物理化学 AII (20100120) M: 以下は宮本のコメント
08s3001: 
人体の電気信号を解析できれば, 人の心をコントロールできるものでしょうか. M: あるカルト宗教の信者たちがヘッドギヤを着けている映像が異様に思えた記憶があります.

08s3002: 
電子は常に動いていますが, 動き続けるためのエネルギーはどこから手に入れているのですか ? M: 水素原子のスペクトルを説明しようとしたボーアの仮説とか, 等速直線運動で動き続けるためにエネルギーは必要かとか.

08s3004: 
先生は以前, 大学は勉強のやり方を学ぶところだと話していました. では, 先生は勉強のやり方を学ぶ前と学んだ後ではどのような変化がありましたか ? M: 有史以前 ;-p の事は忘れました.

08s3005: 
メチルオレンジやフェノールフタレインなどの指示薬は, pH がそれぞれの変色範囲になると構造式が変化して変色するのですが, なぜ pH が変色範囲となったときに構造式が変化するのですか ? M: おしい. 構造式が変化するとはどんな反応か, pH と化学平衡も考えましょう.

08s3006: 
原子また電子そのものには味やにおいはあるのか ? M: 味や臭いを感じるのはナゼ ?

08s3007: 
炭素化合物中の放射性同位体である $ ^{14}$C の崩壊率から年代を推定する方法がある. 例えば, 大気中の CO$ _2$ に含まれる $ ^{14}$C の割合を 1 とすれば, 5730 年で $ \displaystyle \frac{1}{2}$ (半減期) となる. この期間を何らかの方法で短くしたり長くしたりすることは可能だろうか. M: 核反応の反応率は, 人為的に変わるものか ? 変わるなら六ヶ所村の低レベル放射性廃棄物貯蔵施設は不要では ? 変わるなら, それが天然でも起こったかも知れず, 年代推定に使えないのでは ??

08s3008: 
指が太くなるのは, 皮がブ厚くなっているのでしょうか ? 骨が太くなったのでしょうか ? 元には戻らないのでしょうか ? M: だれでも最初は細かったのでしょうか ?

08s3009: 
素粒子は地上では安定に存在できず地中には存在するかもしれない. とあったのだがなぜ地中で存在する可能性があるのか ? M: そう述べた人に聞いてください. 電子はどうか ?

08s3010: 
1. マルコフニコフ則のような経験則を量子力学的に説明できるようになれば容易に法則破りができる方法が見つけられ, 大儲け必勝だと思いますが話に出ないということは, そう簡単なものではないということなのだろうか. // 2. 溶解度が非常に小さい物質 (10$ ^{-80}$ くらいだと 1 分子でも) は, 水に浮遊しているのと, 奇跡的に溶けている状態の区別はできるのだろうか. M: ナゼ法則破りが可能になるの ? エネルギー保存則により永久機関の望みは絶たれたわけですが... // ``溶解'' とは (ミクロに見て) どういうことか ?

08s3011: 
H$ _2^+$ は安定な科学種とかいてあったが, それは非局在化が広がるから安定するのですか ? イオンは不安定なイメージがあるのですが…. M: その文脈での ``安定'' の意味は ?

08s3012: 
宇宙についての本を読んでいたら, 「周波数 4080 MHz のマイクロウェーブの温度は絶対温度で 2.7 K」と書いてありました. 「波の温度」とはどういうことですか ? 4080 MHz のマイクロ波を当てれば 0 K の物質が 2.7 K になるということですか ? M: 黒体輻射.

08s3013: 
長い時間正座をしていると足がしびれたり, 麻酔をかけると意識を失ったりしますが, 神経が麻痺するという反応は, どのような機構が起こっているのでしょうか. M: 局所麻酔は, 信号伝達の阻害でしょうか. 全身麻酔は, 不明なところも多いとか. 調べてみてください.

08s3014: 
粒子には寿命が存在し, 長い寿命を持つ粒子には光子が思い浮かぶが, 短い寿命を持つ粒子にはどんなものがあるのか. また, 寿命の長さは粒子のどんな性質から決まるものなのか. M: 素粒子物理関連の本を読んではいかが. 化学でも放射性核種を利用する事がありますね.

08s3015: 
式 (9.6) の $ \psi_+$ が $ C_1=C_2$ とならない場合はどのように計算を進めていくのですか ? M: 普通に計算するだけです. 対称性等を利用できれば, 近道できるということです.

08s3016: 
前回のプリントで, 光のエントロピーの話がありましたが, 音や波が周りに広がっていく時もそれぞれのエントロピーの増加とみられるのですか. M: ``光のエントロピー'' は正しいか ?

08s3017: 
パイレックス社製のガラスの調理器具を使用しているのですが, 温度差 100 度までは耐えられると書いてありました. ガラスに含まれる陽イオンによって, もっと大きい温度差に耐えられるものができると考えられますが, 陽イオンがガラスに与える影響の何が起因しているのですか ? M: ``温度'' じゃなくて ``温度差'' であることに注意. 誘導切りの原理です.

08s3018: 
太陽光や風力などの発電方法がありますが, 音で発電することはできないのでしょうか ? M: できるかもしれませんが, それを私に聞く意味は何でしょうか ?

08s3019: 
暗室で布のガムテープを勢いよくちぎると, 発光を確認できますが, この発光は何故起こるのでしょうか ? M: 物体が千切れることを, ミクロに見るとどうなっているでしょうか ?

08s3020: 
熱力学第二法則は, エントロピーなどの考えがこじつけに思えるのだが, 証明されているのか. M: 数学的な意味での証明は無いが, 反証もまた無い. 物理は現実を記述するだけ.

08s3021: 
「H$ _2^+$ は安定な化学種」とあるが, どのように生成させるのか, また単離することはできるのか. M: 光とか放電でイオン化すればできるかもしれませんが, 知りません. 08s3011 参照.

08s3022: 
カーナビにはアインシュタインの相対性理論が使われると本で見たことがあるのですが, 実際どのような原理が応用されているのか ? M: その本か, 関連書籍に書いてありませんか ?

08s3023: 
パソコンの電池が満タンに近い状態で充電しながら使用すると, 電池のもつ時間が急激に減るが それはなぜか. M: ニッカド電池には ``メモリー効果'' があるそうです.

08s3025: 
エタノールと水の混合物を蒸留した場合, 精製されるエタノールの純度は 100 % になりません. 100 % のエタノールを得るためにはどのような方法がありますか. M: そもそも純度 100 % は可能か ? どうやって確かめるのか ??

08s3026: 
海水中のコンブはどうしてダシが出ないのでしょうか ? M: 海水がしょっぱいのは ;-p

08s3027: 
ある物質の比熱の値が小さいほどその物質は温まりやすいが, ならば比熱の値が小さい物質ほど熱伝導性が良いといえるのだろうか. M: 物質の比熱と熱伝導度を調べてみたら ?

08s3028: 
LCAO 近似というのがよくわからなかったのですが これは何をどう近似したのでしょうか. M: 分子オービタルの試行関数を LCAO で近似した.

08s3030: 
電子が波であることを確認するには どうすればよいですか ? M: 教科書 p.20 参照.

08s3032: 
一般的に磨耗に強い物質は固いか, それとも柔らかいか. M: 自分で考えて分らないの ?

08s3033: 
H$ _2^+$ で 1sA と 1sB の重みが等しいと なぜ $ C_1=C_2$ となるのですか ? M: 教科書 3-4 章参照. 重みとは係数の二乗のこと.

08s3034: 
グリニャール試薬の合成方法に, 直説法があります. これは, 金属マグネシウムを, エーテル系溶媒中で有機ハロゲン化物を反応させるというものですが, 引火性の高いエーテル系溶媒中でどうやって反応するのですか ? 引火はしないのでしょうか ? M: ``燃焼'' とはどんな反応 ?

08s3035: 
He ガスをすうと声が変わるが, 他の希ガスをすうと声が変わるのか. M: 変声の原理 ?

08s3036: 
iPod のような機械はどのように音を再生しているのですか ? M: 何が分らないのか ? 音のデータの記録と読み出し ? イヤホンやスピーカーの原理 ??

08s3038: 
泡は液体が気体を含んだものだが, 固体から液体状態を経ずに泡を形成することはあるのか. M: 意味不明. 泡の定義が記述通りなら, 液体にならずに泡の形成が不可能なのは自明.

08s3039: 
普通, 液体から固体になるとき体積は減少するのに水は氷になると逆に体積が増えるのはなぜでしょうか ? M: 氷の結晶構造を調べてみたらいかがでしょうか.

08s3040: 
電子が運動せずに止まってしまうことはあるのですか ? もし止まるなら, そのとき電子はどのような状態になるのですか ? M: 不確定性原理を知らないんですか ?

08s3041: 
光に弱い物質というのはその物質が対応する波長の光を吸収して光反応を起こしてしまうということです. 故に, 実験などでそのような物質を扱う時は, 物質を光に当てないようにしますが, 反応しない波長の光を照明に使うというのも良いのではと思います (コストが高い ?). 先生はどう思われますか. M: 写真フィルムの現像やプリントをする暗室の照明は ?

08s3042: 
宇宙を人の手で作ることは可能ですか ? もし, 可能ならば, どんな条件が必要ですか ? M: ``フェッセンデンの宇宙'' という短編小説がありましたね.

08s3043: 
NH$ _3$ + H$ ^+$ → NH$ _4$ の反応の後の[矢印と図は省略]この結合は全て等価なんですか ? M: 区別できるんですか ? 高校の化学のレベルの話では ??

08s3044: 
偉大な発見や発明をしてはいないが, 有名になった科学者はいますか. M: 間違った学説を提唱して科学史上有名になった人はいると思います.

08s3045: 
液体には粘性がありますが, 気体には粘性はありますか. また, 仮に気体に粘性があったとしたら, その粘性を高めることで, 空気中の花粉・ハウスダストなどを捕えることはできないでしょうか ? M: 粘性の原因は ? どうやって空気中の花粉等を捕えるのか ?

08s3046: 
レントゲン等に用いられている X 線はどのような方法で発生させているのですか ? M: 特性 X 線やモーズリーの法則について調べてみてはいかがでしょうか.

08s3048: 
葉緑体は光合成のために光が必要ですが, 緑色なのは, この波長の光で最も効率が良いか, 悪いかに関係しているのですか ? M: モノに色がついて見えるのは, なぜでしょうか ?

07s3001: 
内部光電効果とは絶縁体に光を照射すると伝導電子が増加することだそうですが, これは光を当てると導体になるということでしょうか ? そして何故そうなるのですか ? M: 内部光電効果の話というのであれば, そのことについて詳しく調べてみればよいのではないのか ?

07s3002: 
石油はあと数十年で無くなるらしいのですが, 石油が無くなれば, 現在のガソリン自動車は使えなくなるのですか ? またガソリンの代わりとなる燃料は作ることができますか ? M: ガソリンを効率よく利用する現在のエンジンが, 他の燃料でうまく働くのか ? 燃料を作るために必要なエネルギーをどうするか ?

07s3004: 
映画マットリックのような世界があった おもしろいですね[原文ママ]. M: 知らない映画のことについては, コメントできません.

07s3006: 
質量だけ異なる直径数 cm, 同じ球状, 同じ体積の, 2 種類のボールが均一に混ざって入った容器をよく振ると, 重いボールが下に沈み, 軽いボールは上に浮き, 二つに分かれてくるそうです. このとき, 統計熱力学的なエントロピーは減少しますが, なぜ振って混ぜているのにエントロピーが減少してしまうのでしょうか. M: すぐに思いつくのは, ``エントロピー増大則'' が成立するための前提条件は何か ? ということ.

07s3009: 
「シュレーディンガーの猫」について調べてみましたが結論がいまいち判りにくかった です. 量子力学でもどこの分野に所属する話なのでしょうか. M: 類書を多数読んでみれば ?

07s3012: 
どうして核と電子の質量が大きく異なると核は一定の位置にあると考えることができるのですか ? M: 同じエネルギー (熱) を与えたとき, 運動速度が極端に違う.

07s3014: 
ボルン-オッペンハイマー近似の下での解は, 厳密に解くことができるといえるのですか. M: 物理の世界で, 厳密解が得られるのは, どういうときでしょうか ?

07s3015: 
インフルエンザの予防接種を毎年受けている人は多くいますが, 何故インフルエンザは, はしか等のような一, 二回の予防接種では予防できないのでしょうか ? 抗体が短期間でなくなるということ ? M: 抗体が認識するウイルスの部位の変異が速いと聞きましたが, 詳しくは自分で調べてください.

07s3016: 
クーロン積分と交換積分には, どのような関係があるのか. M: (9.19) 式と (9.20) 式とを見比べれば, 項の中身が違ったり, 因子が掛かっていたりと, 自明では ?

07s3017: 
温暖化で CO$ _2$ 削減と言われてますが, 成分でみると 0.4 % くらいです. CO$ _2$ はあまり起因してないのでは ? M: 人為的に対処できる部分について, 対応するものだと理解しています.

07s3019: 
虹は光によってみえているのなら, 太陽の光じゃなくても月の光でも見えますよね ? M: 虹の発生原理を理解していれば, 加えて私が yes/no を言うことに, 何か意味がありますか ?

07s3020: 
ラムスクードジェットエンジンを使える段階まで加速し, 余剰エネルギーを電力等として溜める, 一種の空飛ぶ発電装置というものは作れないものでしょうか ? M: それがどんなエンジンなのか知りませんが, そこまで加速するのに必要なエネルギーはどうするのでしょうか ? そもそもエネルギー保存則があることだし.

07s3027: 
§ 9.1 からの考え方で, H$ _2$ が取りあげられているが, 片方の水素原子が重水素 ($ ^2$H, $ ^3$H, etc.) の場合はどのように考えればよいのか. (異核二原子分子として考えることになるのか.) M: 物理的に見て, あるいは化学的に見て, 同位体とはどういうものでしょうか.

07s3031: 
地球の中心では重力は働かないが, 地球の中心に近づくに連れて, 重力は弱くなっていくのだろうか ? M: まずは均一な球体と見て, 積分計算などしてみてはいかがでしょうか.

07s3032: 
理想気体の状態方程式が理想通りに使えない一番の理由は何ですか ? M: 実在気体の状態方程式は, 理想気体のものと比べてどこがどう修正されていますか ?

07s3033: 
テレビで銀の摂取しすぎで皮膚が青くなってしまう病気が紹介されていました. これは銀自体が蓄積されたものなのか それとも体内で銀が何かと反応して青くなってるんですか ? M: 私は知りません. まずは症例を報告している者に, 詳細を聞くべきでは ?

07s3035: 
水は液体が固体になる時は体積が増えますが, 水以外の物質は固体になるときは体積が減少します. それはどうしてでしょうか. M: 08s3039 参照.

07s3038: 
昨日, 家の電球が切れた時に思ったのですが, 蛍光灯が古くなると, 黒にシミのようなものができますが, あれは, どういった反応が起きてできた物質なのでしょうか ? M: シミは何か ? が最初だと思うが...... それはよいのですね ?

07s3039: 
原子核の放射性崩壊の一種に電子捕獲というものがあります. これはどういったものなのですか ? M: そこまでわかっているなら, 自分で調べればいいんじゃないですか ?

07s3042: 
クーロン積分と交換積分の中身が違う, というのを具体的に説明してほしいです. M: (あなたもやってるはずの) ヒュッケル分子軌道法では, $ \alpha$ がクーロン積分ですが, その中身は...

07s3043: 
式 (9.20) について, 古典的な解釈したくなるとありますが, 何故ですか ? M: したくならなければ, 別にいいです.

07s3044: 
iPod を所持していたおかげで落雷で死なずにすんだ, というニュースを見たのですが, 電流は, 耳→イヤホン→iPod→再び体 (又は逆) となり結局助からないような気がするのですが どうしてでしょうか ? M: まず, 助かったのは本当に iPod のせいなのか ? それから, ペースメーカーは心臓に規則的に微弱な電流を流している. 正常な心臓に不規則な大電流が流れたら...

07s3045: 
9 章の化学結合:二原子分子に入るとき やっと物理化学の本題に入ったみたいなことを先生は言ってましたがなぜ 9 章からが本題なのですか ? M: そう思えなければ それでもいいです.

05s2059: 
自由電子と周期格子を考慮に入れるとエネルギーギャップを考えることができるのはなぜでしょうか. M: 固体物理の話でしょうか ? その道の専門書を読んではいかが ?


Ryo MIYAMOTO, 2010-05-12