身近なプラズマ現象

プラズマって聞いてみなさんは何を思い浮かべますか？
雷、切断兵器、プラズマテレビ、蛍光灯、オーロラ、太陽.....
しかし「プラズマとは何か？」と聞かれて
説明できる人が一体何人いるのでしょうか
ほとんどの人が具体例を挙げまくって誤魔化すと思います
今回は身近なプラズマ現象について考えてみましょう

固体、液体、気体、プラズマ
これを物質の４態と呼ぶことがあります
単純に温度だけで考えると
左が低くて右が高いといった順番で並べました
エンペドクレスの考え方では
万物の根源は四大元素(土、水、空気、火)でしたが
固体＝土、液体＝水、気体＝空気、プラズマ＝火、と考えると
エンペドクレスなかなかやるなぁ～～～wwwwwww
って思ったりもします

プラズマというのはエネルギーを持った不安定な状態であり
激しく運動しているために温度が高いことが多いのです
しかし、蛍光灯などでは、粒子密度が低い(＝気圧が低い)ために
いくら個々のプラズマ状態の粒子が激しく運動したところで
温度は高くとも、総熱量が少ないので触ってもあまり熱く感じないのです

プラズマ状態についてもう少し詳しく述べておきます
陽イオンというのは原子がいくらか電子を捨てたものです
正イオンというのは原子がすべての電子を捨てたものです
プラズマ状態というのはいくらかの原子が正イオンとなり
電子が軌道を外れて、滅茶苦茶な運動をしている状態です
まとまりがなく、不安定だと考えてください

プラズマテレビでも使われている蛍光灯の原理について説明するために
まずは蛍光物質がどうして光るのかについて説明します

蛍光物質は単純に当てられた光を反射するのではないのです
当てられた光を一旦吸収し、そのエネルギーを特有の光として放出する
つまり、もらったエネルギーを使って自分で光るわけです
エネルギー源は別に光でなくても良いのですが
蛍光ペンなども含め、ほとんどは光を光に変換しています
とにかく、蛍光物質は入力されたエネルギーを特有の光に変換して出力する、エネルギー変換装置なんです

では早速蛍光灯の原理についてみていこうと思います
蛍光灯は電気を流してやることで(電気のエネルギーを与えることで)
中に入っている少量の水銀や希ガスなどをプラズマ状態にしてやります
プラズマ状態になった原子は自らの安定のために紫外線をエネルギーとして放出します(水銀や希ガスは余計な化学反応で勝手に安定化しないので使いやすい)
この紫外線が、ガラスに塗ってある蛍光物質に当たり、発光するのです
光ってるのは蛍光物質が塗られたガラスの表面だけなのです
電気→粒子の熱運動→見えない光(紫外線)→見える光(可視光)に変換する装置
それが、蛍光灯です

以下に具体例を挙げまくってこの話を終えようと思う
......そのうち追伸します

保護は個性と自由を奪う

昨日の実験の感想です

シクロデキストリン(環状オリゴ糖)の包接を
実験で確かめました
包接というのは
内部空洞に化合物を取り込み保護して
外部との不必要な接触を断つことです
これによって
本来、すぐに反応して変化してしまう化合物を
空洞内に安定して存在させることができるのです

今回の実験ではβ‐シクロデキストリンで
フェノールフタレインという化合物を
包接させていただきました

フェノールフタレイン溶液は
基本的には無色ですが
塩基(アルカリ)性の溶液中では
赤くなってしまうのです
そのためpH(溶液の液性)を
調べるのに使われます

液性というのは
酸性とか中性とか塩基性のことです

一定量のフェノールフタレインを
数本の試験管にとりわけ
それぞれに異なる量のβ-シクロデキストリンを
加えさせていただきました
最後にすべての試験管に
塩基性の緩衝液(液性を保つ効果がある)を加えて
溶液の量を揃えさせていただきました

緩衝液は無色なのですが、塩基性のため
フェノールフタレインで赤くなります
しかし、試験管によってその赤さは異なりました
最初に説明したとおり、フェノールフタレインは
β-シクロデキストリンに包接されて
本来の力を発揮することができないのです
保護されているので
勝手に赤くなることは
許されないのです
加えるβ-シクロデキストリンの量が少ないと
保護しきれていないフェノールフタレインが多くなり
より赤く着色して見えます

次に吸光度を分析しました
吸光度というのは
どれだけ光を吸収するかの度合いです
たくさん吸収するほど大きな値となります

物が赤く見えるのは
赤くない光を吸収して
赤い光を反射しているからです
濃い赤に見えるのならば
それだけ多くの補色光を吸収しているということです
(補色というのは反対の色のことです)

もちろん、より赤く見える溶液の方が
吸光度が高いという
実験結果が得られました

吸光度測定が終わったら
一番赤い溶液に
α-シクロデキストリンを加えました
しかし、色は変化しませんでした

実は、α-シクロデキストリンは
β-シクロデキストリンよりも
空洞が小さいことが知られています
この結果から、フェノールフタレインは
α-シクロデキストリンの空洞には
収まりきらないことが分かりました

シクロデキストリンは環状構造をしており
空洞の大きさは
環に使われる原子の数で決まります
αよりもβの方が一個だけ多いのです
空洞の大きさは球に近似すると
半径の三乗に比例しますから
この一個の違いが大きいんです

他にもなんかやったけど
正直どうでもいいんで
今回はこのあたりでノシ

大気圏は特殊なマジックミラーではないのか

※この記事は正確ではないかもしれません
(最下部の参考サイトだけ見るという手もあります)
間違いを発見された方は是非とも
コメント欄でご指摘願います

私たちは昼間に空を見て
空が青い、と思うだろう
宇宙からその時の地球を見ると
地球が青い、と思うだろう
しかし、この青は
全く別の青なのである
前者は大気圏
後者は海、の青である

私たちは夜に空を見て
空(宇宙)が黒く星が輝いている、と思うだろう
宇宙からその時の地球を見ると
地球が黒く都市部と森林部が輝いている、と思うだろう
まあ、輝く森林部は燃やされているのだが...
この黒と輝きも、もちろん全くの別物である

私は一瞬、大気圏はマジックミラーなのではないか、と思った
マジックミラーは明るい側から暗い側をより見えにくくする装置です
見えにくくする過程で鏡のように光をきれいに反射させるのが普通だが
大気圏の場合は光の波長と通過距離によって対応を変えるようだ
特定の波長の光が散乱され、それ以外の光は透過したり吸収されてしまう

海の青は光の反射が原因で
空の青は光の散乱が原因です
大気圏は光の散乱装置だと思ってくれて構いません
昼は青い光が適度に散乱され
夕方は青い光が散乱されすぎて地上まで届かなくなり、赤い光が適度に散乱されるのです
こうして昼の空は青く、夕方の空は赤く見えるのです(宇宙は見えない)

↓一般的な話(大気圏の特殊機能ではない)
昼間は地上の方が明るいから
宇宙を見ることはできない
逆に、夜は宇宙の方が明るいから
宇宙が綺麗に見えるはずなんだ
都市部は夜も明るいから
星がほとんど見れないかもね

私の科学的知識のなさが
露呈されてしまいましたね
間違いは見つかり(指摘され)次第修正します
参考サイト：海の青と空の青　　空の色が変化する理由
これらは本当に参考になると思いますので是非見てください

あなたは科学という宗教を信じますか？

ゲーデルの不完全性定理（ゲーデルのふかんぜんせいていり）又は単に不完全性定理とは、
ニヒリズムにおける重要な定理の一つで、クルト・ゲーデルが1931年に発表したもの。
その主な内容は以下の二つに要約される。
第1不完全性定理 不完全でない公理体系は絶対に存在しない。
第2不完全性定理 したがって、世の中の全ては不完全で無意味である。

この定理は簡潔に表すと以下のような文章で表すことができる。
「この文に書かれている事は間違っています」という文がある。
この文に書かれている事が正しいと仮定すると、この文は間違っている事になる。
しかし、この文に書かれている事が間違っていると仮定すると、この文は正しいという事になる。
どちらを選んでも矛盾が発生するので、不完全である。

この定理の発見により、科学とトンデモの間には全く差が無い事が判明し、一時期数学の世界は大混乱に陥った。
これは、数学の常識である1=1、2=2という話の中に、1=2というトンデモない話が存在しえたことを意味した。
その結果、20世紀初頭に数学で世界の真理を探ることを目的に考え出されたヒルベルト計画も頓挫する事になる。

まぁ、たかが数学などといった小さな世界の中で完全性と無矛盾を追及しようだなんて計画するほうが間違っている。
この世の全ては空飛ぶスパゲッティモンスターが大酒を飲んだあとに創造されたことは明白なことなのだから。
違うってんなら証明してみやがれ。

このように、不完全性定理は強大な力を持っている。何も知らない一般人を黙らせるのには十分である。

(以上、アンサイクロペディアより引用)

宗教という価値観
科学という価値観
所詮は価値観なのです
どの価値観を信じるかはあなた次第です
ゲーデルの不完全性定理(数学)を信じる必要もありません
今まで通りの価値観で生きていても困ることはありません

人間は自分の信じる世界を見ているだけですからね

「認識が対象に従うのではなく、対象が認識に従うのだ」

【カントにとってコペルニクス的転回(価値観が１８０°変わること)だったものです】

次は独我論についての記事を書く予定です。ではノシ