相対性理論を学びたい人のために

まだ一度も相対性理論を勉強したことのない人は、何か一冊相対性理論の本を読みかじってみて、なぜこんなことが?という、疑問を持ってからこのブログに来てください。ブログの先頭に戻るには表題のロゴをクリックしてください

偶然? それとも、必然?

 現在2019年6月6日5時30分である。

「もの凄く、早く起きて」

 大丈夫。昨日、21時40分頃、寝てるから。

「それで、この題は?」

 実は、2年前に書き始めた投稿で、途中で他の仕事が入って、途中で止まってしまった記事があるんだ。

「今更、書く意味あるの?」

 まあ、ちょっと、読んでみなよ。


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 現在2017年8月27日18時16分である。

 何も、書かなければ、そのまま、記憶のかなたに消えて行くであろうことである。

 だが、気になるので、きちんと書いておこう。

 昨日(2017年8月26日)の23時45分から、BSプレミアムで、『AKB48SHOW』というヴァラエティ番組があった。

 私は、録画しておいて、眠ってしまった。


 さて、今日起きてから、ブルーレイの電源を入れ、それを、再生した。

 『AKB48SHOW』は、AKBグループすべての番組であるから、出だしから麻友さんが出てくることは、滅多にない。

 だから、画面から離れて、

『何やるのかなあ?』

と、見ていた。

 そうしたら、『渡辺麻友』の名前が出ているではないか。

『あれっ、卒業が、近いから、最初から、出させてもらってるのかな?』

と思って、画面に近付いた。

 高橋朱里さんに、

『麻友さんが、AKBにいたなかで、10年間で学んだことで、一番大切なことって、何ですか?』

と聞かれて、

「寝る前に歯を磨くこと」

と、答えている。

『グサッ』

 さらに、

『他にありませんか?』

と追求されて、

「家の電気はこまめに消した方がいい」

『なんで、知ってるんだ?』


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 以上が、2年前の記事の断片である。

「『グサッ』とか、『なんで、知ってるんだ?』というのは、太郎さんに思い当たる節があるということ?」

 うん。

 寝る前に歯を磨くのは、麻友さんを好きになってから、

『麻友さんとキスしたい』

という一心で、なんとか磨いてるけど、もの凄く眠いときなど、サボることもある。だから、『グサッ』。

『家の電気~』

は、私、結構、トイレの電気を消し忘れて、そのまま眠っちゃったり、出かけちゃったりするので、『なんで、(麻友さんが)知ってるんだ?』ということ。

「つまり、私が、太郎さんの生活を、見てるんじゃないか? と、思った訳ね。

 偶然にしては、できすぎてる。

「でも、それは、偶然よ」


「それよりも、電気の無駄遣いを太郎さんはしているようだけど、この間の『結婚をシミュレート(その23)』の、相対性理論を用いて、電気で磁石の説明をするの、最後のところが、駆け足過ぎたわ」

 確かにそうだった。

「まず、力『 {\mathrm{F}} 』がプラスなら斥力で、マイナスなら引力、と言ってるけど、どうしてそうなのか、説明してない。それから、

麻友母「磁石は、相対性理論の効果というの、磁石の中で、電流がまわってるなら、N極とS極なら、同じ向きに回ってるから、引きつけ合う。N極とN極なら、逆に回ってるから、反発するというのは、慣れると、分かり易いですね」

と、お母さんに言わせてるけど、磁石の中で、電流が、まわってるって、どういうこと?」

 確かに、説明不足だった。

 まず、プラスなら斥力というのは、

{\displaystyle \mathrm{F \approx } \frac{1}{4 \pi  \varepsilon_0} \frac{\mathrm{e^2}}{r^2}}

{\mathrm{e^2}} というのが、プラスの電荷を持つ陽子2つで、{\mathrm{e^2}} になっていることに、気付く必要がある。

 陽子と陽子は、プラス同士なので、反発するというのは、実験事実だ。だから、力がプラスと計算されたら、斥力と判断する。

 まだ、分からなかったら、

{\displaystyle \mathrm{F \approx } \frac{1}{4 \pi  \varepsilon_0} \frac{\mathrm{-e^2}}{r^2} \times 2}

で、{\mathrm{-e^2}} というのは、{\mathrm{(-e) \times e}} で、マイナスの電子の {\mathrm{-e}} と、プラスの陽子の {\mathrm{e}} を掛けたら、マイナスになる。

 電子と陽子は、引きつけ合うので、力がマイナスなら、引力だ。となるわけである。

「ああ、実際の実験と、照らし合わせてるのか」

 そう。


 最後に、磁石だけど、電流が回っているというのは、こういうことなんだ。

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 N極とN極だったら、

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というわけだ。

「そうだとすると、そもそも、N極というのは、どっち側をさす言葉なの?」

 さあ、出番だ。『AKB48中学理科』35ページ。

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 この絵の『●コイルのまわりの磁力線』という絵に描いてある、右手を使った電流の向き、磁界の向き、という絵で、右手の親指の向く方が、N極だよ。これだけ、覚えていれば、私の磁石を使わない相対性理論による説明と、磁石を使う説明の間の通訳ができる。ただし、電子の電荷はマイナスだから、電子の回る向きと、電流の回る向きは、反対だということを、知ってないと、痛いしっぺ返しを食うことになる。

「太郎さんの絵の矢印は、電流の流れてる向きなのね。電子は、逆回りしてるのね」

 そうだよ。

 あっ、そうそう。間違って、左手を使わないようにね。

「右利きで良かった。そういえば、太郎さんの磁石を使わない相対性理論による説明には、右手とか左手とか、出てこないのね」

 磁石というものを使って、説明しようとしたとき、右左を持ち込まなければならなくなったんだ。本当の電磁気学(電気力学かな?)は、右左という概念と独立なんだ。

 ただ、物理学をもっと勉強していくと、自然界では、右左に違いがあるということが分かってくる。

 ドラえもんのブログで、『躍るアトム』という記事で、


 最初に種明かしするという精神に従うと、

・数学的には、右左が対称かどうか、座標系が右手系か左手系か、曲線が右回りか左回りか、など繰り返し出てくるし、

・物理的には、スピンという恐ろしく込み入っていて、私も制覇できていない概念に関連して、なぜこの地球の生命は、すべて、左巻きアミノ酸と、右巻きの糖でできているのかを解き明かすことにつながる発見が待っている。

というわけなんだ。


と、書いたようなことがあるんだ。

「磁石の説明は、やっと分かったわ。でも、ひとつ分かると、知りたい謎が、増えるわね。特にその、左巻きアミノ酸と、右巻きの糖、という話」


 そういえば、アミノ酸というので、思い出した。ヤクルトって、乳酸菌シロタ株っていうのを、メインに事業を展開してるんだね。

「そうよ。知らなかったの?」

 化学は、弱いので、乳酸菌って、どういうものか、知らなかった。

「乳酸菌って、凄く良いのよ」

 そうらしいね。父が、ワルデンシュトレーム型マクログロブリン血症と診断されて、余寿命は約3.5年と宣告されたとき、母は、あの白血病の娘さんのいるヴァイオリンの山下さんの息子さんのお嫁さんに、どうしたらいいでしょう? と尋ね、乳酸菌、それも腸まで届く乳酸菌が、良くて、『生源』という、もの凄く高い薬を、命を買うつもりで、買って飲ませると良いといわれて、飲ませ続けた。

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www.seigen.jp


 さらに、白米より玄米の方が良いと聞いて、玄米を炊ける炊飯器まで買って、食べさせ続けた。

 他にも色々試みて、父は、22年経った今でも、生きている。

「お母様、太郎さんには、飲ませてくれなかったの?」

 私が、

『『生源』って、統合失調症に効くかな?』

って、聞いたけど、

『残念だけど、効かないよ』

と言って、飲ませてくれなかった。

「そんなに、高い薬なの?」

 1包み144円だから、麻友さんのワンダモーニングショット130円と、そんなには、変わらない。

「太郎さんったら、私のワンダエクストラショットが、虚偽広告をしているみたいに、書いてたけど、聞いてみたら、確かに砂糖は少し入っているけど、あの甘みは、合成甘味料で、作りだしているんだって。だから、『糖類ゼロ』は、ウソじゃない」

 うん。麻友さんが、そこまで科学を勉強するようになるよう、発破を掛けたんだ。

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「この本は、なんていう本?」

 実は私、理学部の学生だったのに、無機化学の教科書も、有機化学の教科書も、一冊も、持ってなかったんだ。

「化学の本、ゼロだったの?」

 いや、

原田義也(はらだ よしや)『量子化学』(裳華房

量子化学 (基礎化学選書)

量子化学 (基礎化学選書)

と、

アトキンス『物理化学 上・下(第4版)』(東京化学同人

の3冊だけ、持ってた。

「化学の試験は?」

 京都大学では、化学の単位、ひとつも取ってない。

放送大学では?」

 ああ、放送大学では、専用の教科書買わされたな。

 でも、そんなの当てにならない。

「それで、無機化学と、有機化学の教科書が、欲しかったのね」

 私にしては珍しく、父に、

無機化学の教科書って、どれがいいかな?』

と、メールで、聞いてみた。

「どうして、お父さまに?」

 実は、父は、応用化学科で、無機化学を専攻してるんだ。ガラス会社に入ったのも、その延長だ。


 本当は、分子生物学をやりたくて、成績が良ければ、望んだ学科に行けるかと、1年生の時から、周囲が驚くほど、勉強してたんだって。

「どうして、太郎さんが生まれる前のことまで、分かるの?」

 父の大学時代のクラスメイトの何人かが、旅行に行って、旅先から父に、

『松田さんは、今日もお勉強ですか?』

という葉書をくれてたのを、母が結婚した後になって見つけたらしくて、

『お父さんが、勉強ばっかりしてたってのは、本当よ』

と、教えてくれた。

「じゃあ、どうして、分子生物学の方向に進めなかったの?」

 あの頃、1953年に、ワトソンとクリックによりDNAのらせん構造が発見され、分子生物学は、一気に進み出した。みんなこぞって研究にのめりこんだ。

 父が、4年生と言ったら、1963年。分子生物学や生化学の研究室は、大評判だったはずだ。

 父は、良い成績なんだと主張したけど、学科振り分けは、定員オーバーした学科は、くじ引きだったんだって。

 それで、夢破れて、武井武(たけい たけし)さんという、『フェライトの父』と呼ばれる先生の研究室にきた。

 夢破れてだったけど、その研究室を卒業した後、OBとしていたら、2年あとから入ってきた女の人がいた。その女の人は、キュリー夫人のように人の命を救えるよう医学部に進もうかと、高校時代、生物部に入っていたというほどだったが、自分の体力では、医者なんていう責任の重い仕事は、できないと、夢破れて入ってきたのだった。

 その女の人こそ、後の私の母なのだ。

 だから、父は、武井研で、もの凄い収穫があったのだ。

 武井先生は、ふたりの仲人となる。


 母は、医者にはならなかったが、3年と半年のはずの父を20年以上、生かし続けている。

 そして、母が、そんなことができたのは、実は、『生源』や『玄米』だけでは、ないのだ。

 母の大学時代の友人で、国会図書館に勤めていた女の人がいた。

 その人が、海外で発表されるガンに関する論文を、初めは自分のために(その人もガンだった)、専門の人に訳してもらって、読んでいた。

 だが、父が、マクログロブリン血症という血液のガンだと知ると、その論文も訳してもらって、母に送ってくれていたのだ。

 だから、母は、父の主治医が言うことを、言われる前から、知っているほどだったのだ。

 その、国会図書館の女の人のガンは、悪性だったため、その人は父より早く、もう亡くなられてしまった。

 私が、ものすっごく幸せな家庭に育った、というのは、父が母を選んでなければ、達成できないことだったのだ。


 そういうわけで、無機化学を専攻した父に、無機化学の教科書を選んでもらったのだが、

アトキンス『一般化学 上』(東京化学同人

アトキンス 一般化学〈上〉

アトキンス 一般化学〈上〉


アトキンス『一般化学 下』(東京化学同人

アトキンス 一般化学〈下〉

アトキンス 一般化学〈下〉


を挙げて、

『アトキンスの『一般化学』が良いのではないかな。取り組みが新しいように思う』

と、メールで、返事をもらった。

「新しいって、どんなところが?」

 例えば、こんな記事がある。PETなどという医療機器は、まだ新しい。

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「それで、買ったのね」

 ただ、実は私は、金属イオンの炎色反応の色が書いてある本を探していたのだ。

 上の2冊に、炎色反応の記述はない。

 良く調べたら、炎色反応というのは、高校の化学のレヴェルで習っておくべきものだったようだ。

 そこで、炎色反応の写真が載っている、

小林淳哉(こばやし じゅんや)『化学』(実教出版

Professional Engineer Library 化学

Professional Engineer Library 化学

も、購入した。

リアカー 無き K村 動力 借りるとう するもくれない、 馬力 で行こう!

Li(赤)Na(黄)K(紫)Cu(緑)Ca(橙)Sr(紅)Ba(黄緑)で行こう!
リチウム ナトリウム カリウム 銅   カルシウム ストロンチウム バリウム

という語呂合わせの、本当の色を、確かめたかったんだ。

「高校の参考書は?」

 持ってて、載ってるけど、文献1つというのは、心配だ。


 そして、有機化学は、もの凄く、拘った。なぜなら、有機化学は、まさに分子生物学で、大芝居を演じてくれるものだったからだ。

 大学にいたときは、モリソンボイドという人のを、薦められた。だが、これは、最近、改訂されていない。マクマリーという人のと、ウォーレンという人のと、ジョーンズという人ので、迷った。

 最終的に、原著が2014年と新しく、問題の解答集が一番丁寧だと評判のジョーンズの『有機化学』にした。

ジョーンズ『有機化学 上』(東京化学同人

ジョーンズ有機化学 上 (第5版)

ジョーンズ有機化学 上 (第5版)


ジョーンズ『有機化学 下』(東京化学同人

ジョーンズ有機化学 下 (第5版)

ジョーンズ有機化学 下 (第5版)

ジョーンズ『有機化学問題の解き方』(東京化学同人

ジョーンズ有機化学問題の解き方―英語版

ジョーンズ有機化学問題の解き方―英語版


「わー、本当に太郎さん。本、買ってたんだ。このジョーンズの『有機化学 上』だって、上だけで、7,020円もする」

 そう。だから、麻友さんのミュージカル観に行くのも、すっごく大変だったんだ。

「分かった。でも、今後、紙の本は、買わないのよね。私の以外」

 うん。

 さっき、合成甘味料のことが書いてあった、麻友さんが、『この本は、なんていう本?』って聞いた本が、このジョーンズ『有機化学 下』だよ。

「これも、7020円。いつ買ったの?」

 2018年12月9日。

「もっと前から、WOWOWに、入れたわね」


 あっ、ちょっと前、ヤクルトレディの人、持ってきてくれたよ。

 最初の4週間は、609円の『ヤクルト400』、500円になるって。だから、『ヤクルトのはっ酵豆乳』と合わせて、1,480円。


「私、どうやったら、23歳年上の太郎さんを、長生きさせられるかって、調べたのよ。その結論が、ヤクルトとヤクルトのはっ酵豆乳。太郎さんもさっき言ってたけど、腸まで届かなければならないのよね。でも、聞きたいんだけど、なぜ、乳酸菌がいいの?」

 それは、『乳酸菌』という言葉の定義を知らなければ、ならない。

「定義は知ってる。乳酸という酸をつくる菌でしょう。その乳酸が、どうなのよ」

 私の電子辞書によると、乳酸は、前にワンダエクストラショットを貶したときに出てきた、4本の腕に全部違う分子が付いている不斉炭素原子があって、光学異性体が2つある。L-乳酸,D-乳酸だ。一方、これらを等量混ぜて光を右にも左にもねじらせないラセミ体となっているものをDL-乳酸、と呼ぶ。古くなった牛乳(正確には、酸敗した牛乳という)から初めて見つかったので、『乳酸』という名前が付いたのだという。

 ここで、

『牛乳の酸敗のときできる乳酸は、融点が52.8℃だけど、普通の発酵でできるものは融点が16.8℃である』

とある。

 私の勘だけど、牛乳が酸敗したときできる方は、両方が混ざった方で、発酵でできるのは、生物の持つ一方だけの光学異性体だけになってるのだろう。

 そして、この温度差が、重要なんだと思う。

「どんな風に?」

 体温は、36℃くらいだ。

 だから、牛乳が酸敗したときのほうの乳酸は、固体だ。

 一方、発酵でできる方は、融点が、16.8℃なんだから、液体だ。

 液体ということは、普通に考えると、色んな事をし易い。体にも吸収されやすい。

 さて、どっちの乳酸が、善玉で、どっちが、悪玉か?


 これは、私、有機化学弱いので、分かりません。

 ごめんなさい。


「えっ、太郎さん、そこまで突き止めたのに、謝っちゃった。あとちょっとじゃない」

 いや、そのちょっとで、踏み誤る可能性があるから、慎重に道を譲ったんだ。

 普通に考えれば、液体の方が、体に吸収され易くて、いいに決まってる。

 でも、固体でいて、長い時間、腸の中にいつづけるから、効能を発揮できるのかも知れない。

 危ない、危ない。

「じゃあ、ヤクルトと、はっ酵豆乳、飲んでね。未来のご主人様」

 じゃあ、またね。バイバイ。

「バイバイ」

 現在2019年6月6日17時28分である。おしまい。