qa20110912a

構造物理化学 I (20110912) M: 以下は宮本のコメント

10s3001:: 数分でほぼフルに充電可能な大容量の電池があるらしいですが, どの分野で用いられるのですか? M: あるらしいっていうのを, どこで聞いたのでしょうか? そこで用途の話はなかったのでしょうか?? 大容量で急速充電可能で軽くて小さければ, 民生品では電気自動車に使えますネ. 思い付かなかったの???
10s3002:: 宇宙は現在も拡大し続けていると考えられているが, 宇宙の大きさはどのように求めることができるのか. また, 宇宙の広がる速さは一定なのか. M: インフレーションの時代には, 今よりも急速に拡大していたらしいですね. 宇宙論の入門書など読んでみてはいかが?
10s3003:: 章末問題 4.33 でとして領域 2 で左側に進行する粒子をのぞくのはなぜなのか. 又, 領域 1 では左側に進行する粒子を除外しないのはなぜなのか. M: その問題文に書いてあるのだけど... 国語力の問題で, 文章から読み取れないのでしょうか?
10s3004:: 宇宙は空間が曲がっていて, 真っ直ぐ[ママ]進むと元の場所に戻るから宇宙には果てがないという説がありますが, 時間についてはどうなのでしょうか. 空間のように時間が未来に進むと元 (過去) に戻るというような次元 or 世界は理論上ありえるのでしょうか? M: すると, 現在起こっていること (A) が, ぐるっと回った過去の事象 (B) の原因になっているということですか?! で, その過去の事象 (B) が原因となって, 現在の事象 (A) が起こるという?!
10s3005:: 近年人工元素がつくられていますがどのような方法が用いられているのですか. M: 少なくとも, 賢者の石を用いているわけではなさそうです :-p
10s3006:: この前, 高校生クイズで「宇宙の大きさを計算せよ」という問題がありました. 大きさがあるということは形があるということなのでしょうか? 宇宙はどのような形をしていて, どのように求めるのでしょうか? M: 宇宙を外から見渡した人はいないと思いますけど… :-p
10s3008:: 基本振動数は, 理論値と実際の値に誤差がどれくらいあるのですか? (また, ～と言ってみるテストとは何のことだったのでしょうか. ずっと気になっていました.) [後略] M: 何の理論のことでしょうか? // どんな結果になるか, 色々と試みることは, 誰もがすることだと思うのですけど?
10s3009:: イオン化傾向はどのようにして求められたのか. M: 本気の質問ですか? 高校化学では, どんな話の場面で ``イオン化傾向'' が出てきましたか?
10s3010:: 先生が学生のとき苦手だった分野は何ですか. M: それを聞いて, どうするつもりなのだろうか?
10s3011:: 次回 (構造物理化学 II) は今日の続きからですか? M: さっき, 講義時間の最後に言った言葉を聞いていてもらえなかったとは, とても残念です.
10s3012:: [白紙] M: 提出物が要件を満足していません.
10s3013:: 「環境によい」というのはどういうことを指していうのでしょうか. (意味が大きくふくらんでいて, よく分からなくなってきました. 簡単なことなのでしょうが.) [()は省略を希望していたが, ある意味で典型なので, あえて掲載] M: ``意味が大きくふくらんで'' いるような言葉って, それは普遍的な意味・一定の意味を持っていると言えるのでしょうか? その意味が分からないことは, 聞き手が悪いんでしょうか? 意味が曖昧な言葉を安易に用いて何かを言う人って, どうなんでしょうね?
10s3014:: 全宇宙のエントロピーが増大し切って, 平衡状態に達すると地球はどうなるのですか? M: 平衡状態に達するまでに, どれくらいの時間がかかるでしょうか? それまで地球は存続しているでしょうか :-)
10s3015:: ホタルの光など生物が出す光は「冷光」と呼ばれ電球のように熱を出さないそうですがこれはなぜですか? // 今までにない物質を作りたいのですがどういうプロセスでその研究にとり組めばいいか教えて下さい. 先生の個人的意見でもいいので. M: 08s3042 参照 // どんな機能を持った物質の作成を狙うのでしょうか?
10s3016:: 今月末ぐらいに人工衛星の破片が地球に落下するかもしれないというニュースがあったが, その破片がどこに落下するかなどは事前に分かるのか? 分かるならばどのような方法で計測するのか? M: どうして ``人工衛星の破片が地球に落下するかもしれない'' ということが分かったのでしょうかネ :-)
10s3017:: 地球と月では地球の方が引力も質量も大きいが, 年々月が地球から離れていくのはなぜか? 地球の方に近づきそうな気がするが… M: なぜ地球の方に近づきそうだと思うのでしょうか? そのことと, 地球の方が月よりも引力や質量が大きいことが, どう関係しているのでしょうか? …… むしろそれなら, 月の方が引力が小さいから, 月から地球が遠ざかっていくのでは? :-p
10s3018:: 同位体が存在する原子と存在しない原子があるのはなぜか? 同位体が存在しない原子に共通する特徴はあるか? [顔文字は略] ... // :-p ってなに? M: 共通点があるかもしれませんネ, 考えてみてはいかがでしょうか. ていうか, そもそも同位体が ``存在する/存在しない'' って, どういうことですか? // 10s3041 参照.
10s3019:: 調和振動子のシュレーディンガー方程式や剛体回転子のシュレーディンガー方程式がありますが, シュレーディンガー方程式はあらゆるモデルを考えても, 固有の方程式が存在するのでしょうか. M: ``あらゆるモデル'' とか ``固有の方程式'' って, どういうことでしょうか??
10s3020:: テレビで宇宙の大きさを求める問題があったのですが, 宇宙は日々拡張しつづけているし, どこからどこまでが宇宙かもわからないのに大きさなんて求められるのですか? // あと, 後期の構造物理化学 II でも, このような質問カードはありますか? M: 10s3006 参照 // あったらどうで, なかったらどうだというのだろうか?
10s3021:: 最近, 生物が住めそうな惑星が地球以外で見つかってるらしいが, 基準が水が液体状態でいられるかどうかだったと思うが, 水は溶媒としてのものと考えているのだが, 他の溶媒ではいけないのだろうか? はるか遠くにいるような「生物」が必ずしも水を主に利用しているとは言い切れない気がする. M: その通りですね. したがってそこで言及されているのは, 無条件の ``生物'' ではないのでは?
10s3023:: 共役構造を多く持つ分子はなぜ可視域の光を吸収するのに優れているのですか? M: それって, 本当ですかぁ? すぐに例外を二つも思い付くんですけど.
10s3024:: 偶関数・奇関数の考え方は誰が考えたのでしょうか. M: 私は知りません. 調べて分かったら, 教えてくださいネ.
10s3025:: 表 5.3 と (5.36) のパラメーター $\displaystyle \alpha = \frac{(k \mu)^{1/2}}{\hbar}$ ってどこから与えられてどういう意味があるのですか? M: 次元を考えてみるのもヒントになるかも. でもよく出てくる複数の定数を, ひとつにまとめただけかも.
10s3026:: もし, 内面が一面鏡ばりの箱の中に光を閉じ込めることができたら, 光は箱の中を反射しつづけるのでしょうか? M: 神託が欲しいんですか? 自分で考えてみて, 答えを見出せないのは, 何故ですか?
10s3027:: 何故, 調和振動子の波動関数から得られたポテンシャルを見ると, 波動関数のしみ出しがあるのか. M: どうやって波動関数からポテンシャルを得るのでしょうか?
10s3029:: $\displaystyle \psi(x) = A_1 e^{\frac{(2mE)^\frac{1}{2}ix}{h}} + A_2 e^{\frac{(2mE)^\frac{1}{2}ix}{h}}$ において, のとき, 大きなをとると $\psi(x)$ は発散するということがわかりません. M: この $\psi(x)$ は, 何の話でしょうか? 私もこの関数の発散がわかりません.
10s3030:: 例えば光の 3 原色は赤・緑・青でこの 3 色の組み合わせでフルカラー表示できるといいます. ではなぜ 3 色であり, なぜ赤・緑・青でなければならないのでしょうか. M: ヒトに色が見えるのはなぜでしょうか?
10s3031:: 放射性物質が放射線が出なくなるまでとうして[ママ]長い時間が必要なのか. また放射線が出なくなったら, 物質はどのようになるのか. 放射性物質ではなくなるのか. M: 放射性物質から放射線が出てくる仕組みはどうなっているのでしょうか?
10s3032:: 学会で論文を発表するには, 資格, 審査などが必要なのか? (誰でも発表できるのか?) M: 必要な学会も, そうでない学会も, いろいろある.
10s3033:: [白紙] M: 提出物が要件を満足していません.
10s3034:: ルビーなどの宝石は, 含まれる不純物によって色が変化するが, なぜ不純物がこのような事を引きおこすのですか? M: バンド理論の概略を勉強したらいかが? バンドのエネルギーに対して不純物はどんな役割・関係にあるのでしょうか?
10s3037:: タイムマシンを作ることは物理的に考えて可能ですか. M: あなたが作った物に ``タイムマシン'' と名付ければ, 可能でしょう.
10s3038:: 今後開講される物理化学実験や卒業研究に向けて統計学は勉強しておいた方がいいでしょうか. M: (1) 修行中の学生が, 何を基準に学ぶことを取捨選択するのでしょうか? 未熟者が正しい判断をできる保証など全く無いだろうに. (2) 必要だから勉強する, 不要だから勉強しないではなくて, 学んだことをどうやって生かすかが重要なのではないのか.
10s3040:: 宇宙エレベーターを作り, 宇宙に行くことは可能か? M: A.C.クラークの第一法則.
10s3041:: 『:-p』とはどういう意味ですか? 拙い質問であるために, 点数が引かれているという意味ですか? M: 首をひねってよく考えてみてください ;-)
10s3042:: クウォークはどのようにして発見されたのですか? M: 中間レポートのネタ発見?!
10s3043:: MRI はどういう原理で撮影しているんですか? M: 中間レポートのネタ発見?! (磁場勾配を利用して, 信号の位置 (共鳴周波数) を空間内の位置情報に変換する.)
10s3044:: 水は, H.O [ママ]で燃えやすそうなのになぜ燃えないのでしょう. M: 化学系の人からこんな質問が出てくるなんて, 正直言って信じられません! 燃焼って, 何がどうなる現象なのでしょうか? 水が燃えて何ができるというつもりなのでしょうか??
10s3045:: なぜ, プラスチックなどの固体が, 水滴などでぬれてもあまり変化がないのに, 布や紙などはぬれると色が暗くなるのでしょうか. M: 20110822 の 07s3048 参照.
10s3046:: もし完全に太陽からの紫外線を遮断することができたら外を歩いていても肌が黒くなることはないのですか? M: 洞窟の中や深海にいる生物はどうなっていますか?
10s3047:: 地球と太陽の間には多くの窒素や水素が存在すると思うのですが… M: 提出物が要件を満足していません (質問が書かれていない).
10s3048:: 後期の構造物理化学あるいは物理化学実験までに前期の復習をするうえで, 特に重要となる部分は, どこだと先生はお考えですか? M: 前期にやった範囲で言うと, 第三章, 第四章, 第五章……ほとんど全部じゃん!
10s3049:: パッションフルーツに体内時計の動きを遅らせる働きがあることが分かったのですが, これによりどのような活やくが見られるのでしょうか. M: 誰がどんな活躍をするという話ですか?
10s3050:: 電子レンジのマイクロ波の波長は水に反応する波長として 2.45 GHz と設定されているらしいのですが, では水分を含んでいない物は入れても変化はないのですか? M: 本当に神託が好きなんだね. ドライアイスとかアルミホイルとか, どうでしょうか? 考えてみたら? (危険かもしれないので, よいこは家庭で試してみてはいけません (笑).)
09s3001:: マッカーリ上巻 p.181 の例題 5.3 にある ( $1.661 \times 10^{-27}$ kg amu $^{-1}$ ) とはどこから現れた数なのでしょうか? M: 単位に注目. amu の意味は? 何の略語でしょう??
09s3002:: 量子力学ではミクロの世界を扱っていますが, マクロの世界を扱う分野にはどのようなものがありますか. M: 本気ですか? 反応物理化学は何をやっていますか?
09s3003:: 地震の前後で大気中の電子の量が変動するそうですが, なぜですか? M: 圧電効果とか言われているようですが, しかし, そもそも本当に電子の量が変動するのでしょうか? どうやって計ってるのかなぁ??
09s3004:: エルミート多項式に規則性はあるのですか. M: 循環式って何なのかと… orz
09s3006:: 髪の毛を染めるときに, オレンジ系の色は落ちにくいが, 赤系の色はかなり落ちやすいのはなぜですか? M: 使っている色素とか, 染色方法の違いなどを調べてみればよいのでは? ていうか, 本当に落ちやすさに差があるのか? 髪の毛の黒色を少し脱色してから染色するとすれば, 地色がオレンジっぽい褐色となっているのでは. するとオレンジの染料が少々落ちても, 地色のために目立たないとか. 状況を丁寧に緻密に観察して考えてみれば, それなりの予想はつくのではないでしょうか?
09s3007:: 光とか火はどうやって起こすのですか. M: 字面だけを見ていると, マッチを使えばいいじゃんと答えたくなります. とても大学生の質問に見えませんけど. 何か隠された深意があるのでしょうか? もしもあるなら, もっとわかりやすく質問しないと, 意図不明です.
09s3008:: 交換子が可換であると, なぜ交換子に対応する物理量を同時に任意の制度で測定できるのですか? M: ``交換子'' の交換を考えるわけですね? あまり見慣れないことなので, はじめは少し戸惑いましたヨ :-p てゆーか, 09s3019 参照
09s3011:: 使っていない家電などをコンセントにつないでおくと, 待機電力がかかるとききますが, 待機電力はなぜかかるんですか? M: その使っていない家電に対して, リモコン操作で電源を入れたりタイマーで動作させたりできますよね. すなわち待機中にも入力信号待ちや時間待ちという動作をしています. あるいはまた DC コンバータを通して給電している場合には, 機器が完全に停止していても, コンバータが発熱していることを経験していませんか? 電力を熱として浪費しているということですね.
09s3012:: 物理化学を専門としている学生は, どこに就職するのが多いのですか? やはり工業系が多いのですか? M: 統計データを持ち合わせていませんので, わかりません. ただ, 製造業においては, 分析部門で重宝されるという話は聞いたことがあります. すなわち, 例えば合成化学を専門とした人よりも, 測定原理を理解してデータを正しく評価する能力が高いと期待されているわけですね.
09s3014:: (金属アレルギーについて調べてみると, アレルギーをおこしにくい金属は表面に不動態を形成するそうです.) 医療用ステンレスの中にニッケルが含まれているようですが, 何故ですか. 鉄とクロムだけでは作れないのですか. M: 何か重要な問題があるのかもしれません. 医療にかかわることについて, 素人判断でいい加減なことは言えませんので, 詳しくは専門家 (医師または医療用具の製作者) に聞くなどしてください.
09s3015:: 振動による, 音の波と光の波では, 振動するものがあるかないかで伝わる伝わらないなどの違いがあるが, この違いはなぜ生じるのか? M: 質問文が意味不明です.
09s3016:: 金属の導電性, 延性, 展性は自由電子によるものですが, では, ポリアセチレンのように導電性を示すものは, 延性, 展性も示すのでしょうか? M: プラスチック類も延性がありますけど :-p
09s3017:: 量子化学の中で, 特に重要な分野はどこですか? M: 10s3048 参照
09s3018:: 例えばクローン技術が発達して恐竜のクローンをつくれたとしたら, 恐竜は現在の地球上で生きれますか? もしくは, 現在の地球環境に適応することができますか? M: ジュラシック・パークですか?
09s3019:: なぜ可換な演算子に対応した物理量は任意の精度で同時に測定できるのですか? M: キーワードとしては ``同時固有関数''. 二つの演算子 $\hat{A}$ と $\hat{B}$ をある状態 $\psi$ に作用させて対応する物理量を観測することを考えます. まず A, 次に B を測定することは $\hat{B} (\hat{A} \psi)$ と表記します. 逆に B, A の順で測定することは $\hat{A} (\hat{B} \psi)$ となります. もしもこれらの結果が等しくないならば, 二つの物理量を同時に正確に測定できていないことになります. 一方の測定 (先の測定) によって系が乱されてしまい, 他方の測定 (後の測定) を正しく行えなかったと考えてみてはいかがでしょうか.
09s3020:: 今度衛星が地球に落ちると聞きました. その衛星の破片が人にぶつかるのは何千万分の 1 だそうです. その確率計算はどのようになされるのでしょうか. 物理化学に関係するところはあるのでしょうか. M: 人間の居住地域の面積や人口密度を考慮して, 破片の大きさを勘案して見積もれば, それなりの値は出せるのではないかな. 物理化学との直接的な関係は無さそうですけど.
09s3021:: どうして水は燃えないんですか. M: 10s3044 参照.
09s3022:: 磁石にくっつく金属とつかない金属は何が異なりますか? M: 20110613 の 09s3014, 20110725 の 10s3045 など既出です.
09s3026:: X 線や γ線などのかなり強い電磁波は発癌性を持っていて浴びるのは危険とされていますが弱い電磁波 (携帯電話, 家電製品など) を長期間浴びるのは大丈夫なのですか? M: 電磁波の強度 (振幅) の話と, エネルギー (振動数) の話がごっちゃになっているようですね.
09s3027:: 地球は昔, 1 つの小さな原子だったのに, 今や生物まで存在するようになったのはなぜですか? M: へ～そうなんですか. まあ, 宇宙創成まで遡れば, そう言えないこともないけど… 地球が昔, ひとつの小さな原子だったという説は, 初めて聞きました.
09s3028:: 教科書にものっている物理定数の値は, 正確なんでしょうか? M: あなたがここで言うところの ``正確'' という言葉は, どういう意味でしょうか? 有効数字で 8 桁以上もあるような数字を ``正確じゃない'' というのでしょうか?
09s3029:: 分子内などの電子密度はどのようにして測定されているのか? M: どの分子を誰が測ったという話でしょうか?
09s3030:: 物質に毒性があるかないかはどうやってわかるのでしょうか. 毒性を強く持った官能基とかもあるのでしょうか. M: 毒の官能基とは, わかりやすいですね. あまりにお手軽で, 分かりやすスギですね.
09s3031:: すべての物質は安定な形に近づこうとしているとすると, すべての物質が最終的にいきつく, 最も安定な原子, もしくは分子は何でしょうか? M: 無限の時間があれば, 何でも出来そうですね. もう少し現実的には, 原子が出会わなければ, その間に結合が生成することもありませんよね.
09s3033:: 人が見る色によって安らいだり, 食欲をなくしたりするのはなぜでしょうか. M: 心理学の勉強をしてみたらいかがでしょうか.
09s3035:: コンビニで売られているおにぎり等に含まれる「トレハロース」は何の役割があるのでしょうか? 糖だけど甘くなるワケではないですし…. M:
09s3036:: エルミート多項式ならば全て偶関数か奇関数に別区[ママ]できるのですか? M: (マ) p.185 に書いてあることの, 何が分からないのでしょうか? また, 一般形として循環式などを紹介しましたので, 自分で考えてみれば良いのではないでしょうか?
09s3037:: 二原子分子には振幅は小さいけど同時に振動もしているので本当の剛体回転子ではないとはどういうことですか? M: 言葉通りなのですけど, (マ) p.187 に書いてあるその文章の, 何が分からないのでしょうか?
09s3038:: 重力はどのように発生しているのですか? M: 一般相対性理論の入門書でも読んでみたらいかがでしょうか?
09s3040:: 一般に極性を持った分子は極性を持った溶媒に溶解しやすいですが, なぜ CO は水に溶解せず, CO は水に溶けるのですか. M: 二酸化炭素は, 水と反応するのでは?
09s3041:: 電磁波は周囲の環境からどのような影響を受けるのか. M: 電磁波が周囲に与える影響の話ではないんですね. さて, 電磁波の波動方程式を見ると, 電磁波の伝搬速度は媒質の誘電率や透磁率に依存しますね.
09s3044:: 根平均二乗変位は物理的にどのような意味をもつのですか. M: 次元 (単位) を考えてみるのもヒントになるかもしれません.
09s3046:: 電子は, 核の周りを回転するように動いているのですか. それとも回転しているわけではなく電子雲とされているところを無秩序に飛び回っているのですか. M: 量子力学的粒子の運動の軌跡を, 古典力学的な軌跡のように云々することは意味が無い.
09s3047:: 最近, スマートフォンや携帯電話で防水性のもので, 例えば川などの水中にて電話ができるという機種が出ましたが, どうして, 電波が水によって障害されることなく通話できるのでしょうか. M: 09s3041 参照. ていうか, 大気中でも基地局からあまりにも離れた所では通話できないのでは? これは大気による障害と言わないのか?
08s3004:: 学問をする上で必要なもの, 不要なものは何ですか? M: 学問の種類に依るのでは?
08s3010:: 無限不可能性ドライブの原理 (現実的でなくてもいいので) を教えてください. 映画を見てもよく分からなかったので. M: ダグラス・アダムスに聞いてみてください :-p
08s3022:: 1 秒という時間の長さは何を基準として定められたものなのか? M: SI の定義を調べてみたらいかがでしょう.
08s3023:: 自然界には存在しない元素がありますが, 自然界で作り出されなかった理由は何がありますか. M: 例えばどんな元素でしょうか? (複数あるとして) それらに共通する性質は, 自然界には存在する (とあなたが言う) 元素と異なる性質は, 何でしょうかね?
08s3042:: ホタルなどの発光が, 熱損失をほとんど伴わないのはなぜですか? M: (マ) p.631 あたりを参照かな. p.9 との違いは分かってるよネ.
08s3044:: 最も重い気体は何ですか. M: 例えば水は気体ですか?
08s3050:: ギブズエネルギー d となるような空間は本当に実現し得ないのだろうか. M: 何だかなぁ, ちゃんと言葉の意味を理解しているのだろうか? ちなみに, それって ``空間'' の性質なの?
07s3048:: 剛体回転子の吸収遷移が隣接したエネルギー準位間で起こるのはなぜですか? (p.181 図5.10) M: 選択律, (マ) p.190 と p.567 参照.

Ryo MIYAMOTO, 2011-09-14