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2012年6月29日 (金)

シルヴィアの量子力学

ドラマ「ガリレオ」第6話のエンディングで、こんな会話があった…
「物理と関係の無い事件はこれで最後にしてくれ」(湯川)
「そうだ。今度何か奢ります」(薫)
「奢ってもらう筋合いはない」
「じゃあ、お歳暮は?」
「いらない」
「じゃあ、合コンセッティングします」
「え?」
「婦人警官にもカワイイ子たくさんいますよ」
「本当か?」
「いや、やっぱり止めておこう」
「何でですか?やりましょうよ」
「じゃあ最低限、相対性理論を知っている子」
「相対性理論?」
「出来れば、アインシュタイン=ポドルスキー=ローゼンのパラドックスも知っていてくれると会話が弾む」
アハハ(^O^) そんな子いね~ヨ。なかなかうまい断り方だな~と一人で笑っていたんですが…
これが放送されたのは2007年。その後(2009年)本屋をでこの本を見つけました~↓
Skurrile Quantenwelt 「シルヴィアの量子力学」 シルヴィア・アローヨ・カメホ
『ドイツの女子高生が書いたベストセラー ワクワク ドキドキする不思議の世界へ!』
お~!アインシュタイン=ポドルスキー=ローゼンのパラドックスで会話が弾む女の子がいましたよ~(^o^)/~
しっかり「EPRのパラドックス」で一章(14ページ)書いてます。
(あ、EPRはアインシュタイン=ポドルスキー=ローゼンの頭文字ね)
・EPRのパラドックスとは何か、そしてどこから来たのか?
・EPRの思考実験の舞台装置はどういうものか?
・では量子力学によるパラダイムの転換はいらないのか?
・量子力学は本当に不完全か?
・量子力学か、それとも隠れた変数の理論か?
・量子力学は隠れた変数を原理的に排除しているのか?
・ボームの力学はどのような作りになっているのか?
で、次の章は「ベルの不等式」です。
ん、これなら湯川と合コンしてEPRパラドックスで会話が弾みそうです(湯川がドイツ語も堪能ならね(^^;)

※私なんて、シルヴィアちゃんに教えを請わなくちゃならないレベルなので、「シルヴィアの量子力学」買って読んでます(^^;) あ、この本の参考文献リスト、10ページもあります。約200冊です。17歳で量子力学にそこまでハマってしまうなんて…スゴすぎます。拍手です~(^o^)



※「量子力学」関連記事
2012/05/06 「光子の逆説」日経サイエンス 2012年3月号
2012/06/27 素粒子の世界のスケール感
2013/06/13 「量子の地平線」日経サイエンス 2013年7月号

2012年6月27日 (水)

素粒子の世界のスケール感

Newton(ニュートン)2012年7月号は「素粒子」だった。
その中の「素粒子のスケール感」の記述より引用…
『素粒子の大きさはゼロ、または1ミリの1兆分の1のさらに1万分の1未満』

非常に小さいものを一般の人(指数表記になじみのない人)に説明するとき「1ミリの1兆分の1のさらに1万分の1」というような表現を時々見かける。
でも、この表現って、私は「スケール感」を感じられないんですけど~
こういう表現って、次のような子供の会話に似てませんか?
「これ、すっごく高いんだぞ~」
「へ~いくらだよ」
「100億万円!」
…この「億万円」という単位、子供たちが知っている大きな数の単位がとかとかまでなので、知っている単位の中でより大きい数を表現しようとして発明されたんだと推測します。(リンクしたアンサイクロペディア「億万円」の解説が秀逸です(^o^) 

で、「1ミリの1兆分の1のさらに1万分の1」という表現、一般の読者が知っている大きな数の単位はぐらいだろうから…と思って書いているのでしょうが、「なんだかよくわかんないけど、とにかくすご~く小さいってことね」程度で終わちゃいますよね。
「1ミリの1(けい)分の1」って表現にしたら分かりやすいって事はないのですが(^^;

素直に「素粒子の大きさは 0.0000000000000000001mです。」と書いて、
「この書き方だと0ばっかりで長いので、10-19mと書きます(10のマイナス19乗メートルと読みます)。」って書けばいいのにと思うのですが。
※あ、「1ミリの1兆分の1のさらに1万分の1」がミリを基準にしてるのも気になるところ。
物理学のお話なんだから長さはメートル単位で表現してよ~

指数表記をメインにすれば、原子 10-10m、原子核 10-15m、素粒子 10-19mという表記になり、
指数の値だけ見れば 原子 -10、原子核 -15、素粒子 -19 で「普段使っている数値のスケール」で把握できるから、大きさを対比するには指数表記をメインにして書けばいいのに~と思うのですが…

※やっぱり、一番感覚的に分かりやすい「素粒子のスケール感」の表現は(ニュートンより引用)…
『原子を地球サイズまで拡大すると、原子核は野球場くらいの大きさ、電子や素粒子は最大でも野球のボールくらいの大きさだということになります。』 これが一番分かりやすいな~(^o^)

※関連記事:地球と月の距離と大きさのスケール感

2012年6月25日 (月)

MOVE FORM の作り方

テンセグリティ 工学院大学 理科教室バージョン」を調べていたら、MOVE FORM の作り方(PDFです)もあった。

どういう風に作り方を説明しているのかな? 興味津々…
MOVE FORMの作り方1
え~!複雑~ 私の頭の中にある作り方と全然違う。
私の頭の中の作り方↓
MOVE FORMの作り方2

こっちの方が簡単でしょ?!
なんで、そんなに複雑な組立図になってしまうのだろう?考察…
たぶん…プラ板とハトメで作るからだな。
プラ板で作ると、プラ板を丸く曲げてハトメで止めるのは難しいから、プラ板を真っ直ぐなまま組み立てるには~と考えて、この組立図になったのでしょう。
でも、この組立図で作った人が「もう一度作ってみよう」と思ったときは、この組立図を見ながらでないと作れませんよね。たぶん。組み立て方を覚えていたとしても「なぜそう組み立てるのか」は理解していませんよね。
私が科学イベントで工作をさせるときに一番腐心しているのが「わけも分からず一回作ってそれっきり」とならないようにすること。できれば「分かった~!」っていう体験をさせてあげたい。
…のですが、MOVE FORMで「何を伝えるか?」難しいんですよ~

参考までに→ 2011青少年のための科学の祭典 東京大会in小金井「MOVE FORM」

MOVE FORM」←こちらのページの「なぜ、たためるのか?」では「実はよく分かってないのですが(^^;)…」と書いていますが、実は今の私は 良く分かってます(^^)v
2011青少年のための科学の祭典 東京大会in小金井でMOVE FORMの説明をしていたら…突然分かってしまったのです!(自分の頭の中でモヤモヤっとしていたことが、人に説明したら閃いた~!ってことありません?)
で、MOVE FORMの肝は「縦のPPバンドは横のPPバンドに対し、上側は上、下側は下です。」ってこと。
これだけ理解していると、正12面体のMOVE FORMも何も見ないで組み立てられます(^o^)v
※そのうち正12面体のMOVE FORMの組み立て方を書いておかなくては。。。


2013/08/25 やっと、正12面体のMOVE FORMの組み立て方を書きました~(^^;
MOVE FORM 正12面体バージョン

2012年6月24日 (日)

テンセグリティ 工学院大学 理科教室バージョン

先週(2012/6/17)の科学体験クラブ府中の研修の中で「テンセグリティ」が取り上げられましたが、
事前に予習(テンセグリティを作る)して…
私は丸棒にノコギリで切れ込みを入れたのですが、「子供たちに作らせるとしたらノコギリは使わせられないよね~。どうするんだろ?」というのが私の一番の関心事。
で、紹介されたのは工学院大学 理科教室バージョンのテンセグリティでした。
Tensegrity30

工学院大学 理科教室バージョンのテンセグリティは、丸棒に切れ込みを入れるのではなく、割り箸の両端に画鋲を刺して、そこに輪ゴムを引っ掛けています。→わりばしと輪ゴムで球体を作ろう!(PDFです)
割り箸と画鋲なら、ノコギリは使わないから子供にも作らせられますね~
上の写真の物は「画鋲だと、画鋲が外れて踏んづけた(* *) なんてことがあるかもしれないので、画鋲の代わりにヒートンを使ってます。」とのこと。

このテンセグリティ、割り箸30本を使い、作る時間は60分ぐらい とのこと。
で、皆に材料は配られたのですが、残り時間も少なかったので研修の時間内では作れず。「みなさん、おうちに持って帰って頑張ってください。」
実際に作った人はいるのだろうか? 私もまだ作ってない(^^;
これ、私の予想では初めて作る人は2時間くらいかかるな~
(画鋲をヒートンに変えてるから、ヒートンを60個ねじ込むだけでも60分ぐらいかかりそうです。)
これ絶対作りた~い!!」っていうモチベーションの高い子供は作れそうですが、そんなモチベーションのないおじさん/おばさんにはむりっぽ(^^;

※子供たちは意外とこういう時間のかかる工作を黙々と作ります。
参照→ふしぎ発見科学教室「正多面体ペーバークラフト」

※私が実際に作って孤軍奮闘したリポートはこちら…
2012/07/12 割り箸30本テンセグリティ


※この本は幾何学工作好きな人にとっては「自分でも作ってみた~い!」と、とってもワクワクさせられる本です。 6本テンセグリティの作り方も解説されていますし、120本のアルミチューブによる「4フレクェンシィ20面体テンセグリティ」直径3.5mを作ってる写真もあります。神戸芸術工科大学大学院プロジェクトにおけるワークショップ(2002)での(テンセグリティ構造ではありませんが)竹でできた巨大バッキーボールもスゴ~イ!(長さ2m・360本の竹を使い、1320本のゴムバンドで結合。完成したボールは直径5m、重量70Kg)

2012年6月23日 (土)

アランチューリング誕生100周年Doodleパズルを解く

今朝PCを起動すると…Googleのトップ画面のDoodleがまた動いてる。
今日は何の記念日だ?
テープに 0 と 1 が並んで、テープが左右に動いて中央の 0/1 が書き換わる…
お~!これはチューリングマシンじゃないですか~!
Doodle画像の上にマウスを載せてクリックすると、いつもは記念日に関する検索結果が出てくるのだが、今日はコレ↓
Turing00
チューリングマシンでアルゴリズムを組むパズルです。
右上の[01011]が求める結果。中央のテープ[00010]を[01011]と書き換えるアルゴリズムを下段で組みます。
(←)(→)はテープ中央の四角い枠の読み書きヘッドを左右に動かす命令。
(0)(1)はヘッドの位置のテープを 0/1 に書き換える命令。
黄色い部分をクリックすると命令を変更できる。
この問題の場合、ヘッドを1つ左に移動して(1)に書き換え、右に3つ移動して(1)に書き換えればよいので、答えのアルゴリズムはこうなる↓
Turing01
三角のPlayボタンをクリックすると、プログラム(アルゴリズム)が実行され、
正解するとGoogleのロゴの1文字がカラー表示され、次の問題が示される。
Turing02
この黄色いボタンは条件分岐。「0なら下へ」という命令。
この問題の場合、「空白なら下へ」とすればよい。
第1ラウンドの問題は比較的簡単。
全問(Googleの文字数=6問)正解すると、それまでの問題と解答がリプレイされ…
アラン チューリング」の検索結果画面が出る。。。 え?それだけ?
全問正解した人だけが見られる画面とかないの~?
…とおもいつつ、第2ラウンドをやってしまう私(^^;

第2ラウンドは難易度上がってます↓
Turing1
この問題の場合、書き込み命令は(1)しかないので、(1)をしかるべきところに書き込むように条件分岐命令を設定すればよい。解答↓
Turing2
次の問題↓
Turing3
さらに難易度が上がっているような… 長考… 解答↓
Turing4
全問クリアすると、Googleロゴがカラーになります(^o^)
Turing5

※あ~!パズルを解いて、このブログを書いていたら昼過ぎだ~!
貴重な休日の時間を予定外のことに使ってしまった(^^;


2012年6月19日 (火)

台風がどんどん加速してるよ~ ママ

台風4号の移動速度…18日朝 25Km/h,19日朝 45Km/h,夕方 65Km/h
台風がどんどん加速してるよ~ ママ
でも、なぜ?
気象庁|台風とは より引用…
『台風は上空の風に流されて動き,また地球の自転の影響で北へ向かう性質を持っています。そのため,通常東風が吹いている低緯度では台風は西へ流されながら次第に北上し,上空で強い西風(偏西風)が吹いている中・高緯度に来ると台風は速い速度で北東へ進みます。』
なるほど~
コリオリの力」とか小難しい用語を使っていないところに「一般の人に分かり易く」という姿勢が感じられます。

でも、『地球の自転の影響で北へ向かう性質を持っています。』のところで「それはなぜ?」とツッコミを入れたくなる私(^^;

あ~「台風とは」で検索したのは、どんどん加速する理由を知りたかったのではなく、気象情報の「温帯低気圧に変わるでしょう」という一文。台風と温帯低気圧の違いって何?

気象庁|台風とは より引用…『低気圧域内の最大風速(10分間平均)がおよそ17m/s以上のものを「台風」と呼びます。』 そうなんだ~(このページを読んで、台風がどんどん加速する理由まで分かって、良かったですよ。)

2012年6月17日 (日)

テンセグリティを作る

今日は科学体験府ラブ府中の6月の研修
今日のアイテムの中に「テンセグリティ」がある。
正多面体好きとしては当然のごとく知ってなくちゃね。
でも私、まだ作ったことがない(^^; だから予習として、作ってみた。
Tensegrity1
やはり…予想通り、私はテンセグリティ萌え~ってなれない(^^;
テンセグリティは「多面体おもちゃ」のサイトで知っていた。
でも、テンセグリティには正多面体の…
Polyhedramodel
…こういう対称性の美が感じられないのですよ~
だから今まで作ってなかったのですが、これを機会に作ってみようと、
ココカラハジマル : テンセグリティの作り方 How to make a Tensegrity」を参考に作ってみました。
上の写真は、φ8mmのバルサの丸棒、長さ11cm。長さは「ココカラハジマル・・・」を参考にしました。
φ8mmのバルサの丸棒はカッターで切れますが、何度もコロコロ回さないと切れなかったので、
φ6mmのバルサの丸棒で作ってみました↓ φ6mmだと簡単に切れます。
Tensegrity2
丸棒の太さ、作り易さはともかく、出来栄えは・・・
ご覧のように対称性の美が感じられない(予想通りの)出来です(^^;
同じ輪ゴムを使っているのに、どうしてこっちとあっちで張力が違うの?
色々調整しても二本の丸棒が平行にならず、輪ゴムの長さはまちまち・・・

もうちょっとかっこよく! 透明ABS丸パイプφ6mmで作ってみました~↓
Tensegrity3
…大差ありません(^^;

お~!それより、テーブルに写ってる影が六芒星です!
キタキタ~!ちょっと対称性の美が垣間見えてきました(^o^)/~

※あ、もうお昼だ。続きはそのうち・・・


※この本は幾何学工作好きな人にとっては「自分でも作ってみた~い!」と、とってもワクワクさせられる本です。 6本テンセグリティの作り方も解説されていますし、120本のアルミチューブによる「4フレクェンシィ20面体テンセグリティ」直径3.5mを作ってる写真もあります。神戸芸術工科大学大学院プロジェクトにおけるワークショップ(2002)での(テンセグリティ構造ではありませんが)竹でできた巨大バッキーボールもスゴ~イ!(長さ2m・360本の竹を使い、1320本のゴムバンドで結合。完成したボールは直径5m、重量70Kg)

2012年6月16日 (土)

キリン横浜ビアビレッジ工場見学でフローズンビール(^o^)/~

ビール工場見学の楽しみは、見学後のビールの試飲である。これがうまい(^o^)
で、キリン横浜ビアビレッジに工場見学に行ったら~
フローズンビールが飲めた~(^o^)v
Frozenbeer1
一口飲むと~
Frozenbeer2
泡が凍ってるから、形が崩れない。面白~い(^o^)
ソフトクリームを一口ペロッとなめたあと、って感じ(でもビールの泡だから甘くない)
へ~フローズンビールってこういうシャリシャリした食感か~
泡の食感が独特なだけで、あとは普通にビールです。

フローズンビールは「お一人様一杯」なので、後は「一番絞り」と「ラガー」を試飲。
素直な感想… 普通の「一番絞り」の泡の方が断然うまかったです(^_^)
一番絞りの泡 一番絞りのクリーミーな泡

※あ、そうだ。工場見学に行ったのだから、そこでのQ&Aも書いておかなくては…

●見学コースの中に、ヨーロッパのビアカップコレクションがあって…
あれ?「ビアカップにはどれも蓋がついてますが、なぜですか?」
案内のお姉さん「あ、いいところに気づかれましたね。昔ヨーロッパでは屋外でビールを飲むことが多かったため、落ち葉とか鳥の糞とか、ビアカップの中に入ってしまうことのない様に、蓋がついています。」

●缶ビールが缶詰されて出てきたラインを見ると… 缶が逆さになってます。プルトップが見えず、底の丸い凹みが見えます。
あれ?「なんで、缶が逆さになっているんですか?」
案内のお姉さん「それは、冠と蓋との間に漏れがないかをチェックするためです。缶を逆さにすると簡単にそれが分かります。」
なるほど~

他にも質問ポイントが2つほどあったんですが、質問するタイミングを逸したので、次に他のビール工場見学に行ったときに質問しよ~
※私、工場見学では必ず何らかの質問をするように心がけています。質問するには、案内の(お姉さんの)話をよく聞いていないといけないし、隅々に目を配っていないと「いい質問ですね~」と相手に思われるような質問ができません。あ、それが目的じゃなくて、そういう意識で工場見学をすると、自分の理解と記憶がより深まるってことです。


※ビール工場見学に行って「切頂20面体」を見つけました~
ダンボールサッカーボール

2012年6月10日 (日)

ビー玉万華鏡のビー玉が白く光って写るのは「再帰性反射」

Hoshikaze
みたか太陽系ウォーク「万華鏡から宇宙エレベータまで~正多面体の不思議~」で、ビー玉万華鏡のビー玉がみんな白く光って写っているので、なぜ?→発見!これ再帰性反射です。
再帰性反射って何?...知りたい人にお勧めの一冊↓
Manga Science まんがサイエンスⅦ「見る」科学 です。
この中の「光る標識!?」で再帰性反射のことをとっても分かりやすく知ることができます。
retroreflector
さぁ、道路標識が夜中に光る仕組みを知りたい人、まんがサイエンスを買って読んでね(^o^)
あ、ビー玉万華鏡のビー玉が白く光って写る仕組みは、まんがサイエンスⅦの213ページあたりを読むと解ります。(このページの解説を、ビー玉とカメラのフラッシュの光に置き換えると… あ~なるほど!)

まんがサイエンスは科学を楽しく面白く、とっても分かりやすく解説してくれるので、科学好きの人にはお勧めのシリーズです。子供たちを対象にサイエンスコミュニケーションの活動をしている人には必読の書じゃないかと思ったりもしますよ(^^)



※こちらにも「再帰性反射」のことを書きました…→コーナーキューブ(再帰性反射)

2012年6月 9日 (土)

多摩六都科学館の「モアレ」

多摩六都科学館モアレを見に行ってきました。
モアレ」って何?って人は、まずはこちらをご覧ください→ モアレ
で、多摩六都科学館のモアレの壁↓
Moire00
もう少し拡大した写真↓
Moire01
パンチングボードが二枚(手前と奥)、そして青色のバックライトでちょっと幻想的な雰囲気があります。この壁の前に立つと目(脳)が変な感じ~!この感覚が面白いんです(^o^)

二枚のパンチングボードでモアレが発生する理由は…(モアレより、自分で書いて自分で引用(^^;)『目から手前のパンチングボードまでの距離と、奥にあるパンチングボードまでの距離が違うので、手前にあるパンチングボードの穴の 間隔より、遠くにあるパンチングボードの穴の間隔の方が狭く見えるので、「規則正しい繰り返し模様の周期のずれ」で干渉縞が発生するんです。』

パンチングボードでは6角形のモアレが生じます。
Moire03
6角形というより、丸く見えるな~(あ~!6角形はハチの巣状に並んでいるのだと思っていたけど、よくよく見ると…6角形の隙間に三角形が見える。そうだったのか~)
距離によっては球に見えます(立体感もあるような…)
Moire02
もっと寄ると…
Moire04
手前のパンチングボードの穴から、奥のパンチングボードの穴を覗き込んでいる状態です。

パンチングボードの壁に近づいたり、遠ざかったりして見ると、モアレがダイナミックに変化し、自分の視覚(脳)がクラクラ~フワフワ~って、とっても面白いと思うのですが…
「なんか変!気持ち悪い~」とか言って通り過ぎる人(子供たち)が多数。その通路を遮る様に立ち止まって、壁に近づいたり遠ざかったりしている私は通行の邪魔(^^;
え~こんなに面白いのに~ 足を止めて、もっとじっくり観察していきましょうよ~

※ちょっと科学館めぐり再び…って感じで、アレもう一度見てみたいな~と思いついたのが多摩六都科学館のモアレでした。あいにく雨でしたが、土曜の科学館は子供がいっぱいでした。

※関連記事:パンチングボードのモアレ

2012年6月 6日 (水)

「森の木琴」 TOUCH WOOD SH-08C NTT docomo CM に感動~!

TVは録画したものを見て、CMはピッピッピとすっ飛ばしているのですが、「夢の扉+」という番組でCMはピッピッピとすっ飛ばしていたら、森の中に長~い階段の様な映像が・・・気になったので、戻してCMを見る。。。長~い階段の様なものは木琴で、そこに木のボールを転がすと~「主よ人の望みの喜びよ(バッハ)」が奏でられるんです。
お~すばらしい~!感動~!久々にCMで感動しました(^o^)
このCMは何だ!? 録画してるので一時停止して確認…  docomo の  TOUCH WOOD SH-08C ね。検索・検索・・・
YouTubeにありました~!「森の木琴」 TOUCH WOOD SH-08C NTT docomo CM
是非ご覧ください。感動ものです(^o^)

※「主よ人の望みの喜びよ」は学生時代にスイッチト・オン・バッハで聞いて好きになった曲なんです~

※この携帯 TOUCH WOOD SH-08C もののけ姫コダマ(木霊)みたいだな~

森の木琴メイキングムービーがありました~「鍵盤の数:413」「全長44メートル」「失敗すること:49回」 拍手せずにはいられません(^o^)



※「CMで感動~!」の記事:Googleで「Christmas」で検索すると… サンタさんが!

2012年6月 3日 (日)

12とは… 11 の次で 13 の前の数である。

正12面体ネタ 何かないかな~と「12」で検索したら…「12 - Wikipedia」が出てくる。そして~
11 の次で 13 の前の数である。』と書いてある。そこまで書いてあるのか~!
でも驚くのはそれだけじゃない。1113 にリンクがはってあるじゃありませんか~! このリンクをクリックしたいのだが、無限地獄に嵌りそうで怖い(^^; 恐る恐るリンクをクリック・クリック・クリック・・・ シマッタ~嵌ってしまった~(^^;
お時間にゆとりのある方はお試しください(^o^)

2012年6月 2日 (土)

フクロウは眼球を動かすことが出来ない!代わりに首が270度も回る~

え~!そうだったんですか~!
nepia鼻セレブのうさぎさん→視交叉はどうなってるの?」を書いて、そうだ… 目に関して、未解決の疑問 「上斜筋と下斜筋は何のためにあるの?」の回答がどこかにないか検索していたら、フクロウは眼球を動かすことが出来ない!という衝撃の事実を知りました~

最初に引っかかったのは↓コチラ
OKWave:目を左右別々に動かす
『鳥類といいますのは我々哺乳動物に比べて眼球の稼動範囲が狭く、フクロウに至っては両眼がほぼ固定されており、左右別々に動かすどころか、そもそも眼球を動かすことができません。このため、フクロウは首を動かすことによって視線を変えます。』

へ~! でも、なんで?
どうして眼球を動かすことができないのか書いてないので、もう少し検索して、出てきたのが↓コチラ

フクロウの眼
『図を見て頂くと解るとおりフクロウの眼はおよそ眼球とは呼べないような形状をしています。 フクロウが殆ど眼を動かす事が出来ない最大の理由がこの形状に有るかもしれません。』
お~!なるほど。
ところで、このページのフクロウさんの写真、かわゆすぎます~(^o^)

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