第5回

量子力学や物理化学に興味があるのでとてもおもしろかったです。波動方程式の形を知りたいです。
→水素原子の（電子の）波動関数

ｍは電子の質量、eは電子の電荷、ｒ、θ　φは３次元の極座標、Eはエネルギー固有値、ψは波動関数。解き方は、たとえば、マッカーリ＆サイモン「物理化学　上」（東京化学同人）などに出ている。形はたとえばこのサイト。http://www.orbitals.com/orb/orbtable.htm
今日の講義は難しくてよく分からなかった。水や食品は温度によって菌の増え方が違うのですか。
→違う。夏は気温が高いので冷蔵庫に食品を入れておかないとすぐに腐ってしまうことが多い。
僕は入ったことがないので分からないのですが、サウナは汗臭くないらしいです。何でですか。鼻がおかしくなるんですか。教えて下さい。
→私もサウナは経験したことがないが、湿度が低いことが関係しているのではないか。
スポーツマンが炭酸飲料禁止というのはなぜですか？ジブリの食べ物がとってもおいしそうに見えるのはなぜですか？
→炭酸飲料禁止の話はきいたことがない。ジブリも見たことがないので答えようがないです。
体育館の照明は何か特別なランプだとききました。なぜそのランプが使用されるのでしょうか。寿命などの問題であればLEDでもよいと思うのですが…。あいまいな知識ですみません。
→照明のレベルがJISで決まっていること、天井が高いので明るいものをつかうかたくさん設置するかしないといけない事情があるらしい。LED化は既に進んでいる。
自分でアイスを作るときに氷に塩をかけたもので冷やしました。氷に塩をかけると氷の温度が下がるのでしょうか。
→下がる。専門的な用語で「寒剤」という。溶解熱が吸熱のものをつかう。水に食塩や塩化カリウムをどっさり入れて振り混ぜると溶液が冷たくなる。
参考資料の商品はインチキでつかまっていますが、他のインチキ商品でつかまったのはあまり聞かない気がします（食物に他のものを混入していたとかはききますが）。悪影響を誰かが受けたら、そのインチキ商品の販売元はつかまるんですか？
→悪影響の程度によります。悪影響が無くても商売が詐欺なら捕まるでしょう。
僕は乱視がひどいのですが、直す方法はレーシック治療しかないのでしょうか？できればこれはやりたくないのですが…
→私に訊かれても眼科医ではないのでわからない。かかりつけの眼科医と相談してください。
おなかがすくとねつきが悪くなります。でも夜中に食べると太るって言うし…どうしましょう？運動すればする程、おなかがすきます。胃袋もどんどん大きくなります・運動するのにやせない…逆に太る（笑）。どうしましょう？
→運動して筋肉が増えて体脂肪率は減る、という場合があるので体重だけとか体格だけで判断できるものでもないのでは。対策は思いつきません。そんな方法があれば世の中もっとダイエットに成功した人であふれているはず。
最近研究していることは何ですか。
→アルコールやベンゼンの超臨界状態での低振動数ラマン散乱。液体２成分混合系のうち、相互作用が小さいであろう組み合わせで低振動数ラマンスペクトルが純物質の重ね合わせになるか、遠赤外線スペクトルと同じような傾向を示すかどうか。２成分混合系のレイリーブリルアン散乱で濃度揺らぎの指標を出した結果とラマン散乱の間に関係があるか、など。
光が波というのがいまいちピンときません。放射線は波ですか？α波、β波、γ波等ありますあｇ点。放射線、光は何の波なんですか？どう違うんですか？
→正しくは、α線、β線、γ線。α線はヘリウム原子核（陽子２中性子２）が飛んでいるもの。β線は電子が飛んでいるもの。γ線は光の一種で波長の短い電磁波。光は電界と磁界が一緒に大きくなったり小さくなったりしている波。
昔、家庭で硫化水素を発生させて大変なことになったというニュースを観ました。身近なものを用いて硫化水素を発生させるには例えばどのような方法がありますか。
→硫酸とお砂糖で。硫酸が身近かどうかという問題がありますが。くれぐれも少量で、換気できるところ（できればドラフトの中）でやること。
最近環境汚染がひどい国の食べ物を避けているのですが、汚染された土壌の野菜などはやはり食べない方がいいのでしょうか。
→野菜に何が吸収されているかによる。
水ってくさるんですか？判断ってどうやるんですか？
→水に混じった不純物を餌にして菌がはびこった場合。臭うとか何か混じってるのが見えるとかで判定。
電子軌道についての内容があったので高校の部活で少しかじろうと思ったのですが「VSPER則」って何を示しているのですか。あとπ電子が反応性豊かなのはなぜですか。
→VSPER則は電子の反発が最も小さくなるような配置が実現する、という考え方で分子の立体構造を予測しようとする方法。おおむね良い近似。π電子過剰や欠乏の場合に反応性が上がる。
最近ここぞとばかりにノンシリコンシャンプーの宣伝をしていますが効果はあるのでしょうか？シリコン含有のシャンプーだと「ホルモンバランスが崩れてうんぬん、女性ホルモンが増えるうんぬん」などと聞いたのですが、シリコンはそんなに身体に悪いものなのですか？
→無機のケイ素なら普通に身の周りにあるし、化合物次第なので何とも言えません。定期的に流行る宣伝文句の１種では。エビデンスが示されないなら無視してかまわない情報。
水素原子が光っていることを初めて知った。全くイメージできない。目に見えないのに光っているとは不思議だ。
→誤解されたようなので追加説明。室温でそのままじゃ光りません。温度を上げるなどして光らせて、出てきた光の波長を測定した結果の話です。
前回の質問に対する先生の回答でJALのサイトを見るようにとあったと思うのですが、公的な機関でない一般の企業のJALの情報を信じたポイントはどこですか。
→炭化水素を原料とする燃料の燃焼時に水が発生するのは化学反応としてありふれた現象。飛行機が飛ぶ高度のおよその気温が氷点下であるのは良く知られている。翼を過ぎる空気の流れで気圧差が生じるのは流体力学の基本。気圧を強制的に下げるのは断熱膨張だから気温は下がる。といった知識に矛盾しない説明が書かれていたから。
太陽が沈むと空がオレンジになりますが波長が関係しているのですか。
→違う色に見えるのは、昼間とは違う波長の光が届きやすくなるから。大気による光の散乱が波長に依存する。
五月病に対する化学的な解消法はないですか。
→それはそもそも病気なのかという疑問が。下向きの気分を上向きにするということだとややこしいドラッグくらいしか無さそうなので、化学物質でどうにかするのは考えない方が良いかと。
よく、この成分が良いですよとかいう番組に「〜大学の〜教授」とかがでてきますが、その人も嘘をついているんですか。それともうまいこと利用されているんですか。
→両方のケースがある。なお、まともな学者なら前提条件を何も言わずににこの成分が良いなどという筈が無い。実験で確認したとしても実験条件が違うと結果が違う場合があるので、そんな危ない事は言わない。
科学者とはいったいどこから科学者なのでしょうか？研究者は科学者なのですか。あとどんなにくだらない内容をテーマにしても科学者として認められるのですか。
→研究者の中には法学者や文学者も居るので研究者＝科学者ではない。どこから科学者と呼べるかは、博士号取得済みであってかつ現に科学の研究に携わっていることが一応の目安になるが、大学院生くらいから研究者と呼べる仕事をする人もいる。テーマがくだらないかどうかは価値判断の問題だから何とも言えない。博物学や天文学だとアマチュアもがんばっていたりする。
波動で攻撃するのは可能ですか？
→インチキ話に使われる「波動」は何もできない。現実の水などの波は物理的破壊力を持っているし、レーザー光応用の兵器もあるから利用は可能。
先ほど、γ線、X線、紫外線、可視光、赤外線、マイクロ波、ラジオ波等光の波長による分類をしていたのだが、γ線よりも短い波長のものはありますか。まだ発見されてなくて今後見つかる可能性はあるのでしょうか。数十万ひどいときは数百万も出してよく理解もできないものを測定するためのものを買う人の思考が理解できない。いっそぶきみさすら感じる。
→人間がつけた便宜上の呼び方であるし、核から出てくるものをγ線と呼んでいる（むしろ電子の軌道遷移によらないものをγ線と呼んでいる）ので、短い波長のものが見つかってもとりあえずγ線と呼ばれ、必要があれば名前がつけられるのではないか。
科学の世界は追求するほどミクロな世界になっていき、調べても調べても分からないことがでてくる面白い学問だと思う。鉄とうから電磁波はでてくるのですか？
→電荷の移動つまり電流が流れていて変動があれば出てくる。
雑誌の後ろの方にある”この石からは特別な波動が出て…”みたいな広告は嘘と分かってても一度買ってみようかなって思っちゃいますね。先生は衝動買いをしてしまったこととかはありますか？
→その手のグッズでは無いです。
エンタルピー、エントロピー、ギブズエネルギーって何ですか。
→エンタルピーは発熱量。エントロピーSは熱平衡状態について１つだけ決まる値で、示量変数（系の大きさを２倍にしたら値も２倍になるような量）の関数として、S=S(U, V, N）のように表され、これがわかれば、系の熱力学的性質を完全に記述することができる。Uは内部エネルギー、Vは体積、Nは粒子数。ギブスエネルギーは、Sを、UについてU=U(S, V, N)のように逆に解いた後、SとVについてルジャンドル変換という計算をすると、G=G(T, P, N)の形で得られる。TとPはそれぞれ温度と圧力。世の中には温度計はあってもエントロピー計はないので、Sは間接的に求めることになる。定圧熱容量が、Gの温度による２階微分にTをかけてマイナス符号をつけたものであることがわかっている。定圧熱容量をT,P,Nの関数として実験で求める→積分してG(T, P, N)を求める→T,Pについてルジャンドル逆変換→S(U,V,N)、という手順でSの形を決めることができる。
ラーメンの美味しさについて科学的観点から解説してください。
→分野としては食品工学かなと思いますが、私の専門とは違うので、なんとも言えません。
科学リテラシー不足の問題がいろいろ出ていますが、理科（特に化学）の勉強不足によるところが非常に大きいと思います。授業は易しい物理っぽい話ばかりで、リテラシーが磨かれるとはあまり思えないのですが。（ほとんど高校で習った内容と変わらない気がします。シュレーディンガー方程式も物理で出てきました）
→高校でならったことの組み直しの面があるかな、とは考えています。定期テストのための知識活用の練習ではなくて、身の周りに直接適用するという練習が必要かと。
８０年前に電子の状態を解明するなんてすごい。それは実験機材の発展も要因の１つにあるんですか？
→科学も技術も、ある特定の分野だけが極端に先に進むことはありません。ある分野の発展は別分野の進歩が支えているものです。
コメントのかけ算の順序問題に対して、まず小学校では数学ではなく算数です。算数の文章題ではかけられる数、かける数があり、その２つは単位が異なるため、その２つの関係を児童たちに理解をしてもらうためにかけ算の順序が決められています。算数ではますじくみを理解いなければいけないので、算数に対して逆にしても結果は同じだからどちらでもよいなどと言うこと自体ナンセンスです。
→説明が足りなかったようなので。教えるためのとっかかりとして順序をつけて説明することは別に否定していません。しかし、単位がある量のかけ算に順序があるべきだというのは単なる説明上のルールですから、別の方針でしくみを理解した人に×を付ける理由にはなりません。違う考え方や流儀で問題を解いてはいけない、とする合理的な理由は無いです。かけ算九九では順序は関係ないとはっきり教えています。現実に起きている問題は、違う考え方や流儀で問題をといたら×をつけられるため、算数が単なる日本語の文章と数式の間のパターンマッチングを強制する結果になっていて数と量の本質につながる理解を妨げることや、保護者も生徒も採点に納得せず、これがきっかけで算数嫌いや先生への不信感を持ち始めるということです。
今日の内容はすごく難しくてイマイチよく分かりませんでした。野球のボールの速度を測定する装置で音の速さは測定できますか？ミクロの世界深いですね。
→電波を使うレーダーか、もう少し波長の短い光を使うかなので、ある大きさの物体が移動しないと測れないので音速は測定できない。
原発事故が起きてからソラー発電が叫ばれています。ソフトバンクの孫や、中国、韓国、独やゴールドマンサックスなどが日本にメガソーラを建設して金もうけをしようとしています。菅直人がドタバタに設立させた法律のせいです。電力会社が強制的に電力を買わされ、消費者である私たちにしわ寄せがきます。マスコミはこのことを報道していませんし、国民も良いことと思っています。また、蓄電の技術が発達していないなか、発電からすぐ送電は必要なときにまったく役に立ちません。今必要なのは安く安定的な原子力だと思いますが、先生はどう思っているのでしょう。
→あくまでも私個人の意見だが、条件付きで原子力を使うというのが１つの策かと。条件とは、事故が起きた時の補償を全額保険でまかなうことにし、損害額を保険会社に算定させた上でその金額にみあった保険をかけ、電気の価格に転嫁するというもの。ついでに、運用面のチェックに保険会社も入れて、いい加減なことをやったらリスク上昇＝保険の金額上昇、になるしくみを作る。双方真面目にやるだろう。
人は見えないものには敏感に反応し、それに何か意味づけしたくなるから、だまされると思った。
→意味づけしたがる性質をどう制御するかが問題。今のところいい解決策はない。
「マイナスイオン」とか「波動」とかいった類のものは直接目では見えないものだから、皆、騙されてしまうのかなと思いました。
とても難しい内容だと思いました。けれど、高校の化学のように教科書をずらずら板書していく授業より断然おもしろいと思いました！
電子状態の記述のところがわかりやすくてよかった。基礎化学Iでも同じことを勉強したが、あっちは少しわかりづらかったので理解できてよかった。これからもがんばりたい。
量子力学で登場する話は、日常生活の中での物体の振る舞いとは大きく違うので、直感的に理解することは難しいと感じました。
他の講義でも同じような内容をやったが、難しくてまだはっきりと理解できていないので、復習して何とか理解したい。
高校の物理でもやりましたが電子状態は目に見えないのでなかなか神秘的に感じます。量子力学にはまだまだ可能性があるなと思いました。
今までの復習、今後の予習になるいい授業だった。ただ、図について、もう少し見やすくしてほしいです。
プランク定数や波動方程式、軌道の形など化学の授業でやったことの復習になって良かったと思う。
先生のおっしゃった通り、内容が難しかった。
電子の位置が定まらないというのは直前の専門でやってました。でも難しいです。
量子力学はもう少し詳しく自分でも学んでみたいと思いました。
化学をやっていても講義の内容が難しいです。質問にあった血液型占いには私も原が立ちました。しかもその性格を押しつけられるのでめんどうでした。結局今の社会は利益主義になってしまうのでどうしようもないことがまかり通ってしまうのは仕方ないとは思いますが、消費者はその事を頭に置きながら商品を買うべきと思います。自分だけならまだしも他人に押しつけるのはやめてほしいです。
難しいけど、おもしろいです。先生のように化学に詳しかったら、日常生活がもっとおもしろくなると思います。
→紆余曲折あって化学系の学科で仕事してますが、私の専門は実は物理学です。
シュレーディンガーの猫って何なんでしょうね。不思議で不気味。ミクロの世界は驚きであふれてます。光電効果も、高校のときに学んで、とても興味を持っていました。
電子は点ではなくてぼやけてる！このことはしっかり覚えておこうと思う。
ミクロの世界はとても刺激的だと思った。
他の化学系の授業で電子の軌道についてくわしく学んだが実際よくわからなかったので、1s, 2s, 3sなど大まかに知っておくことにします…。最初の、生徒からの質問の説明が分かりやすくて楽しいです。
物質にも波動性があるという話はとても興味深かった・
いつも以上に内容が複雑だったが、自分がまだまだ理解しえない世界があるのだと思った。
波動は波で区別できないことを学びました。
昨日もテレビをつけたら怪しい商品が売られていた。周囲をしないとスイッチを押してTELをして買いそうなので、常に意識するのが大切なのだと実感した。
おもしろかったです。
山形の天気が全くよめません。晴れるっていって雨ふるし、雨ふるっていって晴れるし。そして、仙台よりも全然あつい。
No 科学リテラシー　 No life
最初の質問のまとめみたいなのがおもしろかった。
先生の趣味は何ですか？また、何かおすすめの趣味があったら教えて下さい。
→趣味と呼べるほど継続してやっていることはありません。本はいろいろ良く読みますが。

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