構造物理化学 I (20110704) M: 以下は宮本のコメント
10s3001: 
``量子暗号'' という言葉を耳にしたのですが, これはすでに利用されているのですか? それとも研究段階なのですか? M: 私は知りません. 実用段階かどうかを知ることの意味は何ですか?

10s3002: 
箱の中の粒子の位置 $ x$ の平均値は $ \displaystyle \frac{a}{2}$ となり箱の中央であるが, これは, 一次元, 二次元, 三次元の箱, 全てにおいて同じか. M: 神託が必要か?

10s3003: 
曇はどのように生成してなぜ白や灰色, 黒色となっているのか. M: 組成や形態と可視光との関係は?

10s3004: 
波動関数は積で表わされエネルギーはなぜ和なのですか. M: 波動関数については例えば (マ) の p.354 参照. もしもエネルギーが積なら次元はどうなる?

10s3005: 
炎とは熱エネルギーの魂[ママ]と考えて良いのか. M: オカルトですか?

10s3006: 
エネルギーが消えることはないと聞いたが, 私たちの身の回りで発生したエネルギーは地球のどこか, あるいは宇宙で保存されているのか? M: 神託が必要か?

10s3007: 
大量の情報 (〜TB) をブラックホールを使い, 圧縮 (〜kB まで) するという話を聞いたことがあるが, これはどういう原理なのか. M: 当事者に聞けばいいのに. 情報がいったんブラックホールに飲み込まれたら, どうやって取り出すのでしょうネ

10s3008: 
光のように質量 0 の物質はあるのでしょうか? また, あったとして光との共存はできるのでしょうか. M: 質量ゼロの物質は, 何でできているのでしょうか? また「光と共存する」とはどういう意味か?

10s3009: 
超電導を生じる金属化合物や有機化合物が発見され, リニアモーターカーに利用されていますが, ほかにもこの現象を利用できるものはあるのですか. M: 神託が必要ですか? (マ) p.590 参照

10s3010: 
新しい物質ができたとき, 何を基準として新しい物質とみなすのでしょうか. 思い当たる物質の性質に当てはまるのか地道に調べるのでしょうか? M: 現代では, 物質は原子や分子からできていると知られている.

10s3011: 
数学章をやれば教科書に出てくる式はある程度解けますか? M: 神託が必要なのか?

10s3012: 
なぜ宇宙や, 星は誕生したのか? M: 神の意志か!? :-p

10s3013: 
素粒子についても, 量子力学で説明できると思うのですが, 全くふるまいかたが分からない粒子についても, 同様に説明してもいいのでしょうか. 新しい仮程をたてる必要があるのか. M: メンデレーエフはどこがスゴかったのか?

10s3014: 
シンクロトロン放射光は, 電子をほぼ光速まで加速して得るらしいのですが, 電子をほぼ光速まで加速させるのはどうやるんですか? M: 荷電粒子の加速手段は, 原理としては簡単では?

10s3015: 
光の偏光は単純だがなぜ重力の偏光は複雑なのか? M: ここで言う ``単純'' とか ``複雑'' ってどういうことですか?

10s3016: 
授業で先生が言っていた ``おもみつき平均値'' とは何か? M: 加重平均の意味がわからなければ, 辞書 (または算数の教科書) を見ればいいのでは?

10s3018: 
電流が流れるとどうして磁場が生じるのか. M: 自然の摂理

10s3019: 
井戸型ポテンシャルの底が傾きをもった場合 波動関数はどのような変化が起こるのでしょうか. M: (マ) p.281 参照

10s3020: 
箱の中央に粒子が集まるのはどのような空間の場合ですか? 粒子が等確率で存在する場合は教室などという例があったので. M: 力 (ポテンシャル) がなければ集まりようがないですネ

10s3021: 
[前段は省略] 物質を, 絶対温度 0 K にするのは永遠に実現するのは不可能と思われるが, 一体上限はどれぐらいまで実現するのだろうか? M: 宇宙開闢の時の温度かなぁ

10s3023: 
物質に何が起こると自己組織化が起こるのですか? M: あなたの挑戦を待っている分野のひとつですネ

10s3024: 
粒子の強度は $ \psi~*(x)\cdot\psi(x) = \vert\psi(x)\vert^2$ に比例するとありますが それは実験的には求めたのですか. M: 何をどう求めるという話か?

10s3025: 
物理化学のよい勉強法は. M: みんなのためにも, 見つけたら教えてくださいネ

10s3026: 
エントロピーが時間とともに増加するのはなぜ? 宇宙全体が膨張していることと関係はあるのだろうか? M: 自然の摂理 // 関係あるかどうか, 考えてみてはいかがか

10s3027: 
電子顕微鏡で原子核まで見えるのならば, 電子を直接見る事は可能か. M: ``直接見る'' とは?

10s3028: 
天然ダイヤモンドと人工ダイヤモンドでは, 構造は変わるんでしょうか. M: それらは別の物質ですか?

10s3029: 
一般相対性理論の中で重力が時空を曲げるとありました. 詳しい説明が書いていなかったため, 理解することができませんでした. どういうことか教えて下さい M: 詳しく書いてある本を読めばいいのでは?

10s3030: 
粒子の強度って何ですか? M: (マ) p.87 のどこが分からなかったのでしょうか?

10s3031: 
量子のもつれが 2 つの量子がどんなに離れていても起こるのはなぜか? 距離に限界はないのか? M: そういうもののことを entanglement という

10s3032: 
光速は真空中の中の方が速く進むのに, 音速は固体中の方が早く進むのはなぜですか. M: 媒質の振動の違いかなぁ :-p

10s3033: 
暗黒物質は「目に見えないが重力的に他の物質と同じふるまいをする」と定義されているが今後そのような物の正体を発見することができるのですか. M: 他人に可否を聞いてどうしようというのか?

10s3034: 
放射線を遮蔽するのによく鉛が使われていますが, 何故鉛がよく使われているんでしょうか? またどのような物質がよく遮蔽するのでしょうか? M: 放射線に重りをつける

10s3035: 
先生のホームページを拝見したのですが, 文字化けがすごく多かったのですが, 僕が悪いのでしょうか. M: 何でどのページを見たのか? ほとんどのページで日本語は euc だったハズ

10s3036: 
太陽のような熱放射している天体が無くなることはありますか. もしそうなら人間が住める場所はいずれ無くなるのですか. M: 超新星って何だか知ってますか?

10s3037: 
一次元の箱は現実にないのに教科書で一次元の箱の粒子を考えるのはなぜですか. M: 物理では, 現実にない理想化された物 (例えば質点) を考えるが, なぜでしょうネ

10s3038: 
タンパク質・核酸に代表される生体分子を量子化学で計算する「フラグメント分子軌道法」が金属を含む生化学物質に対してアプローチできないのはなぜですか? M: その手法を押し進めている人に聞けばいいのでは?

10s3040: 
光は質量がないのにエネルギーを持っているのはなぜですか? M: 質量を持つものしかエネルギーを持てないと考えるのはナゼ?

10s3041: 
$ \psi^*$, $ \psi$ が負の値をとらないのはなぜですか? M: え? 図 3.2 でも明らかに, $ \psi$ は負の値をとってるが??

10s3042: 
CO$ _2$ や CH$ _4$ は赤外線を放出し, 温暖化の原因となるそうですが, 他に類似の性質を持つ物質はありますか? M: 温暖化って, CO$ _2$ などが赤外線を放出するから起こるの?

10s3043: 
黄リンと赤リンは厳密には同素体ではないのに高校で同素体だと教えているのはなぜですか? M: ``厳密には同素体ではない'' って, どういうことですか?

10s3044: 
一般にガス等[→ガスに限らず (○○ %) とかいてある商品]が売られるときに 99.9 % [→98 % とか 99.8 % とか] とかはありますが 100 % はできないんですか? またできるにせよできないにせよ なぜですか? M: 例えば 100 % であることを, どうやって確かめたらよいでしょうか?

10s3045: 
惑星には様々な力が働いていると思われるが, なぜ自転や公転が止まることはないのでしょうか. M: 止まるための力が働いていれば, 止まるでしょう. 当たり前のことを聞く意味は何か?

10s3046: 
物理化学にはよく「古典的〜」とありますが, どういう意図で使われているのですか? M: この講義では量子論的なことと対比するためですが, それって想像し難いことですか?

10s3047: 
今日の授業の最後で「運動量が 0 ということは意味していない」とありましたが, 運動量が 0 の場合もありますか? M: (マ) の §3.8 では運動量の二乗も求めています

10s3048: 
鉛筆で書いた文字を消しゴムで消すというのは, CH/$ \pi$ 水素結合による分子間相互作用による現象だと本で読みましたが, 消しゴムで消せるインクを使ったボールペンの文字を消す場合も同様の分子間力による現象が起きているのでしょうか? M: どんな物質かわからないので, 何とも言えない. あたりまえですよネ

10s3049: 
先生は子供の時, 薬とかで困っていた時期はありましたか? M: それを聞いてどうしようというのでしょうか?

10s3050: 
氷の中で空気を出すと空気の方が軽いので上へ浮かんでいきます. 宇宙は真空ですがなぜ, 地上の空気は真空である宇宙に引っぱられてしまわないのですか? M: 後半の意味が分かりません. 空気よりも真空の方が軽いから上へ浮かぶのでは? :-p

09s3001: 
急に太陽がなくなったと仮定して, 地球が今までの軌道から外れるまでに, 8 分半以上の時間を要すると考えられますか. M: 意図不明です. 神託が欲しいの?

09s3002: 
放射線量の高い水と, そうでない普通の水とでは分子の構造などに違いがあるのでしょうか? M: なぜ水の放射能が高くなるのでしょうか?

09s3003: 
この先, 新しい元素が発見されてメンデレーエフの周期律が覆されることはありえますか. M: クラークの第一法則なんですけど. でも周期律の成り立ちを覆すものはあるのでしょうか?

09s3004: 
標準偏差 $ \sigma_x$ がハイゼンベルクの不確定性原理に直接関係しているとはどうこうことでしょうか. M: (マ) の p.95 参照

09s3006: 
標準偏差は不確かさの尺度であるため, 不確定性原理が成り立つが, では分散はこの原理が成り立つのですか. M: 標準偏差と分散の次元は同じか?

09s3007: 
箱の中の粒子の箱ってどういう意味ですか. 空間を適当に区切ったものだったら, なぜそれだけでエネルギーが量子化されるんですか. M: どのくらい本気ですか? 図 3.1 でも明らかなように, 箱の中と外とは異なりますが.

09s3008: 
冬になると, 大・小様々なつららができますが, つららはどのような条件がそろうと大きいものになるのですか? M: つららの生成・成長の仕組みを調べてみたらいかがか

09s3011: 
雨が降る時の雲と, 雨が降らない時の雲の違いはなんですか? M: それを知ってどうしたいのでしょうか? まあ露点という意味で化学に無関係とは言えませんがネ

09s3012: 
触媒を使用すると, 活性化エネルギーを小さくできるが, このとき波動関数で求められるエネルギーも小さくなるのか. M: そもそも状況が違うので波動関数も異なるのでは?

09s3014: 
箱の中の粒子 $ x$ は箱の中央に存在する確率が一番高いとのことですが, これは実験的には証明されているのでしょうか. M: どうやって確かめればいいでしょうかネ ;-)

09s3015: 
シュレディンガーは, 粒子の強度を, 電荷密度と考え, 数年後にマックスボルンが, $ x \sim x+$d$ {}x$ の間の電子の見つかる確率と解釈したが, 二人はどのように考え, そのような解釈にいたったのでしょうか? M: 中間レポートのネタ発見!? ;-)

09s3016: 
プロトンのもつ電荷が, マッカーリ・サイモン上巻の物理定数のところに載っていますが, この値はどうやって求めたのですか? M: ミリカンの油滴実験と言ってみるテスト

09s3017: 
ある微粒子が素粒子かそうでないかは, どうすればわかるんですか? M: 既知の知見と比較. 粒子の属性として何があるだろうか? 全くの新粒子の場合はどうしようか?!

09s3018: 
現在, 確認されている酸で, 一番酸化力の強い酸は何ですか? M: 私は知りません. 調べてわかったら教えてくださいネ

09s3019: 
読書感想文の本を読んでいた時に, 反応は完全に理解されているわけではないと書かれていたのですが, これは経験則という事ですか? 物理化学では経験則はありますか? M: ``理解'' と ``経験則'' とでは, 話の次元が全く違う.

09s3020: 
第 3 章のはじめに, 化学者にとって興味ある多くの問題が定常状態の波動関数のみを用いて扱えるとあるが, 定常状態の波動関数では扱えない問題はどのような問題なのか. M: もちろん定常じゃない状態でしょ. 20110620 の 08s3003 参照. (マ) の p.563 参照

09s3021: 
最近多世界解釈のことを知ったのですが, パラレルワールドがあるなんてバカバカしくて信じられません. 量子力学の世界でも異端視されているらしいですが, 先生はどう思いますか? M: 他人の意見を聞いてどうするの?

09s3022: 
ニュートンは混色実験において, プリズムによって分割した光を凸レンズを用いて再度集め, その際特定の光を除く, という作業を行ったらしいのですが, どのような操作を行ったのでしょうか? M: ``プリズムで分割'' を具体的に考えてみればよいのでは?

09s3026: 
重水素 D$ _2$O は生物にとって有害であるが, 普通の水 H$ _2$O と比べて水素の質量が二倍になっただけでなぜこんなにも性質が違うのですか? M: 同位体の化学的性質は同じだが物理的性質は異なる (棒読み)

09s3027: 
規格化しているとは, 具体的に何がどうなっているのですか? M: 講義での説明と (マ) § 3.6 の記述のどこが分からないのでしょうか?

09s3028: 
原子というものが存在すると証明できるんですか? これがただの仮説だとしたら, 化学はほとんど仮説のうえで成り立っているということになるんですか. M: 後半については YES というのが論理的. 前半についてはブラウン運動とか言ってみるテスト

09s3029: 
絶対零度の条件下でもヘリウムは固体にならないようですが, それはなぜでしょうか. M: そもそも物質が固体になるのはなぜか?

09s3030: 
先日, 実験中に水銀温度計が割れて騒動になりました. 空気中に水銀を放置しておくだけでも危険なのでしょうか. M: 可能性はゼロではない. 09s3029 も参照?

09s3031: 
調和振動子はフックの法則に従いますが, マクロの世界でも使われているフックの法則がマクロの世界では見られないことが多いミクロの世界でも通用するのはなぜですか? M: ``マクロの世界では見られないことが多いミクロの世界'' とは?

09s3032: 
台風は熱帯低気圧と呼ばれますから温度や圧力等熱力学的要因が大きいですが, 切り詰めて考えると台風も分子の運動ですよね? 量子力学を用いて, 台風の軌道を予測する事は不可能なのでしょうか? M: 扱う粒子の数はいくつくらいか?

09s3033: 
0! はなぜ 1 なのでしょうか. M: 本気ですか? 数学の基礎を復習すべきでは?

09s3035: 
殺菌や消臭の効果があるとして銀 (銀イオン) が入った制汗剤が売られていますが, どのようにして殺菌・消臭をしているのでしょうか. M: 一般に重金属は生体に対して毒ですネ

09s3036: 
$ \int$ と d$ \tau$ はセットで 1 つの, 「$ \tau$ について積分する」という記号だと思っていました. なぜ, $ \psi^*\cdot\psi$ に差 d$ \tau$ をかけた $ \psi^*\cdot\psi$   d$ \tau$ が $ x$ と $ x+$d$ {}x$ の間に粒子が見つかる確率になるのですか? M: 第 H 章参照, 微分・積分学を復習. 積分 (面積) が確率を表わす事との辻褄は合ってる.

09s3037: 
これまで仮定されてきた方程式等で, 近年になって新たに修正されたものやこれまで謎であった現象が解明されたものってありますか? M: そりゃあるでしょうね.

09s3038: 
ドブロイ波長の物理的意味はなんですか? 非常に漠然とした質問ですが, 物質が量子力学的ふるまいをする目安になる長さでいいのでしょうか? M: べつに漠然としてはいません. 例えば二重スリット実験の干渉縞の間隔は, 波長に依存すると思います.

09s3040: 
地球の核やマントルに含まれる元素はどのようにして判明したのですか? M: 地底探検隊が採取してきた? :-p

09s3041: 
レーザー光は遠くまで照らせるが, どこまで遠くのものを照らせるのか. 壁がなかったら宇宙までいってしまうのか. M: レーザー光でなくとも, 遠距離の星の光が地球に届いていますが?

09s3044: 
マンガン電池はリモコンなどの小さな電力を断続的に使うのに適しているが, リモコンにアルカリ電池を使うメリットは何ですか. M: 電池屋さんに聞いてみたらいかが? 長持ちはしそう

09s3046: 
化学結合では電子移動が起きますが, 電子と核を分離することはできるのですか. M: イオン化って何でしょう? さらにプラズマとは?

09s3047: 
冬に, 雪と雨が同時に降るみぞれというものがありますが, 雨 (液体) となっている部分があるということで, ある程度温度がある, つまり融点よりも高いと考えられますが, なぜ雪つまり固体のままに降りてくる部分もあるのでしょうか. M: 融点 (凝固点) ってどういう点? あるいは一瞬で融けるものかと

08s3004: 
5 次元を図示するには, 紙面では不可能と答えていましたがではどこなら図示できるのでしょうか? また, それは視覚的にはどのように見えるのでしょうか? M: やってみれば?

08s3010: 
なぜ複素共役 $ ^*$ にする必要があるのか. M: 粒子の強度等は実数だから

08s3022: 
雪の結晶は物理的にどのような力が働いて自然界で作られているのでしょうか? また人工的に雪の結晶を作る事はできるのでしょうか? M: 中谷宇吉郎とか平松式とか言ってみるテスト

08s3023: 
量子力学の定理や考え方にしたがわない粒子や物質は存在するのか. M: 私は具体的に知りません. 調べてわかったら教えてくださいネ

08s3042: 
位置やエネルギー, 運動量などに対応する演算子はどのようにして求められたのですか? M: 位置と運動量がわかれば後は作れるのでは?

08s3044: 
化学発光は通常の発光とは何が違うのですか. M: 通常の発光とは? それと同じ所以外が違う

08s3050: 
本日提出したレポートで読んだ本の内容で, 宇宙の特異点はビッグバンであったと定義していた. 宇宙の終焉も特異点と呼ぶが人間原理に従うとその時まで人類やその他知的生命体は生きていないから, それを観察することはできない, と結論づけていた. では最初と最後以外に宇宙の特異点である状態は存在するのか. M: ブラックホールとか?

07s3048: 
熱エネルギーを加えることで, 電子の速度を速くすることはできますか? M: 電子のガスがあった時, その温度とは何か?


Ryo MIYAMOTO, 2011-08-03