どうでもいいこと

（問題）
水は無色透明である。
これは本当か嘘か？

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最近、急に半導体について興味を持つようになった。
私の持っている数理技術が物性に応用できるかもしれないことに気がついたからだ。

実験とまったく接点がないと思っていた私の技術が思わぬところで役に立とうとしている。
役に立つとは、理論と実験の橋渡しができるかもしれないという意味である。
しかし時間がない。来年から私は印刷屋だ。

だが仕方がない。半導体の研究は私がいなくても進むが、実家は私がいないと困るのだから。

本当は私は誰からも必要とされない人生が欲しかった。
しかし、必要とされなければ仕事がもらえず、生きていくことができない。
必要とされないなら死ぬしかない。必要とされないでいながら生きていこうと思った私は甘かったのだ。

しかし何だかんだ言っても、結局はどうでもいいことだ。
たかが私である。
自分のことにこだわる人間はバカだ。私は残念ながらバカだが、あえてバカなことをバカだと知っていながら、それでもバカをやるほどバカではない。

ところで、こういう暗い話は読み手にとっては楽しいものなのだろうか。
私は他人が楽しめる話しかここには書かないことにしている。
そして他人の悩む姿や不幸や失敗などのエピソードはとても楽しいものだと思う。
しかしそれが私の思い違いで、誰も他人の不幸を楽しまないなら、私は語る必要のない自分なんかのことを無駄に語っていることになる。

ちなみに私は「他人の不幸は楽しくありません」なんて真顔で言う人は嫌いである。

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（答え）
嘘。

水は無色不透明である。
これは簡単に分かることだ。蛇口をひねってみればすぐに分かる。

水が流れ落ちて来るのが見えるであろう。
もし水が無色透明ならばいくら蛇口をまわしても何も見えず、ただ冷たい風のようなものを感じるだけになる。

たとえば空気は無色透明である。これは完全に見えない。
しかし水やガラスは無色だが透明ではない。

無色とは光を反射しないことだ。
色は物質がどの色を反射するかで決まる。たとえば植物は光線から緑の波長をおもに反射するので緑色になる。

ちなみに植物は「緑以外の色の光線」を使うと光合成の効率が良くなる。つまり植物にとって緑の波長は不要なのである。だから植物はそれを拒み、反射させる。
そして植物は緑色になったのである。

透明とは光を屈折しないことだ。
真空中では光速は不変だが、物質中では遅くなる。それが屈折率の変化をもたらし、そこに何かがあることを私たちに示す。
真空と比べて空気は屈折率が低いので透明に近く、水は屈折率が高いので不透明になる。
これは光速が空気中では真空中とあまり変わらず、水の中では遅くなることを反映している。

ちなみに「自然はもっとも経済的な選択をする」ことが屈折率を調べると分かる。
光が空気から水に進むことを考えてみよう。光は水中よりも空気中での方が速度が速い。

だから光が目的地に最短時間で到達するためには、より長い時間、より長い距離、空気中を進んだ方が良い。
つまり光は空気中をよりなだらかな勾配にそって進み、空気から水に入った瞬間に急激に角度を変化させて急勾配にそって進むのである。


　　　　　　　start
　空気　　　　／
　　　　　　／
＿＿＿＿＿／　____
　　　　 /
　　　　/　　　水
　　　Goal


だから空気と真空では光速がほとんど変わらないので、光を屈折させる必要があまりないため屈折率が低く、
水と真空では光速度が異なるので、光を屈折させる必要があり屈折率が高くなるのである。

このような原理は「最小作用の原理」とも呼ばれ、理論物理学の最も基本的な考え方の一つになっている。
最重要と言っても過言ではない。