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

問題13,14(その2)

 現在2020年8月30日10時52分である。

麻友「昨日は、よく眠れた?」

私「23時には、確実に眠りに落ちたけど、1時2分に目が覚めた。眠れないので、入院中などに、私が深夜に眠れなくて、蛍の光窓の雪で数学やってたりすると、看護婦さんが、セロクエル100mgを持って来て、『とにかく飲みなさい』と私に飲ませて、『ベッドに入っていて下さい』というので、ベッドに入ると、30分くらいして、眠りに落ちていた。明日通院だし、本当にセロクエル100mgが、効くのかどうか試してみようと、余った薬を保管している瓶から、セロクエル100mgを取り出して、飲んでみた」

麻友「それで、眠れた?」

私「飲んだのは、1時50分だったけど、少しして、眠った。だが、5時24分に起きてしまった。起きたけど眠い。また眠って5時59分に起きる。それでも、眠くて、また眠って10時34分に起きた。これで、やっと頭がスッキリして、このブログを書いている」

若菜「その、1時50分とか、5時24分とか、5時59分とか、の時間は、覚えているんですか?」

私「馬鹿言っちゃいけない。手帳に、書き込んであるんだよ。『5時24分起きる』みたいにね」

結弦「『蛍の光窓の雪』というのは?」

私「深夜2時50分とかだから、病院内は、消灯されている。だけど、もちろん、ナースステーションには、明かりが点いているから、デイルームの一番端のナースステーションの明かりで、字が見えるところで、数学の計算をしてたということだよ」

結弦「受験があるわけでもないのに、そんなにして、数学をする理由は、ないんじゃないの?」

麻友「太郎さんに、『どうして数学を、やってるの?』と聞いて、返ってくる応えは、『数学を好きだからだよ』なのよ。もう、これは、どうしようもないの」

若菜「そうでしたね。恋に落ちたふたりに、『どうしてそんなに、そばにいたがるの』と聞いても、『好きだからですよ』という応えが返ってくるのと、同じですね」

麻友「結局、頓服で、セロクエル100mgを飲むのは、あまり効果はなかったということのようね」

私「実験1回で、決定するのは、あまり良くないけどね」


私「それでは、問題に戻ろう。こういう問題だった」


 問題11

 燃料電池車の実用化を目指し,水素の貯蔵材料が研究されている.ある材料が蓄える {1.29 \times 10^{24}} 個の H 原子は何 {\mathrm{mol}} か。

                (アトキンス『一般化学(上)』(東京化学同人)序章E 例題E・1 原子数から“モル数”への換算 より)


麻友「何 {\mathrm{mol}} か? という問題なのだから、

{1.29 \times 10^{24}} 個を、1モル{=6.022~140~76 \times 10^{23}} で、割ればいいのよね。

数字は大きいけど、小学生レヴェルの問題よね」

私「計算してみると?」

麻友「

{\displaystyle \frac{1.29 \times 10^{24}}{6.022~140~76 \times 10^{23}}=\frac{12.9 \times 10^{23}}{6.022~140~76 \times 10^{23}}=\frac{12.9}{6.022~140~76}=2.142~095~39\cdots}

だけど、実際は、水素の原子の個数が、有効数字3桁で、与えられているから、この場合、


答 {2.14~\mathrm{mol}}


となる」

若菜「易しい問題だったのですね」

私「いや、これは、モルという概念を、理解させるための問題だから、計算は簡単だが、決して易しい問題ではない」


結弦「燃料電池車って、今後普及するの?」

私「この本が書かれた当時(2013年頃)には、夢の自動車だったのかも知れないが、その後、完全な電気自動車が、普及してきて、充電用のスタンドも、ガソリンスタンドとほとんど同じ数、設置されて、燃料電池車は、早くも時代遅れになりつつあるようだ」

麻友「えっ、そうなの? 私、免許取ったとき、そんなこと、言われたかしら?」

私「水素は、酸素と化合しても、水しかできないから、クリーンな燃料と言えるが、ヒンデンブルグ号じゃないけど、もし大量に燃焼すると、大爆発につながる。その点、電気が安全なことは、歴史が証明している」

麻友「そっかー。だから、IHも、普及したんだものねえ」


私「じゃあ、いよいよ、次の問題にとりかかろう」

若菜「この問題ですね」



 問題12

 アルコールで手を拭くと、新型コロナウイルスを、殺菌できるという。なぜ、手は傷まないのに、新型コロナウイルスだけが、死ぬのだろうか? 空想でも良いから、考えられる理由を、述べよ。


私「麻友さん、何か、考えた?」

麻友「正直言って、アルコールなんだから、殺菌できると、頭から思っていたから、分からないわよね」

若菜「空想でも良いから、となっているので、こんなの、どうでしょう」


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私「ばい菌を倒す、アルコールマンかな?」

若菜「正直言うと、アルコールが、何やってるのか、分かりません」

結弦「殺菌って、何なんだろ?」


麻友「これは、太郎さんに、是非聞きたいわ」

私「いきなり、アルコールで、始めてもいいんだけどね、少し遠回りして、水というものが、どういうものか、ということから、始めようかと思う」

若菜「水からですか?」

私「麻友さん。以前にも少し話したかも知れないけど、この世界のものは、原子からできているというのは、習って、分かっているけれども、水などは、お寿司のウニのように、つぶつぶのウニ自体が、なんかネトネトした液体に、浸かっているんじゃないかと、思ってないかい?」

麻友「えっ、ウニの液体? そう言えば、水の原子? あっいや、水の分子かな?、は、何に浸かってるかって、そりゃ、水に浸かってるんでしょうが」

私「その段階で、もう19世紀の科学をやってるんだ」

若菜「違うんですか?」

私「これは、私にしては、珍しい本を持っているのだが、この本が、面白いんだ。ウニという例は、この本から採用したんだ」

渡辺正(わたなべ ただし)・北條博彦(ほうじょう ひろひこ)『高校で教わりたかった化学』(日本評論社

という本の、4ページに、こんなことが、書いてあるんだ。

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麻友「えっ、水分子は、水に浸かってるんじゃないの?」

私「この世界に、ベッタリあるものなんて、ないんだよ」

若菜「でも、この空間自体は、均質にあるのでは、ないですか?」

私「まだ、研究しきれていないが、真空というもの自体が、数を1個、2個と数えられるものだというのが、場の量子論というものの、結論のようだ」

結弦「それが、量子力学というものなのか。道理で、分かりにくいと言われるわけだな」

私「この後、さらに、スキャンした原稿もあって、書き続けたいんだけど、もう21時21分だし、実は明日、通院なんだ」

麻友「あっ、前回、『非常に危険な状態です』と、言われたけど、入院にはならなかった。明日、先生からOKが出れば、野辺山へのドライブの可能性もあるわね」

私「だから、今日は、ここまでで、中断させて欲しい。スキャンしてあった画像は、次の2枚だ。


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ジョーンズ『有機化学 下』(東京化学同人

の、848ページより。




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アトキンス『一般化学 下』(東京化学同人

の、539ページより。


これらから、私が、どうやって、殺菌というものを、説明するのか、楽しみに、していて欲しい」

若菜「入院なんてことにならないように、ちゃんと、寝なきゃ、駄目ですよ」

結弦「原子の話、楽しみにしているよ」

私「分かった」

麻友「野辺山というのは、ひとつの案。あそこまで、行かなくても、星の良く見えるところは、他にもある。宙ガール(そらがーる)のスポットの近くで、望遠鏡を開くことも、視野に入れておくわ。じゃあ、おやすみ」

私「みんな、おやすみ」

 現在2020年8月30日21時42分である。おしまい。