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火170304

2017-03-04 05:17:09 | 日記

「火」について。ウィキペディアを参照した。火、ひ、とは、熱と光を出す現象。化学的には物質の燃焼(物質の急激な酸化)に伴って発生する現象、あるいは燃焼の一部と考えられている現象である。火は熱や光と共に様々な化学物質も生成する。気体が燃焼することによって発生する激しいものは炎と呼ばれる。煙が熱と光を持った形態で、気体の示す一つの姿であり、気体がイオン化してプラズマを生じている状態である。燃焼している物質の種類や含有している物質により、炎の色や強さが変化する。人類の火についての理解は大きく変遷してきている。象徴的な理解は古代から現代まで力を持っている。また理知的には古代ギリシアにおいては4大元素のひとつと考えられた。西欧では18世紀頃までこうした考え方はされた。18世紀に影響力をもったフロギストン説も科学史的に重要である。人類は調理、暖房、合図として、また動力源としても火を利用してきた。火は火災を引き起こし、燃焼によって人間が物的損害を被ることがある。また、世界的な生態系にも影響する重要なプロセスである。火はある面では生態系を維持し、生物の成長を促す効果を持つ。また、火は水質・土壌・大気などを汚染する原因という側面もある。火の理解史。人類は火を様々に理解してきた。いかにして火を手に入れたのかという、火の起源神話も世界各地から知られている。このタイプの火の起源神話として最も知られているものの一つに、ギリシア神話におけるプロメテウスの神話がある。火を信仰の対象とする宗教もある。古代世界において火は神格化され、畏敬の対象とされた。例えばインド神話におけるアグニがある。また拝火教という異名を持つゾロアスター教もある。日本でもお盆の送り火(京都市の五山送り火が有名)をはじめ、国内各地で特徴的な火祭りが数多く存在する。なかでも小正月に行われる左義長(どんど焼き)は、日本各地にほぼまんべんなく存在する。信仰の場以外でも、例えばキャンプファイヤーなど多くの行事、象徴的な場などで火は用いられている。現代でも火は象徴としての力を持ち続けている。四元素説における元素の関係図。前6世紀、ヘラクレイトスは、流転する世界の根源に火を位置づけ、魂を神的な火とみなした。前5世紀のエンペドクレスは、火を四元素のうちのひとつとした。デモクリトスは、魂と火を同一視し、原子は無数あるとしつつ、「球形のものが火であり、魂である」とした。アリストテレスの『自然学』において、火は四元素のひとつと位置づけられていた。古代ギリシャ哲学の流れを汲むイスラム科学でも火は元素の1つであると考えられた。(また中国の哲学でも類似の考えかたがされていた)。18世紀ころまでのヨーロッパでも、おおむね主にアリストテレスの『自然学』における火の理解のしかたを継承したと考えてよい。ただし、他方で錬金術においては、火は物質や物質に仮託された精神の統合や純化を促す力、と考えられていた。ゲオルク・エルンスト・シュタール。18世紀になると、多くの思想家は、熱や光に火の本質を求めようとした[8]。カントは、温度上昇を火の元素の移動と関連付けて理解した。ゲオルク・エルンスト・シュタールは、火というのは可燃性の原質「フロギストン」によって起きていると考え1697年の著書『化学の基礎』でこれを表明した。この説(フロギストン説)は多くの人々に支持され最大の影響力を持っていた。同説に対抗する諸説はあったが、18世紀末にラヴォアジエが行った批判や同氏の理論の説得力などにより、燃焼を酸素との結合現象とする説を採用する人が増え主流となってゆくことになった。火には、燃料と酸素と熱が必要である。火が点火するには、可燃物、酸素ガスのような酸化剤、それらの混合物が引火点を越えるための熱が必要である。そして火が燃焼し続けるには連鎖反応を生み出すよう酸素が連続的に供給される必要がある。火はこれらの要素が揃わない環境では存在しない。燃料と酸素だけでなく、触媒が必要な場合もある。触媒はそれ自体が燃焼するわけではないが、化学反応を促進する役目を果たす。火が点火すると、燃焼によって発生した熱エネルギーがさらなる燃焼を起こす。火が燃え続けるには燃料と酸素の継続的な供給が必須となる。火を消すには、上述の要素のいずれかを取り除けばよい。例えば天然ガスの火を消すには以下のいずれかを行えばよい。炎は可視光や赤外光を放つ化学反応中の気体と固体の混合物であり、その周波数スペクトルは燃焼物や中間生成物の化学組成によって異なる。木などの有機物を燃やしたり、ガスを不完全燃焼させると、すすと呼ばれる白熱した固体粒子を生じ、おなじみの赤からオレンジ色の火になる。火の発する光は連続なスペクトルを有する。ガスが完全燃焼すると、炎の中では励起された分子の電子が様々な遷移を起こして単一の波長の光を発するため、やや暗い青色の光になる。一般に火には酸素が必須だが、水素と塩素が化学反応して塩化水素となる場合も炎を生じる。他にも、フッ素と水素、ヒドラジンと四酸化二窒素の化学反応でも炎を生じる。炎の発する光は複雑である。すす、ガス、燃料の粒子などが黒体放射するが、すすの粒子は完全な黒体として振舞うには小さすぎる。また、ガス内で下方遷移した原子や分子が光子を放出する。放射のほとんどは可視光と赤外線の範囲にある。色は黒体放射の温度や燃焼に関わる物質の化学組成によって変化する。炎の色を最も左右するのは温度である。山火事の写真を見ると、様々な炎の色が見てとれる。地表付近は最も激しく燃焼しているため、有機物が最も高温で燃焼しているときの白または黄色の炎が見える。その上にはやや温度の低いオレンジ色の炎があり、さらに温度の低い赤い炎が見える。赤い炎の上では燃焼は起きず、燃焼しきらなかった炭素粒子が黒い煙となっている。アメリカ航空宇宙局 (NASA) は、炎の形成に重力もある役目を果たしていることを発見した。重力の条件が異なれば、炎の形状や色が変化する。通常重力下では対流によってすすが上に登っていくため、右の写真に見られるような形になり、黄色になる。宇宙空間などの無重力状態では対流が起きないため、炎は球状になり、完全に燃焼するため青くなる(ただし、燃焼によって発生したCO2がその場に留まって炎を包むため、ゆっくり炎を移動させないと火が消えてしまう)。この違いの説明はいくつか考えられるが、温度があらゆる方向に等しく伝わるためすすが生じず、完全燃焼するためという説明が最も妥当と見られる。人類がいつごろから火を使い始めたのか、はっきりした事は解っていない。人類が突如、火起こしをはじめたとは考えにくいため、初期の火は落雷や山火事によって燃えている木の枝などを住居あるいは洞窟に持ち帰り、火種として保存していたと考える人も多い。現在、火を使用した痕跡として発見されている最古のものは、南アフリカ、スワルトクランス洞窟の160万年前、東アフリカのケニア、チェソワンジャ遺跡の140万年前、エチオピアのミドル・アワシュ、イスラエルのゲシャー・ベノット・ヤーコブ炉跡といったものがある。この時代の人類はホモ・エレクトスと云われており、一説にはホモ・ハビリスまでさかのぼることができるという人もいる。また北京原人の発見地では、非常に厚い灰の層が発見されており、火を絶やさぬように燃やし続けたためではないかとの説もある。現在では明かりの主力は電気であるが、蝋燭は宗教行事では多用するし、薪能のように松明の明かりの雰囲気を楽しむ例もある。たき火は暖を取るためにも使えるが、炎が大きいとあまり近寄ることができない。むしろ炎が小さくても長くじっくり燃える小さな火が望ましい。燃えても炎が出ない炭はそのために有効だったと考えられる。さらに火を弱く長持ちさせるために灰に埋める方法がとられた。食物の加工に火を利用するようになったのは、おそらく山火事で逃げ損ねた動物の焼けた肉を食べた、といったことがあったのではないかといわれている。ただし、火を使って料理をするには、普通は火にかけられるような容器の存在が必要で、これは土器や金属加工の技術の出現を待たねばならない。それが不用な方法としては、串に刺して直接に火にかざす方法、木の葉でくるんで火に投入して蒸し焼きにするなどの方法がある。また、直接に火を使うのではなく、火に石を入れて加熱し、この石を熱源とする方法もあり、石蒸し料理として現在も伝えられている地方もある。食物に火を通すことを覚えたことは、人類にとって重大な進歩だった。単に火を通すことで食味が良くなるだけではなく、それまで生では食べることの困難だった穀物や豆、芋など多くのものが食用可能になり[13]、さらに動物の肉や魚などに火を通すことで寄生虫や病原菌の危険なしにこうした食物を摂取することができるようになった。こうした加熱消毒は現代においても調理の重要な一側面である。調理(料理)では、火の強さの調整(火加減)の巧拙は料理の出来に大きな影響を及ぼす。米の炊飯では、日本では伝統的に「はじめチョロチョロなかパッパ、ぶつぶついうころ火を引いて、一握りの藁燃やし、赤子泣いても蓋とるな」などと言われた。山火事などで焼けた土地には草原ができ、これは草食動物のエサ場となり、当時まだ狩猟のみに頼っていた人類においては見逃せないほどの食糧供給の増大をもたらした。山火事が幾度も繰り返されるうちに人々はこのことに気づき、こうして人類の一部は適当な時期を見計らって野焼きを行って人為的に草原を維持するようになった。やがて森林地域においてもこの方法が持ち込まれたが、立木や生木を燃やすのは困難を極めるので、あらかじめ木を切り倒しておき、それを乾燥させてから火を放つようになった。さらに農業がこの地域に持ち込まれると、この野焼きによって空いたところに穀物や芋などを植え、畑とするようになった。これが焼畑農業の起源とされている。火を放つことによって地面に残された灰は良い肥料となり、このため焼畑を行った土地においては数年間は良い収穫を得ることができた。やがて地力が落ちてくるころになると畑は放棄され、新たな土地の木を切り倒してそこを新しい畑とする。放棄された畑には数十年後には再び森林が生い茂り、数か所を回ってきた人間がふたたびそこに火を放って畑にするといった形で循環がおこなわれていた。焼畑農業は現代においても熱帯地域を中心に広く行われているが、サイクルが短くなったため地力の消耗を招き、また森林火災を招き地球温暖化にも悪影響をもたらすとされ、しばしば問題となっている。燃料に点火することで利用可能なエネルギーが放出される。先史時代から木材が燃料として使われている。石油、天然ガス、石炭といった化石燃料が火力発電で使われており、今日の発電量の大きな部分を占めている。国際エネルギー機関によれば、2007年、10年前時点で全世界のエネルギー源の80%強が化石燃料だという。発電所では火によって水を熱し、蒸気を発生させてタービンを駆動する。タービンが発電機を駆動し、発電が行われる。外燃機関や内燃機関では火が直接仕事をする。他方、地球上の普通の環境は、火の温度に比べて遙かに低い。そのため火の周囲の温度が低下すれば火は消えやすい。たき火の場合には、ある程度燃えれば底にたまった灰が良い受け皿になる。これを応用してあらかじめ灰を敷いたところで火を燃やすのが火鉢などである。ちなみに、灰で火のついた炭を覆うことで、火を完全に消さないままに長時間保存できるうまみもある。生命はしばしば火に喩えられる。また、火も生命にたとえられる。炎が動く様、燃料を消費しつつ燃えるのが摂食しつつ活動するのに似ていること、火が消えることでそれらの動きが消えることと死の類似などによると思われる。(感想)人類は、「火の発見」とその安全な使用により、「文明」を得たが、「火」を「安全に」使用できる、ごく少数の人類を除いては、すでに、「トリ」に退化しているか、滅亡している。

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