質問集

　光合成の反応はエントロピーまたは自由エネルギーの値から考えて、自発的に進行するのですか？もし進行しないとしたら、自然界で光合成が起こるために、どのような機構が働いてるのですか？【その他】

　ヒトの聴覚において、音波はその振動を中耳で増幅し、内耳の蝸牛に伝えますが、その振動は蝸牛入口部の近くで高周波を、遠くで低周波を感知します。これはどのような原理に基づいているのでしょうか？　直感的には、近くでは低周波を、遠くでは高周波を感知しているように思うのですが…。【その他】

　双極子モーメントとはどのような意味ですか？教えてください。【古典物理】

　ＤＮＡの超らせん構造についてお伺いします。安定なＢ型構造がどうなると、中心軸がねじれて負の超らせん構造に変化するのですか。何かが不足すると聞きましたが…【その他】

　スペースシャトルはあんなに高速で円運動しているのに、なぜ遠心力が働かずに内部は無重力なのですか。また、宇宙線を大量に浴びているのに、地球に帰ってきても環境に影響がないのですか？【その他】

　円形電流が中心軸から外れた点に作る磁場の求め方を教えて下さい。【古典物理】

　２次元の世界は実際に存在し得るとのことですが、では、時間という要素の無い純粋３次元の世界も存在し得るのでしょうか？また、存在し得るのならば、現実の世界（空間３次元＋時間１次元）とはどのように異なるのでしょうか？（ＳＦなどから連想するイメージでは、時間の流れが止まった世界という印象があるのですが）【現代物理】

　今、えらい人達の間で議論されている慣性力について質問したいのですが、慣性に力はないのに、「慣性力」という呼び方は正しいのですか？例えば、教科書には、次のような実験がありました。
　(1)ペットボトルに、水・発泡スチロール・ビー玉を入れて、横にする。
　(2)発泡スチロールとビー玉が真ん中に来るようにした後、右または左に一気に動かす。
　(3)発泡スチロールとビー玉が逆向きに動くのを観察する。
このときに、慣性質量の違いから動きが違うのに、それを慣性力の違いからと説明している塾の先生や参考書があるので、どうなのか？と思ってお尋ねしました。【古典物理】

　太陽質量の7％以上ない天体は、恒星とはなれず褐色矮星になるとの記述を読みましたが、恒星となれる質量の上限はあるのでしょうか？【現代物理】

　僕の友達で、凄く体が細く、筋肉も脂肪もないといった感じの奴がいます。今、高校３年で、もうすぐ受験を控えているのですが、その友達は筋肉を付けたがっています。僕は、昔からスポーツをやっていて、高校でも筋トレをしてきました。しかし、友達は、スポーツの経験がなく、家で腹筋や背筋などをやっているという話なのですが、なかなか結果に現れていないようです。友達は、どういったことから取り組んでいけば良いのでしょうか？【その他】

　老化因子は不死化細胞の中には存在していないのでしょうか？【その他】

　紫外線が透過する物質と透過しにくい物質とがありますが、こうした透過率の違いは、物質の何に関係があるのでしょうか？【古典物理】

　クォーク／レプトンの３世代６対の分類の基準について教えてください。また、上記の分類法がどういう場合に役に立つのかも、併せてお教えください。【現代物理】

　ボーズ・アインシュタイン凝縮とは、原子がどのような状態になるのでしょうか？「約2000個のルビジウム原子は個々の個性を失い、まるまる10秒間にわたってあたかも1つの巨大な原子「スーパーアトム」のように振る舞った」という記述があったのですが、イメージがわきません。また、原子１個の場合はどのような状態になるのでしょうか？【現代物理】

　良く知られる光子の二重スリット実験において、光子ガンから光子が放たれ感光板に到達するまでの間に起こっていることを、物理学者は「現象」と呼びますか？また、そこで「何かが起こっている」と言えるものなのでしょうか？反証可能であること、実証可能であることを旨とする科学的知識の中で、量子の振る舞いに関する状態の記述「波として振る舞っている」とか「重ね合わせ」「回折」などという言葉は、知覚がそのものを捉えることができないのではないですか？そうなると物理学者はまことしやかにそして速やかに、思弁的推測知をすべりこませていると思いますが、どう思われるでしょうか？【現代物理】

　人間も含め、動物が疾走する場合に、脚を振り下ろすことによって得られるパワーと、重心の移動速度の関係について教えて下さい。

「振りおろしの運動エネルギー（運動量）増大→地面と衝突→　？　→重心の移動エネルギー（運動量）に変換」

という過程の「？」に相当する部分が何かということになるわけですが、今のところ私はこれに相当するものを見い出すことができません。【その他】

　行列とテンソルの違いを教えてください。【その他】

　この世界に存在する物体はすべて限られた元素の集合体であるのにかかわらず、自然界を対象としたシミュレーションでは「連続体」を仮定して実問題を解いています。厳密に言うと「連続体」は存在しないはずなのに…。ちなみに私は地盤の研究を専攻しているのですが、地盤材料ともなれば元素と言わず、土粒子で構成されているのになぜ「連続体」と仮定できるのでしょうか？【古典物理】

　以前、α線はヘリウムの原子核だと聞いたことがあります。それなら電子が沢山ある場所にα線を打ち込むと、原子核が電子と引きつけあってヘリウムができると考えたのですが、実際はどうなんでしょうか？【古典物理】

　透明な金属を作ることは可能でしょうか？【技術論】

　地球に一番近い銀河は何星雲ですか?【その他】

　電子レンジの扉部についている網の役目を教えてください。以前その網がないと危険だと聞いた記憶はあるのですが、なぜ危険かがわかりません。【古典物理】

　狂牛病に興味があります。プリオンは、タンパク質なのに熱に強いそうですが、高温で無毒化することはできないのでしょうか？例えば肉を焼いたり煮たりしても、だめなのでしょうか。【環境問題】

　加速器について質問します。素粒子は加速器で光速近くまで加速されますが、加速リング中に何秒くらい滞在するのですか。素粒子といえど、自由落下は質量に依存しないので、あまり長時間にわたって回転していると加速リングの壁に触れてしまうと思うのですが。その補正のメカニズムを知っていたら教えてください。【現代物理】

　２次元人は存在しないというのは本当ですか。【その他】

　自由落下について質問します。
無限遠で静止していた静止質量m₀の粒子が、地球の重力に引かれて落下する場合に、地球を質量Mの質点としてエネルギー保存則を適用すると、次式となります。
　　m₀ｃ²＝ｍｃ² － GMm／ｒ
　　　　＝ m₀（ｃ²－GM／r）γ　　　…(1)
ここで、Gは重力定数、m＝m₀γは粒子の慣性質量、ｒは地球と粒子の距離、ｃは光速、γはローレンツ因子です。(1)式をｖ²について解くと、次式を得ます。
　　v² = （GM／ｒ）{2－GM／ｒc²}　　　…(2)
この式はシュヴァルツシルト半径の1/2で落下速度が光速になり、1/4でゼロになり、そしてｒ→0でｖ²→-∞と奇妙な結果になります。
これを回避するために(1)式右辺第2項の重力ポテンシャルの慣性質量が特殊相対論的に増大しないとすると、ｒ→0でｖ→cとなります。しかし、これでは重力だけを特別扱いすることになるので納得がいきません。この矛盾を解決するためには、やはり一般相対論を用いなければならないのでしょうか？【古典物理】

　「マンハッタン計画の生産性」について、いくつか質問させて下さい。

ウラン爆弾の爆発方式は、プルトニウムのものとどのように違うのでしょうか。
ウラン235の濃縮は、最終的にどの方法が成功したのでしょうか。
なぜウランとプルトニウムという２種類の爆弾が並行して作られることになったのでしょうか。
技術の生産性が低いという理由でマンハッタン計画を批判してもその有効性は低いのではないでしょうか。戦争とは技術の生産性を目的として行われるものではないのでしょうから。ここでの目的が技術の生産性の低さを批判することだとしたら、それはまた方向が違っているような気がいたしますが。

【技術論】
【参考】「科学の回廊－マンハッタン計画の生産性」

　ボーアの理論とシュレディンガーの波動力学の違いを詳しく（できるだけわかりやすく）教えていただけないでしょうか。【現代物理】

　光子が空間を光速度で「飛ぶ」と考えるとスリットの実験の矛盾が解決できませんが、なぜ「飛ぶ」と考えるのでしょうか？電線の中を電気が流れるとき、電子は光速度で移動しているわけではありません。電子回路の本にそう書いてあります。電子が隣りの電子をドツクようなやりかたで電気が流れるんだそうです。だから、光も励起光子が隣の光子をドツクと考えれば良いんではないでしょうか。すると、スリットが２つ開いていれば、当然干渉しますし、スリット１つなら干渉しません。次にどの光子に励起が伝わるかは、確率計算で良いはずです。この発想が間違ってるんでしょうか。【現代物理】

　なぜ今、プラズマがあんなにもてはやされているのか、教えてください。【技術論】

　自転車やバイクはなぜ倒れないのですか？コマが倒れないのと同じ理由だと言われたことがあるのですが…【古典物理】

　ホーキングのブラックホール蒸発のメカニズムについて教えていただけませんか？事象の地平面近傍で対生成した粒子の一方が飛び出し、他方は地平面内に落ち込むと理解しているのですが、他方を吸収するにもかかわらず何故ブラックホールの質量が減少するのかが理解できません。また、対生成粒子の一方が飛び出し他方が吸収されるという現象は、中性子星や白色矮星等他の天体では発生しないのでしょうか？発生する場合は、ブラックホールと同様に蒸発するのでしょうか？【現代物理】

　光のエネルギーと光強度の違いを教えてください。波長の長い光はいくら強度を高めても、波長の短い光のほうがエネルギーは高いのですか？【古典物理】

　プロダクトイノベーションとプロセスイノベーションの違いを教えてください。【技術論】

　クロロペンタアンミンコバルト(III)イオンと、ジクロロテトラアンミンコバルト(III)イオンの色って何ですか？また、配位化合物の色は吸収スペクトルのピークの位置が異なるからだそうですが、なぜ、どのようにピークの位置が異なるのか教えてください。【その他】

　太陽系に対して初速度0 で出発した宇宙船が、自分の瞬間静止座標から見て一定の値ａで等加速度運動をしているとします。相対論的な効果まで考慮したとき、出発してから太陽系時間ｔだけ経過したときの位置や速度を表す公式はありますか。【古典物理】

　「時刻 t=0 に原点から x軸の負方向に0.9cの速度でＡ君が等速直線運動を始め、同時にＢ君が x軸の正方向に0.9cの速度で等速直線運動を始めるとする。このとき、両者は互いに毎秒1.8cの割合で遠ざかる。よって、光速を超える速度は存在する」──この議論はどこが間違っているのでしょうか。【古典物理】

　地震の予知が難しいのはなぜですか？【その他】

　Ｑ1．電磁波や光が光速で拡大して行くことは常識的に知っているのですが、ある電子の動きで発生した磁場も光速で拡大するのでしょうか？
Ｑ2．光や電磁波は、その伝播中にソースが無くなったとしても伝達されていますが、場である磁場や重力場等もそうなのでしょうか？【古典物理】

　電子ライターの着火の仕組みについて教えて下さい。【その他】

　ＥＲ流体やＭＲ流体は「機能性流体」と呼ばれていますが、どういうものなのでしょうか。またこれらのほかに「機能性流体」と呼ばれるものはあるのでしょうか。【その他】

　ニュートン別冊『星空への招待』(1995)に、次のような記述がありました。
1.ブラックホールに近づく宇宙船を遠くから観察すると、事象の地平面に近づくにつれてスピードがしだいに遅くなり、到達するのに無限の時間がかかるように見える。
2.宇宙船とともにブラックホールに近づく人は、有限時間でその内部に入る。
3.太陽質量の1億倍くらいの巨大ブラックホールでは、潮汐力は1000万分の1Ｇと非常に小さくなる。
4.ブラックホールの周囲に球殻状の建造物を建造することにより、ブラックホール半径の1.25倍まで接近可能。
5.さらにブラックホールに接近するには、球殻状建造物から十分に丈夫なヒモを垂らせば良い。
3.～5.の条件を全て満足する場合に、球殻状建造物から観察する人に対して、このヒモは有限時間でブラックホールに巻き取られてしまうのでしょうか、無限時間がかかるように観測されるのでしょうか？【現代物理】

　無意識って何でしょうか？心理学以外の立場からの見解が知りたいのですが…【その他】

　時間はベクトルですか？スカラーですか？【古典物理】

　超音波について尋ねられると、波長の短い（高周波な）音波であると簡潔に答えられます。ところが衝撃波の説明には「音より高速に物体が動くと発生する波です」と発生原因を示せるだけで、本質的な回答を提示できません。技術者の方には、「ステップ関数波形の波＝津波と一緒かも」と言うと、ノコギリ波を連想するのか判ったような顔をしてくれますが。数学関数の形式でいえば、インパルス関数（デルタ関数）の積分した形式＝ステップ関数の波形断面が衝撃波の本体と言う私の理解は当たっているのでしょうか？【古典物理】

　温度測定と熱力学の第０法則の関係を教えてください。【古典物理】

　スイングバイ航法における加速メカニズムについて教えてください。惑星から見て同一重力ポテンシャルにある接近前後の２点で、宇宙船のスピードに差が生じるのでしょうか？また、惑星の公転及び自転の影響の有無についても教えていただけないでしょうか？【古典物理】

　もし、ハッブルの赤方偏移が特殊相対性理論でいう縦ドップラー効果だとすると、運動する物体の時間はゆっくり進むので、遠い星の、すなわち過去の宇宙の時間は、現在の宇宙の時間よりもゆっくり進んでいたということになる！？これは、一般相対性理論を適用するべきところに、無理やり特殊相対性理論を適用したための誤解でしょうか。【現代物理】

　熱伝導率と熱容量についてわかりやすく教えてください。これらの関係はどうなっているのでしょうか？【古典物理】

　よく電圧をかけるといいますが、電圧というものがよくわかりません。電圧はどのようにしたら生じるのですか？【古典物理】

　水に溶けるものと溶けないものがありますが、その違いは何ですか？また、物質が水に溶けたときには、どういう状態になっているのですか？【古典物理】

　定常宇宙論とビックバン宇宙論の正否が遠方を眺めることによってわかるのはなぜですか？【現代物理】

　血液の粘性係数はいくらくらいなのでしょうか？値として算出できるのでしょうか？【その他】

　電界とは電位を微分したもので、E=-dV/dr で表されますよね？しかし電位Vを微分できなかったら、電界はどう表されるのですか？具体的にいうと r-V（rはある点Aからの距離）グラフのある点ＢにおけるVの右側微分係数と左側微分係数が一致しなかったら、その点においてはVは微分できません。そのとき、点Ｂにおいて電界はどう表されるのですか？電界は存在しないことになるのですか？【古典物理】