第5回

講義内容

• 液体の動的構造とは？
• 動径分布関数の説明
• 水・氷の動径分布関数
• アモルファス氷
• 氷の水素原子の位置
• クラスレートとは？
• 水を特徴づける量
• 水の電気伝導
• 水の質量分析
• 水のX線・中性子散乱
• 構造モデル
• 分子動力学計算
• 氷の結晶と道徳の話
• 余談：それは道徳の問題か？（文部科学省「心のノート」３・４年生より、理科と道徳を混同するとまずいという話）

第5回の内容に関する質問とコメント

• 氷が水になる時、密度は小さくなると言いますが、その場合、分子の量は変化するのですか？それとも分子の熱運動が激しくなったりするということなのですか？
  →もともと隙間の多い規則構造をとっていた氷が溶けると、構造が乱れて、わずかに隙間を埋める方向に変化するから。
• 個体のモノ（例えばゴム）からにおいがでてくるとき、個体から何らかの成分（原子、分子）が抜けると思うのですが、長い間放っておくとにおいはなくなるのでしょうか？
  →なくなることもあるし、減ることもあるし、古くなって別の臭いがでてくることもある。どうなるかは、材料ごとによって違う。食品会社の人の実験で、食材からおいしいブイヨンを作って、窒素ガスをさんざん吹き込んで香りの成分を全部追い出したら、味が化学調味料の水溶液と変わらなくなったと言っていた。このように、強制的に臭いを追い出すことができる場合もある。
• ダイオキシンは非常に簡単な構造をしているのを見たことがあるのですが、他には私達の生活の中に普通にあって構造も簡単なものなのに猛毒である、というものはありますか？
  →適当なものを思いつかないので、何か知ってる人がいたら教えて欲しい。
• 霜柱というのは土の中の水分が凍結したものだと思うのですが、何故、土の表面で固まらず、土を持ち上げる形で固まるのですか？あと同じ地面でも砂地とかだと霜柱が見られないのですが……。
  →土の温度が下がるためには、表面が土でないとだめだから。土の下の水の移動メカニズムについてはよくわからない。
• 水蒸気の一種である霧は白っぽく見えますが、同じ水蒸気の一種であるもやは灰がかったというか青みがかかって見えるのは何故ですか？
  →http://lidar.phys.e.kaiyodai.ac.jp/。
  霧（きり）は空気中の小さな水滴によって、見通しが１km未満になった状況を指します。湿度は１００パーセント近い。もや（靄）は霧よりは見通しがよく、空気中に小さな水滴があっても見通しが１km以上のことをいいます。湿度も７５パーセント程度。で、霧やもやといった微小粒子による光の散乱はMie散乱だが、これが、粒径や粒子の屈折率で変わるので、色の違いもそこからきているのでは……。
• 活性酸素と通常の酸素との違いは何でしょうか。
  →活性酸素とは、普通の酸素分子がより反応性の高い化合物に変化したものの総称である。
• ダイヤモンドダストとサンピラーって何が違うんですか？北海道のとある大学の案内にサンピラーは美しいと書いてありましたが、ダイヤモンドダストとの違いがわからなかったので。
  →http://www.kitaguni-net.gr.jp/bi/sunp.html
  ダイヤモンドダストが引き起こす現象の一つ、という分類らしい。
• 最近よく見かける「ヒアルロン酸」というのは、本当に肌などに良い影響を与えるのですか？
  →「宣伝に騙されていない」と言い切れるだけの、根拠のある試験結果は存在するか？もしそういうものを一度も目にしていないのに、肌にいいという話だけが出回っているなら、それはデマと判断しても問題は起きない。
• なぜ生きてる人は水や海水に浮かぶことができるのに、死んだ人は沈んでしまうのですか？数日したら浮いてくるという話をきいたのですが本当ですか？
  →最初に沈む理由はわからない。浮かぶ方は腐敗して体の中にガスがたまるからで、多少のおもりをつけた程度では浮いてくる。浮かばないようにするには、沈めるときに胴体や手足などにきちんと切れ込みを入れて、ガスがたまらないようにすればよい。
• 雪はなぜ白いのですか？雲はどうして白く見えるのですか。
  →細かい粒やでこぼこは光をあらゆる方向に反射するので白っぽく見える。すりガラスの表面が白いのも同じ理由で、セロハンテープを貼って粘着材ででこぼこの程度を減らしてやると少し透明になる。
• 電子のK,K,M殻とP,S軌道はどういう関係ですか？
  →本日のプリントに記載。
• 人工宝石と天然宝石がありますが、なぜ天然宝石の方がきれいなのですか？
  →具体的に、モノは何でしょう？
  http://www15.plala.or.jp/gemuseum/gemstry-rbsp-5.htmあたりを見ると、合成モノの方がきれいな場合があるようだが？
• ずっと疑問に思っていたのですが、国語の授業などで『誰々のその時の気持ちを述べなさい』とよく問われますが、そんなの他人の私に分かるわけないじゃないか！と理屈っぽく考えています。今日の道徳の問題の話を聞いてふと思いました。個人的な考えでスミマセン。
  →この話にはオチがあって、例題の小説を書いた作家が、気持ちについて問う問題の選択肢を見たら、どれも違っていたというのがある。他人どころか作者の考えと出題者の考えすら食い違うことがある。
• 靴の中に１０円玉を入れておくと臭いが消えるのはなぜでしょうか？
  →銅イオンが細菌の繁殖を妨げることはあるが、金属のまま使ったのなら、効果は接した部分だけにとどまるはず。どういう条件で何をやったかが不明なので、メカニズムについてはよくわからない。
• クラスレートハイドレートについて、とてもわかりやすかったです。メタンハイドレートは石油などと同じように化石燃料なのでしょうか。メタンと水という非常に単純な組み合わせなので、石油・石炭とは違う種類のような貴がします。また、教育の現場でエセ科学がまかり通っていることが非常に気持ち悪いです。先生方の行動がそれらを直せればいいと思います。
  →天然ガスに分類されている。
• クラスレートの構造が何面体になるかというのはゲスト分子の大きさによるんですか？
  →大きさによる。
• メタンハイドレートって実用化されているんですか？
  →http://www.mh21japan.gr.jp/japanese/index.html
  開発中らしい。
• 弱酸性のボディソープがありますが、なぜけん化に影響がないのですか。
  →けん化と無関係に作られている界面活性剤はたくさんある。
• 大量の生ゴミを放置しておくと出火するとTVで言ってました。本当ですか？あと、レポートはいつ出してもいいんですか？
  →生ゴミ……ではなく落ち葉を大量に積んでおいたら本当に出火した。レポートの提出は、学期の終わり頃が望ましい。書くのに参考になる話も講義でいろいろする予定なので。
• このあいだテレビで「ノベック１２３０」という普通の水の５０倍の揮発性を持った水が紹介されていました。先生はこの水の存在は知っていましたか。もし知っているなら、この水の存在を初めて知ったとき、先生はこの水にどのような乾燥、また今後の活用方法を考えましたか。
  →知らなかった。ただ、「５０倍の揮発性」と聞けば、水分子ではないだろうと判断する。揮発性が高いのなら、糊などの溶剤に使えるかもしれない。
• 以前、テレビのアンビリーバボーで濡れない水というものが取り上げられていました。製品名は「ノベック１２３０」です。調べたのですが分子式をメモってくるのを忘れてしまいました。すみません。確か式中のどこにもH2Oがなかったはずです。こういう場合は『水』と呼んでいいものなのでしょうか？今回の最後のプリント（７ページ）のツッコミはとても爽快でした。ただ、このような教育がまかり通っていることに憤りを感じました。最後に、前回の質問の返答ありがとうございました。
  →水に見える液体、であって水ではない。ただ、手品の種にはなりそうだ。
• 商品の効果がある程度誇張されて販売されるのは仕方がないことだと思います。それをふまえて、科学的効果を調べるためには、やはり専門書しかないのでしょうか？
  →健康情報に関して言えば、判定のためのフローチャートがある。講義でもそのうち紹介する予定。
• ズワイガニは圧力差に耐えられそうな気はしますが、ごくまれに深海魚のリュウグウノツカイが海面にでてくるという話を聞きます。深海魚が海面に近づくと浮き袋が口から出て死ぬと聞きましたが、これは嘘なのでしょうか？
  →何とも言えない。圧力差への耐性は生物によって違うことが予想されるのでいちがいには言えないと思うが……。さすがに専門外なので、水族館にでも行ったときに訊けば、正しい答えを教えてもらえるのでは。
• 山の上とかでの雨は最初砂がまじってるように見える。これは実際に砂が一緒に降ってるんですか？
  →黄砂が飛んでくる話はさんざんニュースでやってるわけで、その状態で雨が降れば砂と一緒に落ちてくるのは充分ありそうなことだ。
• 小学校の時、友達の所にゴキブリが飛んでいたので殺虫剤を吹きかけると、ゴキブリより先に友達が失神しました。ゴキブリにもしっかりかかったのですが、殺虫剤は同じ量なら虫より人に影響があると思います。
  →友達は間もなく目を覚ましたが、ゴキブリは死んだのでは。薬剤の効き方は、体重あたりの量で変わってくるので、人間はゴキブリよりはるかに体重があるから、同じ量を吸っても（体には悪そうだが）とりあえず死なずにすむ。
• 前にテレビの番組で細胞の一つ一つにプリン体は一個ずつ存在していると言っていました。また、その番組でプリン体を多く含む食品（タラコとか）を多量に接種するとプリン体が原因で胃潰瘍になると言っていたのですが本当ですか？あと、これもテレビでやっていたのですが、BCAAを運動直後に摂取すると筋肉がつきやすくなり、脂肪を落とすのに降下があると言っていたんですがどうなんですか？
  →完全なガセネタでは。DNAのATGCのうちAとTがプリンだから、１個などあり得ない。これだけで情報の信憑性はほとんどゼロ。
  運動についても、どういう調査をしたのかで信頼度が異なる。数人に体験してもらったとか、動物や培養細胞を使った間接的な実験で……というのなら話半分以下にきいておけばよい。
• 氷の結晶のインチキ話（科学的でない話）で「AERAにコメントを載せた」と言っておられましたが、何月号ですか？量においてありそうなので読んでみようと思ってます。
  →2005/12/05号。ただし、私のコメントは一言だけ。阪大のきくちさんが頑張って批判している。見所は江本氏本人のインタビュー。水からの伝言はポエムだと思う、と言ったそばから、科学者が解明するだろう、と言い出す始末で、いつから科学者の仕事にポエムの研究が入ったのかと、つっこみどころが満載である。
• Ag+は殺菌効果があるとの事ですが、人体への悪い影響は無いんですか？
  →対イオンのの種類にもよる。たとえば、硝酸銀の水溶液はタンパク質を変性させる作用があり、むやみに使うと有害である。錯体の場合も飲まない方がよさそう。金属の銀は安定なので安全。
• ウーロン茶は消化を促すという話を聞いたのですが本当ですか？
  →http://food.tokyo.jst.go.jp/（食品成分データベース）が定番。次に、烏龍茶の製品の紹介ページを探すと、成分分析結果が出ているものもある（が、同時に＊＊に効果あり、な説明もある）。効果の説明はとりあえず全部無視し、成分をメモする。次に、物質ごとに、ヒトによる試験まで終わっているかを調べる。試験結果が無さそうなら、デマと判断すればよい。
  まあ、いい葉で煎れるとおいしくいただけるわけで、それでよいのでは。
• 日本でもオーロラを見たという話があったのですが、どのような条件がそろうと見られるのでしょうか？
  →http://www2.nict.go.jp/dk/c231/swgparts/groupmember/watari/crlnews12.pdf
  http://www.ei.fukui-nct.ac.jp/sotsu/2002/pdf/14naitoh.pdf
• 小さい頃から、こげた肉などを食べようとすると母に「ガンになるからやめろ」と言われます。本当にガンになりますか？
  →元ネタは何でしょう？私が記憶している限り、動物実験（人ではない）で、体重に比して非現実的な量の焦げた肉（炭みたいなもの）を食わせ続けたときの実験結果が元ネタになっているのは見たことがあるが……。この手の話は、よく調べたら、とても普通じゃ起きないような条件でやった実験結果から出てきていることがあるので注意が必要。
• イオンでトイレや部屋の消臭をする商品は、本当に消臭しているのでしょうか。
  →メカニズムによる。イオンの成分は何かをまず調べないと何ともいえない。放電装置を使っているなら、できた活性酸素が臭い物質と反応する可能性はある。
• 河川の水と地下水の水は成分的に何か決定的な違いがあるのでしょうか？
  →一概に比較できない。地域によって成分が大きく違うし、河川も、上流と下流ではまったく違いそうである。
• 温度をものすごく高くすれば金属も気体になりますか？ならなそうな気もしますが……気になります。
  →真空にした状態で（酸素があると気体になる前に酸化が起きるから）、温度を上げれば金属も気体になる。
• 極地にオゾンホールができるのは、帯域の流れでオゾン層を破壊するガスが局地に多くなるという理由もあるそうです。直接調べたわけではないです。なぜフロンガスなどはオゾン層を破壊するのですか？今日の道徳の話は最もだとおもった。
• ヘリウムを吸うと声が高くなるのはどうしてですか。
• ヘリウムガスを吸引するのは本当に無害なんですか?多分希ガスだから化学変化は起きにくいと思うけど。
  →気体の密度によって音速が変わり、波長が変わるため。ヘリウム100%では窒息するので、吸うなら酸素を混ぜておくべき。
• ヘリコプターのプロペラが回転し始めた時、プロペラが回転する方向と逆の回転がしているように見えるのは何故ですか？
  →外(太陽光のもと）でTVの映像ではなく、直接肉眼で見てもそう見えるのであれば、理由はよくわからない（私も本物を見たことはない）。撮影したものなら、１秒間の画像の枚数が決まっているので、回転数とサンプリングの速度のかねあいで、逆に見えることもありうるが。
• 炭酸飲料を飲むと実際に骨密度は少なくなるんですか。でもTVで見たんですが、ビールを飲むと骨太になるんですか。
  →カルシウムを摂ることと、運動することで決まる。力がかからないと骨密度は減るらしい。宇宙の無重量状態では、骨に力がかからないので、運動する時間をとってカルシウムが減るのを防いでいる。
• 大気中のCO2の増加による地球温暖化が問題になっていますが、地球が温暖化しているから海水などに溶けているCO2が大気中に出ているのだという説もあると新聞で読みました。海水にはそんなに多くのCO2が溶けているのでしょうか。
  →二酸化炭素の溶解度の温度依存性、大気中のCO2の濃度をまず調べること。大気中の濃度と海水中の濃度は平衡になっていて、温度とともにどうずれるかで、CO2が海側にいくか空気中に出るかが決まる。なお、温暖化が本当かというのもはっきりしないし、メカニズムも確定していない。
• 一日に１〜２lの水道水（ミネラルウォーターじゃダメ）を飲み続けると体内の不純物が排出されるから健康に良い、と何かに書いてあったらしく、母と弟が水をがぶ飲みしまくってます。本当なんでしょうか？家中に水入りペットボトルが放置されてうっとうしいです。
  →適度な水分が必要なことは確かだし、意識して多少飲む水の量を増やすと体調が良くなる人が居ることも確かだが、ものには限度がある。中には精神疾患でめちゃくちゃに水を飲んで死ぬ人もいるので、ほどほどにした方がよい（http://www.so-net.ne.jp/vivre/kokoro/psyqa0266.html）。
• 今回の質問の、高温の深海にいるかにとかエビの話は聞いたことがある。硫化水素を含む熱水が海底で噴き出していて、それを食料としてバクテリアやチューブワームとかが集まり、それらを食料として真っ白なカニ、エビなどがうようよ集まっていた……という話をずっと前にTVで見た。
• 最後の道徳の余談で、客観的に見ればウケ狙いにも思える道徳教材には驚いた。文部科学省の人間が考える道徳がどれほどのものかかが見えた気がした。
• 最後の道徳ネタは初めて聞いた。それだけ教育というものに興味がないということかもしれない。学校教育の現場で、教師陣が理解していない、好まないものを教えているということをニュースで聞いた。本当にそれで良いのだろうか。
• ただの写真集が教育にまで影響をあたえていたということがおもしろかった。他の題材がいくらでもあるのに、よりにもよって水に話しかけるやつかと思い、最近の教育委員会は何を考えているのかさっぱりわからない。科学の授業でこんな話を聞けるとは思わなかった。
• ダイエットなんかするよりは、毎日バランスの摂れた食事を朝、昼、夕に取って、かつ毎日運動を適度にすることが一番大切だろうと思う。エレベーターに寄るよりは階段を使ったり、また一日１万歩と決めて歩いたりすればよい。楽な方法に頼っては跡から痛い目にあう。
• 氷と水の動径分布関数のところが、なんとなくイメージできたので、分かりやすかった。
• 水というのはやっぱり奧が深いと思った。
• 水は奧が不快ので、やっていておもしろいです。
• たしかに「ありがとう」とか「ばかやろう」などのラベルをはっても結晶のかたちが変わるなんてありえないと思う。もっと科学的に考えなければならないと思った。
• 今日は初めてきく単語が多かったです。アモルファス氷とかクラスレートとか！！150K以下に保った金属板でつくるアモルファス氷はふつうの氷とは違う特性をもつんですね。氷にもいろいろ種類があるんだなあと思いました。
• 日焼け止めの話ですが、専用クレンジング必要というタイプは肌によくないと聞きました。（高校の授業で）買うときは、石けんでおとせるタイプで、紫外線吸収剤をふくまないもの、反射剤のものがいいらしいです。
• 余談（それは道徳の問題か？）が興味深かったです。
• 道徳についての話が奥深かった。
• 前回、今回と通じて、いつも単純に水が「雲」や「雪」になるとしか漠然と考えていたが、たくさんの種類が、多くの条件の下で、てきていることに興味がわいてきた。
• 水のことについて詳しく話がきけてよかったです。水にもいろいろなものがあるんですね。
• 水のことばかにしていました。これからはさらに大切にあつかおうとおもいます。
• 先生の批判は、いっそこきみよいです。日本の教育も最低ラインですね。子供だから、教科書の内容は信じるにちがいないし、色々心配になりました。
• 質問に答えてくれてありがとうございました。
• 身の回りにはインチキな科学がたくさんあるのだなと思いました。
• 毎回、たくさんの質問にきちんと答がでてくるのがすごいなと思った。書く作業がほとんどないのでいつも眠くなってしまいます。もう少し書く作業があったほうがいいと思います。でも水や氷は身近なことなのでとてもおもしろいです。
• 質問全部に答えて頂きありがとうございました。また疑問に思うことたあれば、お尋ねします。
• 最後の道徳の話はタメになりました。
• 道徳の話では、そうだなあと納得することが多くありました。教科書だからといってすべていいというわけではないんですね。
• 氷に穴があいているのは、穴から空気を逃がして氷の透明感を出している（見た目をよくする）と知人から聞きました。
• ファミレスの氷に穴があいているのは、型（冷）に下から水を噴射して氷を作り、中途半端なまま落としてしまうからだそうです。体育館に集合した場合の例えがわかりやすかったです。
• この前の沸騰させた水を冷やしたものを飲んだら、とてもおいしかったです！！米をたく時はミネラルウォーターで作るしかないですね。
• 先生の授業を受けていて、この国はインチキと非論理的なことにあふれていると改めて驚いています。科学的また合理的にそして様々な出来事を元に自分自身で考えてみる必要があると思います。感情的になりすぎず、どうしたら問題解決になるのか、を常にかんがえていきたいです。
• 「美人＝善」が道徳的に間違っているという話はとても納得のいく話でした。この結晶の話は聞いたことがあったのですが、このような疑問をもたずにうのみにしてたので反省しました。
• 一種の表現、芸術と科学が混同されてしまっている例を聞いて、やはり、デマを見抜く方法を知ることは大事だと思います。教育現場においても、中途半端な教材を取り上げるのではなく、子供の将来をしっかり考えて検討してもらいたいです。
• 今日の講義は少し難しくてよくわかりませんでした。復習します。
• そりゃ、ティッシュじゃ無理だよ。
• 毎回、質問に対する答えをきいていると、世間はけっこう適当なもの（こと）であふれているなあと感じます。本物を見分けられるような眼をもちたいと思います。
• 今日の講義で最も印象的だったのは、「水の結晶と道徳」の話だ。科学的な立場からのつっこみが面白かった。
• 道徳など人（特に子供）に良いことを教えようとしていることが実は教えてはならない間違った事実であるということがショックだった。
• レポートで書こうとしていたことが質問されてしまい、しっかりと解答されたので少々困っています。
• 道徳もよく考えないとあながち全然ちがうようなｋともあるんだなと思いました。
• 学校の先生までもがうそを言っているなんて、何を信じていいのかわからなくなりそうです。
  →学校の先生も数が多いので、中には騙される人も出てくるということだろう。また、教育学部は文系に分類されているので、理科が得意だった人は少ないかもしれず、結果として理科が得意な先生の数が少ないかもしれない（特に小学校）。
• 水の結晶と道徳、余談の話おもしろかったです。またこういう話があれば取り上げてください。
• 解答ありがとうございました。今後、疑問に思ったことを書いていきたいと思います。それにしても現代はでたらめの多い状況にありますね！？今回の講義では、動径分布関数の図に興味を持ちました。酸素原子の存在度があんなに違うとは、考えられませんでした。
• 学校でオカルト話を生徒にするのは危ないと思う。しかも義務教育でやってしまうのはとても恐い。
• 結晶に比べて液体の研究が難しいということがわかった。
• レポートについてなのですが、怪しい科学っぽい話題について調べたことを二つ以上提出してもいいのでしょうか？
  →ネタ提供歓迎。
• レポートの話が少しでてきましたが、レポートは手書きorワープロ？また、枚数はどれくらい書けばいいですか？
  →枚数については特に規定していない。http://www.cm.kj.yamagata-u.ac.jp/wiki/index.phpの、科学リテラシーのところで、採点基準やレポートの書き方について文書を公開している。