化学部の皆さんへ宿題です

化学部の皆さんこんにちは、今回の文章は化学に興味の有る方に読んでもらいたいです。
それはフッ素とキセノンの化合物についての話です。
化学に興味のある人ならフッ素とキセノンがどんな性質をもっているかご存じだと思いますが、フッ素は物質の中で一番活性が強く、キセノンは不活性な気体です。
この二つの気体の化合物が発見されるまでのエッセイを読んだことがあるのですが、そのとき私は化学って素晴らしい！と思いました。
だから化学に興味があり、まだこの話を読んだことの無い方は是非調べて見て下さい。
なんでここに書かないのかって？
私の文章じゃ面白くないし、読んだエッセイを転載する訳にもいきませんからね。
それで皆さんへの宿題とします。
文献を調べるのが面倒だという方が居るかもしれないので私が読んだ本を紹介しておきます。
著者 アイザック・アシモフ
本のタイトル 地球から宇宙へ
早川文庫から出ていますが、初版は昭和53年なので、新刊は無いと思います。
本のタイトルを見ると天文学の本じゃないの？と思うでしょうが全体的には自然科学全般と数学のことについて書かれたエッセイ集です。
もしフッ素についてこれより面白い本があったら是非私に教えて下さい。

思考する原子

人間の身体は細胞からできている。
細胞は各種の分子から、そして分子は原子からさらにそれを構成するのはクォークだ。
生物はほぼ細胞からできている。
それ以外の物質は細胞からできてはいないが分子からできていて、当然それらは原子からできている。
身の回りの物は全て原子からできているのだ。
ではどうして、人間は思考出来るのだろう？
自分の存在意義を求め、宇宙の構造や素粒子について研究出来る能力はどうやって身につけたのだろう？
思考は脳が行なっているのは知っている。
ただの電気信号だと言うことも知っている。
ただの電気信号ならコンピューターに脳と同じ機能を持たせたら、思考するのだろうか？
宇宙について考え、自己の存在意義を考えるのだろうか？
そして意識をもち自分はコンピューターで人間に作られた機械なのだと認識するのだろうか？
この思考する意識が貴重なものならば大切にする必要があると思う。
人間はいつまで思考を続けることが出来るだろうか？
そして思考は世界についてどこまで知ることが出来るのだろう？
知りたい。

速度の基準

私の好きな科学者の一人はアインシュタインです。ニュートンは偉大科学者だとは思いますが、常識くつがえすような話はでて来ません。
アインシュタインの相対性理論によると、真空での光の速度は誰が測定しても一定（秒速で約30万km）でそれより速くも遅くもならないと言うことです。
それから物体の長さや重さ、時間の流れる速さも条件によって変わると言うのですから、考えれば考えるほど頭がぐらぐらしてきます。
その相対性理論の本を読んでいたときに、こんな文章が有りました。静止している人と等速運動している人は物理学的には区別する必要が無い。
本当かいな、じっと立っている人と宇宙空間を時速１万kmで等速運動（加速も減速も方向転換もしていないと言うこと）している人が同じとはどうも納得出来ない。
そこで、速度についてちょっと考えてみたいと思います。でもこれは相対性理論とは余り関係ありません。
あなたは何処かへ出かけるとき、どのくらいの速度で移動出来るでしょうか？
歩いている時は時速4km
走った時は時速10km程度
自転車で時速30km
高速道路を自動車で移動すると時速100km
新幹線で時速270kmぐらいでしょうか
ジャンボジェット機だと時速800kmぐらい出ると思います。
いろいろな手段がありますが、いまあげた方向は全て地面に対する速度です。
そこで視点を変えてみたいと思います。
まず地球は自転しています。自転速度はどれくらいだと思いますか？
答えは時速1300kmです、音速が時速約1000kmですから、あなたは地面と一緒に超音速で移動しています。
次に地球は太陽の回りを1年かけて1周しています。私の計算が間違ってなければ時速10万kmです。
1時間で地球を2周半回れるスピードですからたいしたものだと思いませんか？
でもまだ終わりではありません。
地球は（当然太陽と一緒に）銀河系に属していることは知っていると思いますが、銀河系は回転しています。
この回転による移動する速度はどれくらいでしょうか？本に載っていた数値は秒速270kmでした。
時速にすると時速約100万kmです。
あなたは視点を変えて見れば時速100万kmで移動しているわけです。
でもそんなスピード感はありませんよね？
人が等速運動している時に速度を感じるのは周りの状況によってです。
新幹線に乗って居るときは周りの景色が後ろに流れるのを見て速さを体感してます。
飛行機では高いところを飛ぶので周りの景色はゆっくりしか動かないので、新幹線よりスピード感は無いと思いませんか？
新幹線に乗って移動している時に走行がスムーズで横揺れがなく、耳栓をしていてモーターのうなり音聞こえなかったら、そして全ての窓にブラインドが下りていて外の景色が見えないとしたら、あなたは速さを体感する基準が無くなるので速さの感覚が狂ってしまいます。
速度を測る時は基準の取り方でいろいろな速度があることが解ったでしょうか？
さてそれでは皆さんはどの基準を採用しますか？
まず間違いなく地面でしょう。他の基準は日常生活には役に立ちませんからね。
しかしそう考えると地動説は地球の外に基準を設けた時の話ですから、動いているのは天か地かと聞かれたら天が動いているというのが正解ではないでしょうか？

地球型環境

このブログのタイトルは物理日記だけど今回のテーマは物理ではありません。
まぁ別に誰が見ているわけでも無いので気にしなくていいでしょう。
皆さんは地球外の惑星で地球型の生命が進化出来るような環境の星はどれくらい有ると思いますか？
私も答えは知りませんが地球型の生命に必要な環境の条件を考えて地球型が特殊な環境かどうか検討してみたいと思います。
まず、地球型の生命とはどんなものでしょうか？ほとんどの生命は呼吸をしているので酸素が必要です。それと身体の大部分は水分なので水は無いと困ります。後は動物は食事をしてエネルギーを得ていますので食料が必要です。
だから酸素と水と食料が適当に利用できる環境が無いと地球型の生命は進化出来ないと思います。
水は地球にはあるけど太陽系の他の星にはありません。氷の状態で水の在る星は在るみたいですがそれでは地球型の進化は出来ないでしょう、液体の状態の水が必要です。その為には温度が0℃以上100℃以下でないとだめです。だから太陽からの距離がその温度になるような適当な距離で無いといけません。私達の太陽より高温の恒星の惑星が地球と同じ程度の温度になるには太陽にあたる恒星から離れたところにいなければなりません。
温度については恒星からの距離が適当であれば問題ないでしょう。
食料については肉食の生物でも草食の生物でも結局は植物が必要です。
植物が発生するには水と光と二酸化炭素が必要です、水と光については先ほどの温度の条件が合えば良いでしょう。
二酸化炭素はどうでしょう？
もし惑星が月ぐらいの大きさだったら、重力が弱くて二酸化炭素は宇宙空間に逃げてしまうと思われます。地球型環境になるためには惑星はある程度の大きさが必要です。
大きい方は二酸化炭素に関しては問題ないのではないかと思います。
後は酸素がそろえば良いのですが地球の酸素は植物が作っているので、先ほどの条件がみたされれ良いでしょう。
まとめてみると、水が使える温度になるための適当な距離と二酸化炭素を逃がさないための大きさがあれば良いのではないでしょうか。これは特に特殊な条件ではないと思いますので地球型の星は結構多いかもしれません。
ただし、他の地球型の惑星では見られないものがあります。
それは月です。月はグレートインパクトという巨大な小惑星が地球にぶつかてできたそうなのであんなに綺麗な満月はよそでは見られません。ラッキーだと思いませんか？

乗り過ごした！

朝の通勤電車の中でブログを打ってたら2駅乗り過ごしてしまった(^_^;)

重さと質量の違い

皆さんは重さと質量の違いが解るでしょうか？私は学生のころ、理解できなかった。単位はどちらもkgだし、重さ80kg（私の体重）は質量も80kgだから何も違いが無い、どうして区別する必要が有るのだろう？
でもいつの頃からか違いが解るようになった。私達は重さとは何か直感的に理解していると思う。20kgの重さと言われれば、自分で持ち上げられると思い、200kgと言われれば持ち上げられないとすぐに判断出来る。
質量も同じだがそれは話が地球上に居るときの話だ。確か月面では重力が地球上での1/6だったと思うが質量は変わらない。質量60kgの物体は月面で重さを計れば10kgになっている。重さは測定する場所により変化する、だから宇宙で活動するような時代になると、重さ10kgと言っただけでは地球で10kgなのか火星で10kgなのかで話が変わってくる。
そこで重さと言う性質の元になるものの量を質量と決め、地球上で1kgの重さになる物体の質量を1kgと決めたのだと思う。
ところで、宇宙の無重力の空間では質量に意味が有るだろうか？どんな物体でも無重力では重さは0kgだから区別する必要は無いように思われる。
無重力で質量が関係するのは物体を加速するときなのだ、例えばあなたが宇宙でボールを投げると,無重力では支える物が無いのでボールは飛んで行くけどその反動で自分もボールと反対の方向に動く。
次に宇宙に自動車が浮いているとして（重さは0kg）それをあなたが投げると自動車はボールのように飛んで行くだろうか？
確かに少しは動くだろうが、それと反対方向にあなたが移動してしまうだろう。
つまり質量は無重力空間では動かし難さをあらわす事になる。
だから月に比べて81倍の質量（重さはどちらも0kg）をもつ地球は月のまわりをまわらずに月が地球のまわりをまわっているんです。

田植え

雨が降ってたけど今年最初の田植えをしました。

光速以上？

写真のような場合AがCの速度を測定すると何kmになるのでしょうか？

恒星間旅行の可能性

光速に近い速度で移動すると時間が遅れるなら、時間が10分の1になれば10光年を1年で行けるはず。

光源に向かって

光源に向かって移動しながら光速を測定するとやはり同じ速度なのだろうか？
光源に向かって光速に近い速度で近づくと周りの空間は押しつぶされるので潰れた空間を光速で近づいてきたら、とても早く空間を移動している事になるのだろうか？

７時間

久しぶりに７時間連続で眠れた。

光速って何？

相対性原理によると光速は限界速度だそうですがその妥当性を誰か解りやすく説明してください。
納得出来ません。
光速ってどんな意味が有るんだろうか？