s3046: 
太陽の中心部の温度は約 1600 万度もあるんですが, このくらいの規模の温度を人工的に作り出すことは可能ですか ? 可能であればどのような方法で作るんですか ? M: 08s3041 参照.

07s3001: 
触媒は基本的にその表面状で[ママ]反応が起こっていると本で読んだのですが, それは一時的に結合していると考えてもよいのですか ? M: 原子レベルで作用せずに, どんな作用機序が考えられるというのか ?

07s3002: 
光は粒子性と波動性をかねそなえていると聞いたのですが, 光の他にそのようなものはありますか ? M: 本気の質問ですか ? 教科書 第一章 を再読することを, 強くお勧めします.

07s3004: 
誕生直後の宇宙には物質と反物質が存在していたのに, 現在私たちの身の回りのものは, ほとんど全て物質だということは, 粒子数＞反粒子の数 だったと考えられますが, 粒子の数が反粒子よりも多くなった理由はなんだと思われますか. M: 2008 年のノーベル物理学賞を調べてみてはいかがでしょうか.

07s3005: 
霊って量子論的に説明できますか ? M: 霊は物質か ? まずは客観的な観測事実を示してください.

07s3006: 
とある本で, 『私は, 反重力や超光速旅行のようなものは, 今日でも実験的証拠もなければ理論もなく, 反対に不可能という証拠はたくさんあるのだから, 誤りという部類に入れるべきだと考えている.』という記述がありました. それらを否定する「証拠」とは何でしょう ? M: 著者に聞く, あるいは著者の他の著作を読む. 全くの想像ですが, 反重力や超光速を含まない理論が充分に成功しているから, それに反して反重力や超光速を要請する実験事実が見つかっていないから, ではないでしょうか.

07s3007: 
化石燃料は, 作り出すことはできないのでしょうか. できたとしても, 多大なエネルギーを消費するんですかね. M: 化石燃料はどのようにして生成されたと考えられているのでしょうか ?

07s3009: 
クロマトグラフィーの実験で脱酸素水を使用した際, 「脱酸素水は何も入ってないから飲むとかえって人体によくない」聞いた覚えがあるのですが 何故でしょうか ? M: 述べた人に根拠を聞いてください. 人は必要な酸素を腸から吸収しない (肺から吸収する), 可溶な酸素の量は微量, 経口摂取して胃に入ったとたんに胃液と混ざってしまう, と指摘しておきます.

07s3010: 
シュレディンガーはどのようにしてシュレディンガー方程式を完成させたのでしょうか. 実験結果から ? それとも計算から ? M: 本人に聞いてください.

07s3012: 
変分法と摂動論はどのようにして使い分ければいいのですか ? M: ハサミとナイフはどのようにして使い分ければいいですか ?

07s3014: 
原子や分子の計算をするときに原子単位を用いる利点は計算が簡単になる他にも何かありますか. M: 教科書 p.301 を読んでください.

07s3015: 
冬に気温が下がると川や海の水面や滝など, 常に動いているものが凍ることがありますが, ナイヤガラ瀑布などの大きくて水の落下や流れが激しいものは凍ることがあるのでしょうか. M: ナイヤガラ瀑布も凍りますけど ??

07s3016: 
自動車はガソリンの燃焼エネルギーを使って, 最終的に車輪を動かしています. この車輪を動かしたエネルギーは, 熱エネルギー以外の何かエネルギーに変わっていますか ? M: 何点狙いの質問か ? 坂を上ればポテンシャルエネルギー, スピードが増せば運動エネルギー, 発電機を回せば電気エネルギーになるでしょう.

07s3017: 
虹は七色と言われてますが, ∞ 色と言えたりしますか ? M: 虹の原理については何度も出てます. ある色を他の色と区別する要因は何でしょうか ?

07s3019: 
お酒の飲み過ぎで, アルコールを抜くためにお風呂に入るという人が多くいると思うんですが, 体が温まって代謝が良くなるということはアルコールの OH が取れて体中の水分と一緒に ``水'' しか出てこないのでは ? M: 残りのエチル基は ? とか (笑). 代謝で何がどうなる ?

07s3020: 
界面活性剤の物理化学的挙動変化が魚毒性に及ぼす影響はありますか ? M: 質問の主旨がわかりません. 物質が異なると魚毒性が異なるか ? という意味なら, 同じである理由がない.

07s3024: 
φ = Σn Cn ψn を ψn が規格化直交系であることを使って展開していくと Cn = ∫ ψn* φ dτ で示せるのはなぜですか ? 示すことによって, 表わされる Cn = ∫ ψn* φ dτ の意味は何を表わされるのでしょうか. M: 実際に項を展開して計算してみてください. // φ の ψn への射影.

07s3027: 
生物 (動物) が, 血液の赤血球によって体内に酸素を運んでいるが, 赤血球中の Fe 以外の物質によって同じ様な働きをする原子や分子はあると思いますか. M: ヘモシアニン.

07s3031: 
光速を越える速さをもつ物体は本当に存在しないのだろうか ? M: ``本当に'' って, どういう意味ですか ? ``相間さん'' ですか ??

07s3032: 
弱酸の解離の Ka の計算などで Ka = x.x / (1.00 × 10-3 - x) を, x を 1.00 × 10-3 に比べてとても小さいとして Ka = x.x / (1.00 × 10-3) と近似しますが, なぜ分母だけ無視するとして分子は無関係なんですか. M: 有効数字的考え方では納得できない ??

07s3033: 
量子エンタングルした量子対の相対位置と運動量の和を同時に測定により求めることが出きるのに, 相対位置と相対運動量を測定により同時に決めることはなぜ不確定性原理に反するのですか ? M: 相対位置 ( Q = q1 - q2 ) の演算子と全運動量 ( Ps = p1 + p2 ), 相対運動量 ( Pr = p1 - p2 ) のそれとは, それぞれ可換か ?

07s3035: 
宇宙ステーションが宇宙にありますが, 隕石などがぶつかった場合, 建物が固定されてないので, 宇宙空間をどこまでも動き続けたりするのでしょうか. M: スペース・デブリは深刻な問題ですね.

07s3038: 
ヘリウム原子が {＾HH(1) + ＾HH(2) + e2 / (4 π ε0 r12) } ψ(r1, r2) = E ψ(r1, r2) という形をもつとありますが, これは図示できるようなものなのですか ? 電子間反発項はどう影響しますか. M: 教科書 p.352 図 9.1 の HB がない形の図を見たこと無いのでしょうか ?

07s3039: 
有機物をもやした時のもえかすは, 何をもやしても同じものが出ますか. それとも違いますか. M: 本気ですか ? 食物の成分表など見たことが無い ??

07s3042: 
∫0∞ x2 n + 1 e- a x2 = n ! / (2 an+1) [ママ] を証明するために何を用いればいいでしょうか ? M: 知恵と勇気

07s3043: 
分子は高速で動いているのにガスもれの時, ガスの臭いが, しばらくたってからするのは, なぜですか ? M: 教科書 p.1165 平均自由行程の節を参照. または ``拡散'' とか.

07s3044: 
家庭用の太陽電池の設置費と, 太陽電池の寿命までに節約できる光熱費の総額はほぼ同じと聞いたことがあるのですが, それって設置する意味はないですよね ? むしろ撤去費がかかるだけなのでは... M: トータルコストの算出には, 様々な仮定が含まれていると思われます.

07s3045: 
実験値と計算して求めた値が異なるのは実験の誤差によるものなのでしょうか ?? 違うとしたらなぜ異なるのでしょうか ?? M: 何のことを言っているのでしょうか ??

07s3046: 
反水素と反酸素で反 H2O が合成されるのですか ? もし合成されるのなら, それを水に混ぜたら, 水共々消失してしまうのですか ? M: 違うんですか ? 質問の意図がわかりません.

07s3047: 
物理化学実験では双極子モーメントを結合距離とけいしき電荷から求めましたが, どうして電子密度ではな形式電荷の数値を使うのですか. M: 双極子モーメントの定義は ?

05s2059: 
一週間ほど家を留守にしていると, ほこりがたまります. 外部との空気の出入りがほとんどないの状態なのに, どこからほこりが出るのでしょうか. M: 無から湧いて出たのですよ :-P


Ryo MIYAMOTO, 2009-11-16