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0311雑記草


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031101

 鈴石*1ひびが入って*2、そこから水が入って中の粘土が溶けて外に出ていって「水石*3」が出来るのではないかと考えた。

 そこで割ってしまった鈴石*4に水を付けてみた。中の芯の部分はすぐに泥になった。やはり簡単に水に溶けてひびから外に出ていくのだろう。それにしてもこんな簡単に水で崩れて泥になってしまっては鉄分が堆積する前に芯が全部溶けてしまうような気がする。鈴石のでき方の謎*5は深まるばかりである。

 完全に芯がなくなった状態がこれ*6である。中の状態*7を見ていると鍾乳洞を彷彿とさせる。石筍(せきじゅん)*8のようなものなどはないが、滑らかな曲面になっていて、ところどころにある皮膚に浮き出た血管のように膨らんだ部分がそんな風に思わせる。超小型の鍾乳洞である。

 芯がなくなった鈴石の中に小さな鈴を入れれば別の意味の「鈴石」になるし、水を入れて接着剤でくっつければ水石にもなる。

 が、そういった無粋なことは止めておこう。



*1 石垣島(6) 鈴石
*2 suzuishi01.jpg
*3 石垣島(7) 水石
*4 suzuishi0101.jpg
*5 奈良市の石材図鑑 http://earth.nara-edu.ac.jp/nishida/PDF100MA/071.pdf
*6 suzuishi0102.jpg
*7 suzuishi0103.jpg
*8 鍾乳石の種類 石筍

031102

 人体の部位で「ドイツ水平線*1」と名付けられた部分がある。頭蓋骨*2で目のくぼみの一番下と耳の一番穴の上とを結んだ線を医療関係でそう呼んでいるらしい。

 今から3年前にこの話題を書いた時には、web上にこれに関する情報は殆どなかった。

 現在では図入りのページが登場*3している。少しずつではあるが、webの中の日本語の情報は充実しつつある。

 検索サイトで「ドイツ水平線」を検索*4すると雑記草が先頭*5に出てきてしまう。やはりまだまだかもしれない。



*1 ドイツ水平線
*2 工房FF 世界遺産文化財複製会社 頭骸骨解剖模型 超リアルモデル
*3 電脳入門書(画像工学・エックス線撮影技術学) 第5章 体位と撮影方向
*4 Google 検索: ドイツ水平線
*5 doitsu.gif

031103

 太陽を毎日同時刻に位置を観察し記録する。一年間で描かれるその軌跡は8の字になる*1ということを以前書いた。

 この8の字を「アナレンマ*2」と呼ぶらしい。ある読者の方*3から教えて頂いた。

 「アナレンマ」によく似た言葉で「ジレンマ*4」という言葉がある。ジレンマは「二つの di-」と「仮説 lemma」とが合成されて出来た。二つの仮説で板挟みになっている状態を表す。

 「アナレンマ」もジレンマに関係する。「ana-」は「上へ」、「lemma*5」は元々は「lambanein」というギリシャ語で「持つ、掴む」という意味である。様々な事象の中から選び出した条件という意味で「仮定」という意味が派生したのだろうか。

 アナレンマの「lemma」はそのまま「持つ」という意味で、analemmaは「上に支える」となり「支持台」の意味になる。何の支持台かと言えば、日時計の文字盤の台座*6である。やがて台座だけではなく日時計の文字盤その物を指すようになった*7

 おそらくこの「太陽の8の字」は日時計で発見されたのだろう。機械時計が発明されてから*8、毎日同じ時刻の影の先端位置を日時計の文字盤に印をしているうちに気付いたに違いない。そして後に8の字その物もアナレンマと呼ばれるようになったのだろう。

 それにしても何故8の字になるのか。このページ*9このページ*10に詳しく書いてあるような気がするが、長文でしかも英語なので読む気がしない。



*1 太陽の動き
*2 アナレンマ
*3 Now,I'm Here.
*4 ジレンマとトリレンマ
*5 lemma 1. The American Heritage® Dictionary of the English Language: Fourth Edition. 2000.
*6 日時計の部屋 イタリアの日時計
*7 Online Etymology Dictionary ETYMOLOGY An-Ant analemma
*8 時計の針
*9 The Astronomy Corner: Astronomical Games: August 2002 Figure-Eight in the Sky
*10 Analemma

031104

 「マジック」で思い浮かべるのは、「マジックインキ*1」「Mr.マリック*2」「マジックナンバー」である。「マジックインキ*3」は何にでも書ける内田洋行のフェルトペンで、「何にでもよく書けるから魔法のインキ*4」が由来である。「マリック*5」はマジックとトリックとを合成して作った名前である。因みにマリック扮する「栗間太澄(くりまたすみ)*6」はミスターマリックを逆から読んだのが由来である。

 「マジックナンバー」は魔法数と訳される。原子核の陽子と中性子とがある数になると安定すると言われ、その数は「魔法数*7」と呼ばれている。「2」「8」「20」「28」「50」「82」「126」が魔法数として知られているらしい。

 一般的に知られている「マジックナンバー*8」は「ある球団の優勝可能性を考えた時、他球団のうちいずれかが残り試合を全勝した場合でも、その球団が優勝できる勝ち数」のことで、普通は「マジック」と呼ばれている。

 「マジックナンバー」は完全な和製英語*9だと思っていたが、実はそうではない。英和辞典*10にも載っているし、英語の辞書*11にも掲載されている。英語の解説*12もある。

 ただし「magic」一語では日本語のように「magic number」の意味にはならない。マジックナンバーの意味で「マジック」という言葉を使えば、それはれっきとした和製英語*13である。

 その語源は何か*14。本来は予想が出来ないはずの優勝争いを具体的な数字で表してしまう「魔法の数字」と言ったところだろう。



*1 絵文字の限界
*2 球の裏返し
*3 内田洋行の歴史
*4 マジックインキ
*5 Mr.MARIC Official Website
*6 Kurima Tasumi!!!
*7 新しい魔法数(マジックナンバー)の発見
*8 平木研究室 マジック
*9 ホッチキス
*10 国語辞典 英和辞典 和英辞典 - goo 辞書: magic number
*11 magic number. The American Heritage® Dictionary of the English Language: Fourth Edition. 2000.
*12 RIOT: Major League Baseball: Details of the Problem
*13 岡山県教育工学研究協議会 野球のマジックってなんですか
*14 おしえてねドットコム! トップページ 野球優勝時期に出るマジックって何?

031105

 好きな二桁の数字はと言えば、「36」「50」「88」などである。「69」という数字が好きな人は結構いると思うが、筆者は「数字として」ならば嫌いである。

 「69」という数字が好きな人の真意は「行為として」の「69」が好きなのかもしれない。日本では「シックスナイン」という。この行為やその名前は日本語にかなり浸透していて辞典にも掲載されている*1ぐらいである。異性もしくは同性の二人が同時に互いの性器を口で愛撫する性行為をいう。

 英語では「sixty-nine*2」と言うらしい。「69*3」という数字の形から「その行為」の名前として定着したようだが、何故、数字なのだろうか。

 「69」で思い出すのは蟹座の記号*4である。これが関係するのだろうか。世界シンボル大事典*5によると浮沈する太陽の動きを表しているという。これがどうして蟹座の記号*6になったのかはよく判らない。蟹が自分のはさみを互いに絡めている姿なのか。

 そう言えば太極図*7にも似ている。「陰陽*8」は男女の関係でも言えることなので、「69」と「太極図」との発想が全く違うとは言い切れないが、殆ど関係ないだろう。

 「69」が性的な意味で最初に使われたのは1888年らしい*9。おそらく上の二つに較べればかなり新しいのではないだろうか。やはり関係がないような気がする。一体どうやって「69」という数字を連想したのだろう。



*1 国語辞典 英和辞典 和英辞典 - goo 辞書: シックスナイン
*2 sixty-nine. The American Heritage® Dictionary of the English Language: Fourth Edition. 2000.
*3 Gainsbourg Serge 69 Annee Erotique Lyrics
*4 Cancer the Crab
*5 世界シンボル大事典
*6 Astrology & More by Luna Cancer
*7 太極図
*8 牛尾易断所 第一章 陰陽説
*9 ETYMOLOGY Shr-Ske: six

031106

 Mr.マリックの経歴*1を見ていたら、「1988年 11PM*2で衝撃デビュー」と書いてあった。

 この頃の11PMは大橋巨泉*3藤本義一*4が司会をやっていた頃の番組ではなく、それが一旦終了して新しく始まった11PMだった。司会は高田純次*5関根勤*6戸川京子*71990年まで放映されていた*8

 家にMr.マリックが出ている11PMを録画した古いビデオテープがあることを思いだした。

 再生してみると二回目の出演であると説明されていた。第一回目は1988年7月15日で、稲川淳二*9がゲストとして出演していた当時の様子が放映されていた。二回目の出演は1988年12月23日だった。

 The Art of Noise*10の「Legs」の音楽で登場するマリックのスタイルはこの時出来たのだろう。

 すでに15年が経過している。その間に戸川京子は他界*11してしまった。広告には田原俊彦*12田代まさし*13が出ている。出演者は変化しているが、映像それ自体はさほど古さを感じない。暮らしの豊かさが飽和しきっているのを実感する。



*1 Profile
*2 日本テレビ40年史
*3 ポンポン
*4 講演内容[藤本 義一さん]
*5 どうぶつ奇想天外!
*6 浅井企画 : 所属タレントプロフィール : 関根 勤
*7 戸川京子
*8 広告景気年表:1990
*9 稲川淳二公式サイト
*10 The Art of Noise Centre
*11 Mainichi INTERACTIVE 毎日芸能ニュース 戸川京子さんが自殺
*12 田原俊彦 オフィシャルHP
*13 スポニチアネックス 芸能 記事 田代まさし「監督」で芸能界復帰

031107

 水族館で見かけて気に入った深海の生物の名前を長い間思い出せなかった。思い出せないと言うより、その生物の形ばかりに見とれて名前を覚えるのを忘れていたので、思い出しようがなかった。

 それから何年か経った後に同じ水族館に行った時、名前を確認しようと思ったのだが、どういう訳かその生物はいなくなっていた。

 その生物の形はエッシャーの人足(ひとあし)団子虫*1風の谷のナウシカに出てくる大きな虫*2を思い出させる。

 最近、買った「水族館の生物」という本にその生き物が載っていた。その生き物の写真が載っていたのでこの本を買ったと言った方がいい。「オオグソクムシ」という名前だった。「グソク」とは「愚息*3も大マンゾク」のグソクではなく、甲冑の「具足*4」である。「オオグソクムシ」は「大具足虫」となる。具足虫とは上手く付けた名前である。

 こんな虫*5である。体長は12cmぐらいらしい。水族館で見たのもそれくらいの大きさだった。フナムシの仲間のようだ。深海に棲んでいる。呼吸はどうしているのだろうか。フナムシの幼生は水中でも暮らせる*6らしいので問題がないのだろう。

 もっと大きなグソクムシ*7がいるらしい。ダイオウグソクムシ*8である。漢字で書くと「大王具足虫」となる。体長は35cmぐらいにもなるらしい。



*1 kilter - escher 1951_u_insecto.jpg
*2 風の谷のナウシカ
*3 天下の奇祭
*4 豊臣秀吉の具足
*5 水にすむ生きもの e_gusoku.jpg
*6 三浦半島の海辺の生き物 フナムシ
*7 Nakasato's World 趣味の中里屋 オオグソクムシ
*8 JAMARCの図鑑 ダイオウグソクムシ

031108

 衝動買いをしてしまった。旅行用携帯目覚まし時計である。

 Luminox社*1の目覚まし時計の存在を雑誌で知って、すぐさまインターネットで探して注文*2した。雑誌に載っていた値段よりも安く買えた。

 この目覚まし時計にはLuminoxの腕時計と同様に「マイクロガスカプセル」が使われている。「マイクロガスカプセル*3」というのはガラス製の非常に細い管の中にトリチウムガスと蛍光物質と封じ込めたもので、トリチウム*4の放射能によって蛍光物質が光る仕組みの自家発光装置である。

 先日、掲示板でこの自家発光装置のみの商品がある*5と言うことを教えて頂いた。今回の衝動買いはこれにも触発された。腕時計のように非常に小さな発光装置であれば中に入っているトリチウム*6の量も極微量だろうから特に不安はないが、単4電池ぐらいの大きさになってくると心配になってくる。発光装置部分はボールペンのインク芯ぐらいの太さしかないと思われるが、時計に入っている発光装置選りも格段に大きい。放射能の関係*7日本国内での販売*8はなかなか難しいのではないだろうか。

 買った目覚まし時計はこれ*9である。世界で一番明るい旅行用携帯目覚まし時計らしい。通常の夜光塗料*10が使用されている時計よりも百倍明るいとも書いてある。時刻を示す部分に埋め込まれているマイクロガスカプセルは25年間連続に発光し続けるらしい。

 百倍明るいとあるが、物凄く明るいと言うほどではない。通常の夜光塗料が塗ってある目覚まし時計がないので比較することが出来ない。現在、使用している腕時計にはトリチウムを使った夜光塗料が塗られているが、劣化して全く光らなくなってしまっている。針を新しくしてから三年近くなる*11。既に夜光塗料はバカ*12になっている。



*1 ルミノックス腕時計サイト
*2 【楽天市場】アイ・ビリーヴ:LUMINOX BLACK トラベルクロック
*3 ルミノックス腕時計サイト 機能説明
*4 原子力百科事典 ATOMICA
*5 Glowrings Luminous night vision products
*6 重水素
*7 国際機関における自然放射性物質に関する記述の要旨
*8 K-BROS販売TOPページ
*9 Luminox Catalogue Travel Clocks
*10 夜光塗料
*11 時計の針の交換
*12 バカについて

031109

 「海原千里万里*1」の漫才DVDを買った。収録されているのは今から30年ほど前の映像である。

 千里万里*2は実の姉妹でデビュー当時は高校生漫才と呼ばれていた。現在、姉の万里は完全に芸能界を引退しているが、妹の千里の方は本名の「上沼恵美子*3」を名乗って芸能界で活躍している。

 筆者が幼少の頃に大好きだった漫才ネタが入っていた。山口百恵*4の「ひと夏の経験*5」の替え歌「あなたに女の子のいちばん大切なカボチャをあげるわ・・・」は秀逸の一言に尽きる。

 幼少の頃は本歌の方の真意は理解できなかったが、海原千里の替え歌の意味は十分すぎるぐらい判りやすかったので、涙を流しながら笑った記憶がある。それ以来、新聞のテレビジョン番組欄で海原千里万里の出演番組を見つけては、例の替え歌をやらないかなと思いながら見ていた。

 今見ると、山口百恵より少し年上*6の海原千里が歌っていたのが更に面白味が増している。

 漫才の主要なネタは歌謡ショーなので、千里は山口百恵の他にも何人か物真似を披露している。山口百恵は全然似ていないが、歐陽菲菲(オーヤン・フィフィ)*7はよく似ている。これも見逃せない。



*1 geinin.jp: 海原千里・万里
*2 [DVD]漫才の殿堂海原千里・万里(ポニーキャニオン)
*3 「いつでも笑みを!」司会 上沼 恵美子(かみぬま えみこ)
*4 山口百恵 | Artist Information
*5 ひと夏の経験 山口百恵
*6 山口百恵 - プロフィール レビュー
*7 亜州明星総覧:歐陽菲菲

031110

 LSIやIC*1など半導体*2と呼ばれる電子素子は電気で動いている。電子素子だけでは一切動くことは出来ないので、素子の外から電気を供給しなければならない。またLSIやICは電気信号を処理するための素子なので、その電気信号の出し入れを外とやり取りしなければならない。

 LSIやICを見ると黒い平たい直方体の側面に沢山の金属製の端子が並んでいる*3。この端子が外部との電気のやり取りをする。黒い直方体の中には信号を処理するチップ*4と呼ばれる物が埋め込まれている。このチップは黒い直方体の1/10から1/5ぐらいの大きさで大抵は殆どがシリコン結晶で出来ている。シリコンは半導体なので「半導体チップ」と呼ばれる。

 例えばコンピュータのCPU用のチップの表面には精密な印刷技術によって何十万のトランジスタを使った複雑な回路が形成されている*5

 この回路で外部からの電気信号を処理するには端子とチップとを電気的に接続しなければならない*6。その技術を「ワイヤーボンディング*7」という。ごく細い電線を使ってチップと端子とをつなぐ。

 多くの電流を流したい回路ではアルミニウム製の電線を使い、電流は極微量だが、端子と端子との隙間が非常に狭く沢山の端子とチップとをつながなければならない場合*8は金製の線を使う。金はよく伸びて*9電気抵抗が非常に低い*10のでLSIのワイヤーボンディングには打ってつけである。

 どうやってつなげるのか。チップの接続部分は数十ミクロン角*11と非常に小さいので半田付けなどはとても出来ない。そこで金線の先を球状にして*12接続部分と球の部分とに超音波を掛けながら押しつけて潰して接続する*13。超音波によって部分的に熱が発生して金と接続部分とがくっついてしまう。これで半永久的に接続は切れなくなる。ジェット旅客機に搭載されている制御用のLSIなども皆この方法で作られている。

 金線の直径は数十ミクロン*14で髪の毛よりはるかに細い。その線の先端をどうやって球状にするか。熱するのである。糸を燃やすと縮れるように先端を熱すると金が溶けて表面張力によって金線の先に球ができる。以前は小さなバーナーを用いて熱していた*15が、最近はワイヤーボンディング専用装置*16電極と金線との間に電圧を掛けて放電*17させ、その時発生する熱で球を作るようになっている。



*1 NEC: Press Release 2000/10/02-01
*2 構造敏感な半導体
*3 埋め込みICの一例
*4 LSIチップ写真
*5 魔鏡
*6 リコーおもしろ科学館
*7 よくわかる!半導体
*8 Wirebonding in microelectronics (Knowledge Summary)
*9 おもしろ資料館 ●湯之奥金山博物館・・・美しく輝く金
*10 金属の電気抵抗
*11 Datamath Calculator Museum Intel and TI: Microprocessors and Microcontrollers TMS1000_DICE.jpg
*12 KES Home Page VESTA-S ボール写真
*13 The Fundamentals of Wire Bonding by Techstar Innovations Pte Ltd.
*14 金ボンディングワイヤー
*15 http://www.asme.org/history/brochures/h160.pdf
*16 eskasensor.com 半導体製造装置
*17 KES Home Page VESTA-S トーチ電源とボンダー本体との接続図

031111

 「割り勘」を考え出したのは山東京伝(さんとう きょうでん)*1である、と言われていることをしりあがり寿*2の漫画で初めて知った。

 割り勘*3というのは「割り前勘定」の略らしい。割り前*4というのは分け前のことだった。これも初めて知った。

 山東京伝が由来と言うことで「京伝勘定*5」とも言うらしい。

 支払を均等にするだけだから考えると言うほどのことではない。昔からそういう支払方法はあって、有名人の山東京伝がよくやっていたので「京伝勘定」と言われるようになったのだろう。「割り勘」という言葉は、「割り前で勘定」ならば誰とはなしに「割り勘」と略されるだろうから、特に山東京伝が作った言葉とは言えないと思われる。



*1 己已巳
*2 おーい! さるやまハゲの助:しりあがり寿オフィシャルサイト
*3 国語辞典 英和辞典 和英辞典 - goo 辞書
*4 国語辞典 英和辞典 和英辞典 - goo 辞書
*5 そば処 砂場 そばの話

031112

 下着の「Tバック*1」が登場したのはいつ頃からだろうか。パンツの線が出ないということで90年代に流行しだしたような気がする。この場合の「パンツ」とは下着のパンツを指す。

 パンツの線がうっすら浮き出て見えるのは、興醒めと感じる男性もいるらしいが、筆者は大歓迎である。じゃんじゃん浮き出させて欲しい。

 確かに「パン線」が出ていなければ、ノーパンの可能性がある。現実にはそんなことは滅多になく、あったとしても確かめることは不可能である。従って非現実的なノーパンの状態を想像するよりも、パン線によって衣服の下のパンツの存在を確実にした上での想像の方が現実味があってよい。

 そういった意味で衣服の下のTバックの存在は、一見ノーパンの様でありながらノーパンではないといった余分な可能性を増やすだけの迷惑なものである。しかしTバックを穿いて頂いた状態というのは嬉しい。衣服を着けた状態が問題なだけである。

 パンツの線を出さないようにする為の「Tバック」はいつ発明されたのか。赤瀬川原平*2が1979年頃に書いた文章に「Tバック」発明の話が出てくる。ただし当時は「Tバック」という言葉はなかった。

 パンツの線の見えにくいパンツの発明が紹介されていた。実開昭51-132106。「実開昭」とは「昭和○○年の公開実用新案*3」という意味である。昭和51年、1976年に公開された発明である。

 これがその発明*4である。発明の名称はそのまま「パンティ線の見えにくいパンティ」となっている。筒状になった布を図のように切ると、洋服用の「Tバック」と和服用の「臀部全体を包むパンツ」とが同時に量産できる方法の発明である。

 装着の様子はそれぞれこうなる*5。物凄く考え抜かれた発明だと思う。



*1 【楽天市場】アズ ランジェリー:Tバック
*2 偶然の本質
*3 定期券の実用新案
*4 T_back01.gif
*5 T_back02.gif

031113

 乾電池は六種類ある*1。単一形、単二形、単三形、単四形、単五形、006P形の六種類である。単五形*2006P形*3はあまり見かけない。中でも単五形は店頭で殆ど見かけないので、既にこの形の製造は廃止されたかと思っていた。気にしながら見ると時々見かけるので製造はされている。見えているはずなのに意識しないから全く目に入らない遺構*4と同じである。

 単一形、単二形の「単」とは、単層電池の「単」*5らしい。それでは単層電池とは一体何が単層なのだろうか。電池というのは化学反応によって電気が起こるようになっている*6。図のように液体のなかに二種類の異なる物質の電極を薬液の中に入れる構造の電池が最初に考え出された*7後に薬液を二酸化マンガンの粉にしみ込ませて簡単に液がこぼれないようにした電池*8が発明された。見た目は液が入っていない電池と言うことで「乾電池」と呼ばれるようになった。液体のままでは扱いにくいニトログリセリン*9を珪藻土にしみ込ませることによって発明されたダイナマイト*10とよく似ている。

 因みに乾電池を発明したのは屋井先蔵(やい さきぞう)*11という人らしい。1885年*12に発明したようだ。

 電池は、電極に使う物質や反応を起こさせる薬品の種類によって発生する電圧が決まってしまう。電極を大きくしても、薬液の量を増やしてみても乾電池の場合は1.5V程度までしか出ない*13。この「1.5V」がでる仕組みが一単位である。単○形の電池には「1.5V」の仕組みが一つしか入っていないので「単」ということになる。

 電池の語源は英語の「cell」*14だから、単層よりもむしろ「単室」の「単」*15とした方がいいかもしれない。「単層」は「積層電池」が出来てからの後追い命名語retronym*16だろう。



*1 BF:電池の種類と特徴(マンガン乾電池)
*2 ソニーeカタログサイト[Sony eCatalog]
*3 東芝 S−006P(9V)アルカリ ショッピングのキュリオシティ 【ヤマ@デン】
*4 遺構探訪
*5 Google 検索: 乾電池 単層
*6 BF:電池のしくみTOP
*7 TEPCO : 電気・電力辞典 | 乾電池
*8 BF:電池のなかみ1
*9 ニトログリセリン
*10 ノーベル賞って、何?
*11 屋井先蔵
*12 電池の歴史
*13 マンガン乾電池 スーパーパワーエースレッド_データ
*14 電池とバッテリーとの関係
*15 株式会社ネクセルジャパン battery-know
*16 カメノテ(2)

031114

 乾電池の続き*1。単一形、単二形、単三形、単四形、単五形の「単」は「一つの」という意味である。では006Pとは何か。単六形ではなく何故006Pか。

 006Pの電圧は9Vである。マンガン乾電池である以上、出てくる電圧は1.5Vである。006Pでは9Vを出すために小さな電池を6個直列につないでいる*2

 「6個直列」だから「単」六形にはならない。006Pの「6」は六個の意味である。「P」はpieces*3のPだろう。「00」は何かは判らない。



*1 乾電池
*2 マンガン乾電池:KING POWER Black:仕様 r_kouzou.gif
*3 国語辞典 英和辞典 和英辞典 - goo 辞書

031115

 少し寒くなってきたので亀の水槽の冬支度をした。去年と同様に水槽の中に水苔を入れてやる*1

 最近の亀の様子を見ていると常に脱走を試みようとしている。水槽の縁に手を掛け一所懸命逃げようとする動作をしょっちゅう見かける。

 脱走防止のため*2に水槽の周りには柵が設けてある。網状になっている柵*3が水槽の縁の周りを囲んでいる。柵は水槽の縁から15cmぐらいあるので、まずは逃げ出せないだろうと思っている。

 今回、水苔を入れたことにより、それを踏み台にして水槽の縁によじ登り脱走する危険性がないとも言えない。そこで柵の高さを20cmぐらいにした。水槽にいる亀の大きさはみな15cm以下程度なので、これで逃げ出すことは出来なくなるはずである。



*1 亀の冬眠の準備(2)
*2 亀の脱走(5)
*3 【楽天市場】ミスター総務 家具市場:メッシュハンガー

031116

 自転車をこいでいると知らず知らずのうちにタイヤに空気が補給される仕組みがあるらしい。電気やボンベなどは必要としない。ただ、こいでいるだけでいいのだ。こういった仕組みは何でも電子回路で制御してやろうという安直さがなく、無駄もなくていい。

 これ*1がその仕組みである。自転車の車輪の軸の部分に取り付ける。装置の中に空気ポンプが仕組まれていて回転によってそのポンプがタイヤに空気を送るようになっているらしい。タイヤの空気が適切な圧力になると、それ以上タイヤに空気が送り込まれないようになっている。

 以前に自転車の空気圧を監視する「空気ミハル君*2」という部品について書いたことがある。これは空気圧が適正かどうかを見るだけのものである。そんなのはタイヤを指で押してみれば判ることなのだ。あってもなくてもどちらでもいい部品である。それに較べて自動空気ポンプの存在価値は十分ある。

 更に凄い仕組みがあった。これは自動車のタイヤに空気を自動的に充填する仕組み*3である。基本的にはゴム管をしごいて空気を送り出す原理*4を使っているらしい。テレビジョンや映画で化学の実験室や手術の場面などに出てくるポンプ*5はこの原理を使っている。

 自動車のタイヤ*6の接地面もしくは側面に細いトンネルを作っておく。もしくは車輪*7とタイヤとの接触面に細い溝を彫っておく。これらトンネルや溝はタイヤが回転する毎に潰れて中の空気をしごき出す。空気の栓は一方通行になっているので、しごかれた空気はタイヤの中に入っていく*8

 タイヤが回転している間、際限なく空気がタイヤに送り込まれればタイヤはパンクしてしまう。そうならないように工夫がちゃんとしてある。空気栓とタイヤとの間に設けられたしごき用トンネルをつなぐ管(貯蔵管と呼ぶ)の長さと、その貯蔵管としごき用トンネルとを合わせた長さとの比で圧力が決まるらしい。

 しごかれる直前には貯蔵管の中の空気圧はタイヤと同じになっている。しごかれ出すとトンネルの中に入っていた空気はタイヤの中に入っていく。栓とタイヤをつなぐ貯蔵管のに入っていた空気の圧力どんどん薄まる。つまり貯蔵管の長さが貯蔵管とトンネルとを足し合わせた長さの1/3だとすると、しごき終わる直前にはタイヤ空気圧の1/3になる。この1/3の圧力が大気圧より低ければ一方通行の空気栓から貯蔵管に空気が入ってくる。この入ってきた分の空気が、またしごかれてタイヤの中に入っていく。

 タイヤの空気圧の1/3の圧力が大気圧よりも大きい場合、空気栓は一方通行なので貯蔵菅の中へは空気が入って行かない。従ってタイヤにはこれ以上空気は補給されないのである。

 単純な仕組みで非常に有用な機能が実現できている。電子回路を使ったタイヤ空気圧監視の仕組み*9などがあるが、こちらの方がよっぽど意味がある。



*1 株式会社 中野鉄工所 エアーハブ
*2 空気ミハル君
*3 EnTire
*4 Peristaltic Pump (from Internet Glossary of Pumps)
*5 Pumps, Fluid handling
*6 タイヤの基礎知識 タイヤの構造
*7 BBS JAPAN OFFICIAL SITE
*8 EnTire anim_test3opt.gif
*9 タイヤ空気圧警報システム[カーメンテナンス]All About Japan(2/2) パンクをドライバーに知らせる機能 タイヤ空気圧警報システム

031117

 少し強い風が吹くと木の枝や電線がビュービュー音を立てる。これは木の枝や電線の周りに風によってカルマン渦列という規則正しく並んだ渦が発生することによって音が出ている*1、ということを以前書いた。

 これを書いた時、カルマン渦自体が音の原因になっていると考えた。そもそも音というものは何か。「音」というのは人間が聴覚として感じる感覚*2である。その感覚を引き起こす物の一つに空気の振動がある。大抵の音は空気の振動が原因である。

 空気の振動とは何か。空気の大部分は窒素ガスと酸素ガスとで構成されている。そのガスは気体分子で構成される。空気の振動とはこの気体分子の密度の薄いところと濃いところとが交互に発生している状態を言う。これは疎密波*3と呼ばれる。密度の濃い薄いは圧力が高い低いと同じである。その圧力の高低が耳の鼓膜に到達して鼓膜を振動させて「音」となる。

 連続的なカルマン渦*4の発生により渦周辺の空気の密度に濃淡が発生して「空気の振動」になると思っていた。

 あるページによれば、そうではないらしい。電線がカルマン渦によって振動して、その電線の振動でビュービュー音が鳴る*5と書いてあった。

 本当にそうだろうか。電線の振動によるものであれば、電線の長さによってかなり音色が変わってもよさそうなそうな感じがする。それに木の枝の音も電線の音もそれ程音色としては変わらないので、木の枝や電線の振動による「音」の発生とは言えないのではないだろうか。

 このページでは、まず「エオルスの琴*6」を紹介している。エオルスの琴*7というのは風によって独りでに奏でる琴のことらしい。

 弦の部分に風が上手く当たるように板を弦の上に取り付けた琴*8で、風が吹くと弦の部分でカルマン渦が発生して、それによって弦が振動して音が鳴るらしい*9。この場合は弦その物が振動して、その振動が琴の共鳴箱で共鳴して大きな音になる。

 これは電線のビュービューという音とは全く違う。件のページ*5はエオルスの琴が鳴るのと電線が鳴るのとを混同しているのではないだろうか。電線のビュービュー音は「エオルス音」とも呼ばれるので、更に勘違いを引き起こしているのだろう。

 因みに日本語では「虎落笛(もがりぶえ)*10」というらしい。



*1 カルマン渦
*2 音の定義
*3 中川のビジュアル物理教室 横波と縦波
*4 こんにちは,坪井です. カルマン渦列
*5 札幌市青少年科学館(科学の質問箱)■渦ってどうして起きるの?
*6 ハープとチターとオートハープ エオリアンハープ Aeolian Harp
*7 Music Magic Aeolian Harps by Tim Manning
*8 The Little Aeolian Harp Page
*9 Von Karman vortex street
*10 国語辞典 英和辞典 和英辞典 - goo 辞書

031118

 サーカスの猛獣使いが鞭(むち)*1を振るとパーン*2と鋭い音がする。空中で鞭を振っても同じように音がするので鞭が床を叩く音ではない。

 この音の原因は衝撃波であるという話がある。衝撃波とは空気中での物体の速度が音速を超えた時に発生する波で、英語では「sonic boom」と言う。

 衝撃波と言うとやはり戦闘機が思い浮かぶ。超音速戦闘機が音速を超えた瞬間*3、地上では上空から物凄い音が響き渡るという感じである。映画「ライト・スタッフ」でもチャック・イエーガー*4が人類で初めて水平飛行で音速を超えた*5時に轟音が鳴り響く場面が出てくる。

 その轟音の規模の小さいのが鞭の先で起こっているのだという。鞭を振った時、鞭の先端の速度が最終的には音速を超えてしまうために衝撃波が発生するのだという。これはにわかには信じがたい。調べてみると日本語のページ*6でも英語のページ*7でもそんなことが書いてあるのを見つけることが出来る。

 衝撃波ではない、という説もある。鞭がしなってできた波が鞭の先端に到達した時、波の行き場がなくなり先端が自分自身を打つことにより音が発生するという。この方が納得しやすい。鞭の衝撃波は飛行機の衝撃波と随分違うからである。

 鞭の音によく似た音は日常品でも出せる。濡れた手拭い*8の端を片手で持ち、反対の端を手前に振り出しすぐ引き戻す動作をすると手拭いの先端でパーン*9と音を出すことができる。

 濡れた手拭いの先端は音速を超えている*10らしい。この映像を見ると先端が自分自身を打つ様子は全くない*11。本当に鞭や手拭いの先で衝撃波が起きて発生する音なのだろうか。



*1 Stockwhips and bullwhips from Down Under Saddle Supply
*2 A1 Free Sound Effects: The Best Free Audio Sound Effects Downloads and CD on the Internet. Thunder, Siren, Sports, Scary, and Weather Sounds with Voices Galore. Cool Download Samples, answering machine, Voice, Mail, sample, wav, files, file, FX, SFX, distortion, reverb, CD, CDs, CD's, burn, stereo, web, e commerce, bass, treble, Mac, users, Halloween, scream, yell, ho ho ho, Merry, Candy Cane, Year, Happy, Snowman, Elf, Reindeer, Format, Production, Studio, WMA, Digital, Affects, Afect, Efect, Effect, Soundfonts, Soundfont, Software, SurReal, Soundbanks, Banksets, Seersystems, Seermusic, Synthesis, soundblaster, loops, Applications like Shockwave Flash, Director, Live Motion, Email notification, Entry, Xxit, System Warnings, Alerts, Author, Offers, Recordings, Transferred, Startup, Shutdown, Error, Windows, Houston, Texas, Overs, Over, Bird whipcrack.wav
*3 Ensign John Gay Breaks Sound's Barrier in Navy Hornet.
*4 Chuck Yeager -- Gallery
*5 Bell X-1 "Glamorous Glennis"
*6 Mainichi INTERACTIVE トラベル・アクセス
*7 NPR : The Shape of a Cracking Whip
*8 己已巳
*9 High-Speed Visual Imaging towel01s.mov
*10 Projects in High-Speed Photography Snapped Towel
*11 Projects in High-Speed Photography Supersonic Snap #2

031119

 亀がまた脱走した*1。一匹いなくなっていた。逃げたのはウンキョウ*2である。

 朝方、一匹の亀が柵をよじ登っていた。亀は自分の背丈よりも高い柵もよじ登れるのかと感心しながら見ていたら、足を踏み外して水槽に落ちた。暫くしてから少し心配になって水槽の中の水苔*3をどかして亀の員数を確認すると四匹の筈が三匹しかいない。柵を登っていたウンキョウがいなくなっていた。

 前回、脱走した亀*4はおそらくどこかでのたれ死んでいるだろう。今回脱走した亀は一体どこへ行ってしまったのか。だんだん寒くなってきたので、すぐ近くで冬眠をし出しているかも知れない。陸上でもまれに冬眠するらしい。

 そして来年の春に冬眠から覚めてひょっこり戻ってくるかも知れない。それを期待しよう。



*1 亀の脱走(4)
*2 ウンキョウ
*3 亀の冬支度
*4 カメ未だ帰らず

031120

 月亭可朝*1と言えば「嘆きのボイン*2」である。「大きいのがボインなら、小さいのはコインやでぇ・・・」は当時大流行した。

 そしてこういう歌詞もあった。「大きいのがジャンボ*3なら、小さいのはチンボ*4やでぇ・・・」というのがあったはずだ。しかし誰に聞いても知らないし、何を調べても出てこない。

 本当にこんな歌を月亭可朝は歌っていたのか。それとも誰かが作った替え歌だったのか。



*1 月亭可朝
*2 嘆きのボイン
*3 ジャンボジェットチャーター料金
*4 天下の奇祭

031121

 昔は「白色に光る発光ダイオード*1」というのは想像がつかなかった。

 ダイオードというのは半導体で出来ている。「ダイオード」という言葉はもともと真空管*2二極管*3のことで、必ずしも半導体を指す訳ではないが、最近は「ダイオード」と言えば半導体素子*4を指す。

 発光ダイオードが発光する部分は半導体*5と呼ばれる物質の結晶で出来ている。この結晶は電気を伝える性質が異なる二つの部分で構成されている。電気の流れは電子の流れ*6である。それぞれの二種類の結晶は、その結晶の内部に電子が余分にあるものと、結晶の内部に電子が欠けた部分が沢山あるもの*7とである。電子が余分にある結晶をn型半導体結晶、電子の欠けた部分が沢山ある方をp型半導体結晶と呼ぶ*8。ダイオードではこれらのn型結晶とp型結晶との境目*9を原子が見えるぐらい拡大しても見えないぐらいピタリとくっついた状態になっている。

 この状態でn型とp型とにそれぞれ負の電圧と正の電圧と加えると、n型の電子はp型結晶に流れ込み、p型結晶の電子の欠けた部分はn型結晶に流れ込む*10。「電子の欠けた部分」が動くというのは分かりにくい。最初の電子の欠けた部分にすぐ近くの他の電子が入り込むと最初の欠けた部分は入り込んだ電子がいたところに動いたように見える。こうやって欠けた部分が移動していくと考えればよい。欠けた部分を「孔」と見立て、負である電子が正極に向かって動けば、「孔」は負極に向かって移動するので、この「孔」は電子と反対の性質の「正」と考えることが出来る。この電子が欠けた部分を「正孔*11」と呼んでいる。

 二種類の半導体結晶の境目で正孔と電子とが出会うと正孔に電子が入り込んで正負が突然打ち消されてしまう。今まで動いていた電子と正孔とが突然消えるので、名残としてエネルギーが放出される。発光ダイオードはこのエネルギーが光として出てくる。

 半導体と言ってもLSIやICに使われるシリコン結晶ではそのエネルギーは光にならず熱になってしまう*12。従って発光ダイオードは別の種類の半導体*13が用いられる。

 一対の電子と正孔とが出会って消滅すると決まった値のエネルギーが放出される。エネルギーの大きさは用いる半導体の種類によってだいたい決まる*14エネルギーの大きさで光る色が決まる*15ので、用いる結晶によって出せる色が決まってくる*16。結晶に流す電流が増えれば消滅する電子と正孔との対の数が増える。これによって光の量が増えるが、出てくる光の色は変わらない。

 エネルギーが低いと光の色は「赤」、高いと「青」になる。長い間、消滅した時に高いエネルギーが出てくる結晶を大量に上手く作ることが出来なかったが、1990年代当時、日亜化学*17中村氏*18がその方法を発見し、青く光る発光ダイオードが世に出てくるようになった*19

 この様に発光ダイオードは単色光が基本なので、様々な単色光が混ざってできる白色光*20の発光ダイオードは想像できなかったのである。



*1 キーホルダ
*2 電子回路&デバイス博物館 真空管の部屋
*3 diode. The American Heritage Dictionary of the English Language: Fourth Edition. 2000
*4 電子回路&デバイス博物館 ダイオードの部屋
*5 構造敏感な半導体
*6 電気の本質
*7 情報処理概論 講義資料 半導体
*8 「半導体」-ナノエレクトロニクス ■半導体 − ドープして得られるN型・P型半導体
*9 ZDNet IT用語辞典: pn接合 【pn junction】
*10 「半導体」-ナノエレクトロニクス ■半導体 − PN接合 - 半導体デバイスの基礎
*11 情報処理概論 正孔
*12 LEDHPインデックス 半導体って何だろう? 半導体ランプ---LED
*13 LEDHPインデックス 半導体って何だろう? ◆半導体材料として使われる主な元素◆
*14 キッズサイエンティスト エネルギー・バンド
*15 キッズサイエンティスト 光のエネルギーと波長
*16 「発光ダイオード,LED」-ナノエレクトロニクス ■発光ダイオード、LED(Light Emitting Diode) - LEDの仕組み 基礎編
*17 日亜化学
*18 中村修二
*19 nakashima lab GaNの部屋
*20 citrus stimulus 日本の伝統色 色見本 Color Notes 表色系について(RGB、XYZ)

031122

 白く光る発光ダイオード*1はどういった仕組みになっているのか。通常の発光ダイオードは単色光である。

 先月買った発光するキーホルダ*2日亜化学製造*3白色発光ダイオード*4が使われていると書いてあった。透明な樹脂に埋め込まれているチップ*5を見ると薄く黄色みがかった白い小さなものであった。

 通常半導体の結晶そのものは金属光沢*6のある色をしている。電極膜が表面に形成されている時はその金属の色を呈する。その金属が金であれば金色にアルミであれば銀色に見える。半導体素子に使われる金属膜は一般的に表面がそれほど平滑になっていないのでつや消し色になっている。

 先月買ったキーホルダの発光ダイオードのチップが白く見えるのは蛍光物質が塗ってあるため*7のようだ。

 チップ自体は青色に光っているのだが、塗ってある蛍光物質はその青色の光によって黄色い光を発する。蛍光物質をそのまま透過する青色の光と蛍光物質からの黄色い光が混ざって白色光に見える*8ということである。

 暗闇でキーホルダの発光ダイオードを数秒点灯した後電源を切ってからよく見ると、発光ダイオードに塗られている蛍光物質が一秒程度ぼーっと黄色くかすかに光っている。



*1 白色発光ダイオード
*2 キーホルダ
*3 日亜化学工業株式会社
*4 砲弾型発光ダイオード LAMP Type LED φ5 SERIES
*5 Gpbase_top/ようこそグリーン・ポストのホームページへ 超高輝度白色LED利用のライティングパーツの特長2
*6 住友電工/化合物半導体ホームページ
*7 日亜化学が白色LEDのサンプル出荷を開始 青色LEDと蛍光体を組み合わせる
*8 「発光ダイオード,LED」-ナノエレクトロニクス

031123

 「マンモス」と「ジャンボ」との共通点は何か。どちらも日本語では大きなものを表す言葉である。英語でも「mammoth*1」「jumbo*2」は巨大な物を表す形容詞の意味を持つ。

 どちらが更に大きいというのはないだろう。以前に「ウルトラ」と「スーパー」とではどちらが程度が甚だしいか*3、と言うことを書いた。「ウルトラ」と「スーパー」とを比較する例があったが、「マンモス」と「ジャンボ」と比較することが出来る例は思い付かない。ジャンボジェット*4はあるがマンモスジェット*5は聞いたことがない。

 「マンモス*6」「ジャンボ」どちらとも象の名前である。マンモスは象の種類*7ジャンボはある象の愛称*8だった。

 「mammoth*9」の語源は古いロシア語「mammot」*10らしい。更にオスチャック語*11が元になっているとある。オスチャック語はシベリヤ西部からウラル地方に住むフィン族の言葉である。フィンランド語*12の「大地」を表す言葉「maa」がその語源とも考えられている。マンモスが凍土の中から掘り出される様からそう言うようになったのだろうか。巨大なという形容詞として使われだしたのは1802年かららしい。

 「jumbo*13」の語源は英語である。19世紀のロンドン動物園*14に「Jumbo」という名前の大きな象がいたらしい。この名前が元となっているようだ。この象の名前の「Jumbo」には語源が二つある*15と言われている。

 一つは「格好の悪い、扱いにくい奴」という意味の英語の俗語から名付けられた*16と言う説、もう一つはアフリカの言葉が元になっていると言う説である。スワヒリ語の「大将」を意味する「jumbe*17」からと言われている。

 スワヒリ語の挨拶語*18jambo*19」から名付けられたと言う説*20もあるが、これは考えにくい。挨拶は不特定多数に呼びかけるための言葉なので、個体を指し示す名前にはなりにくい。その挨拶語が外来語*21であってもである。「ハロー君*22」「サリュちゃん*23」「ニイハオさん*24」という名前はあんまり付けないような気がする。



*1 国語辞典 英和辞典 和英辞典 - goo 辞書
*2 国語辞典 英和辞典 和英辞典 - goo 辞書
*3 スーパーとウルトラ
*4 Google 検索: ジャンボジェット
*5 Google 検索: マンモスジェット
*6 Land of the Mammoth -- Discovery Channel -- mammoth, clone
*7 Elephant Beginnings
*8 Jumbo Chronology by Andrew Weir
*9 mammoth. The American Heritage® Dictionary of the English Language: Fourth Edition. 2000.
*10 ETYMOLOGY Ma-Man
*11 オスチャック語 Software - Windows, オスチャック語 Software - Mac, オスチャック語 フォント, オスチャック語 システム, オスチャック語 参考書,
*12 Finland Information
*13 jumbo. The American Heritage® Dictionary of the English Language: Fourth Edition. 2000.
*14 アラーの他神無し
*15 Jumbo Chronology by Andrew Weir
*16 ETYMOLOGY J-Ju
*17 The Kamusi Project Swahili-English Dictionary
*18 Jambo Home Page
*19 The Kamusi Project Swahili-English Dictionary
*20 Robb: Human Languages humanlanguages.com Swahili English: J
*21 12ヵ国語あいさつ集 2002/04/13 made
*22 Google 検索: "ハロー君"
*23 Google 検索: "サリュちゃん"
*24 Google 検索: "ニイハオさん"

031124

 名古屋弁*1には物事の甚だしさや程度を表す言葉に細かい段階がある。名古屋弁では「えらい」という言葉には「非常に」という意味がある。「今日はえりぁさみぃなも(非常に寒いですね)」といった具合に使う。正統な名古屋弁では「ai」という連続した母音は必ず合成された音として発音される。「第一回体育大会開会」ならば「だぁいっきぁ たぁあくたぁきぁ きぁきぁしき」となる。従って「えらい」は「えりぁ」となる。

 もっと寒ければ「どえらい」、更に寒ければ「もえらい」、更に甚だしい時には「どえなけない」となる。「もえらい」「どえなけない」は、筆者が幼少の頃に子供だけで使われていた言葉である可能性が高い。流行語や俗語の類かもしれない。

 じゃんけん*1にもあった。じゃんけんは「いんじゃん」と称した。おそらく「石じゃんけん」の省略形が訛った言葉だろう。最初の掛け声は「いんじゃんしっ」、あいこになった場合のかけ声は「あいこでしょ」もしくは「あいこでしっ」、更に勝負がつかない場合は「まんだもし」となった。



*1 名古屋ウォーカー[Nagoya Walker] 名古屋弁講座
*2 Multiculturalpedia 多文化理解事典 世界のじゃんけん

031125

 最近、「空気でお湯を沸かす給湯器*1」というテレビジョン広告をよく見る。空気でお湯を沸かすとは一体どういうことなのか。それだけを聞くとさっぱり判らない。

 しかも電気を使って、である。空気でお湯を沸かすと言うのに電気を使うというのは一体どういうことか。ガスで湯を沸かすならガスしか使わない。灯油で湯を沸かすなら灯油しか使わないのが普通である。ますます判らない。しかも電気で沸かすよりも電気代が安いという。もう支離滅裂である。電磁気商法の一種*2だろうか。

 そうではなかった。空気の熱を利用していた。空気の熱をある方法でかき集めて温度を上げてお湯を沸かすのであった。熱があれば何でもよい。水でも土でも何でもいい。空気は一番身近にあって、入れ替えが簡単なので使うのである。

 給湯器は熱を運ぶガスが入った管とそのガスを圧縮する圧縮機とで構成されている*3。管の中に入っているガスを一旦低温にしておく。低温のガスが入った管をガスの温度よりも高い外気に晒しておけば、ガスが暖まる。暖まったガスはそのままの温度で圧縮機に運ばれる。これで外気の暖かさが運ばれていることになる。

 温めたガスを圧縮機で圧縮する。ガスを急に圧縮するとガスの温度が上がる。タイヤに空気を入れるとタイヤが少し暖かくなる。これと同じ原理でどんなガスでも急に圧縮すると温度が上昇する。これを断熱圧縮という。

 急に圧縮すると温度が上昇するのは、圧縮した時のピストンの動きが熱に変わるからである。その熱が圧縮したガス全体の「温度」を上昇させる。ガスは外気から貰った「熱」と圧縮機のピストンの動きによる「熱」とをもらって、更に圧縮機で「温度」を上げてもらうのである。

 物を温めるには「熱の量」と「温度」とが必要である。「熱の量」とは物の温度を上げるのに必要なエネルギーのことである*4。いくら温度が高くても熱の量が少ないとなかなか温められない。逆にいくら熱の量があっても相手を自分の温度以上にはすることが出来ない。パチンコ玉を千度に熱して水が満杯に入ったやかんに入れてもやかんの水はそんなに温度は上がらない。百度のお湯が入ったやかんの中にどんな小さなパチンコ玉を入れてもパチンコ玉は百度以上にはならない。

 従ってこの給湯器は、外気から「熱」を貰って、圧縮機で「温度を上げて」、湯を沸かすのである。湯を沸かすと熱が水に移動するので圧縮されたガスの温度は下がる。

 今度は圧縮されたガスを急に膨張させる。すると圧縮機でガスを圧縮した時と逆の現象が起こる。ガスの温度が更に下がるのである。そして低温になったガスは再び外気で温められる。これの繰り返しで湯が沸かせるというのである。外気の熱を取り込んでいるので電熱器だけで湯を沸かすよりも効率がいい*5

 外気の熱を取り込んでいるから「空気でお湯を沸かす」と表現しているが、圧縮機でも熱を作っているのである。圧縮する時には電気でモータを動かしているので「電気でもお湯を沸かしている」のだ。「空気と電気とでお湯を沸かす」と表現すべきだろう。



*1 エコキュート
*2 電気の本質
*3 エコキュートとは
*4 熱エネルギー
*5 電化住宅コム-新着情報

031126

 空気を急に圧縮すると空気は熱くなる。これを利用して湯を沸かす給湯器*1があることを昨日書いた。もっと急激に圧縮すればもっと高くすることができる。

 試験管のような細長い筒の中に綿を入れる*2ピストンを使って試験管の中の空気を一気に押し縮める*3中に入っていた綿が燃える*4こういった実験*5をするための道具が販売されている*6。ファイヤー・シリンジfire syringe*7と呼ばれているらしい。

 これで火を起こす*8ことは可能だろうか。炎を観察することは出来るが、筒の中で起こった火を取り出すのが難しい。キャンプ用品でありそうだが、探しても見つからなかった。



*1 空気で湯を沸かす給湯器
*2 Adiabatic Processes   4B70.10
*3 Index to Physics Demonstrations 4B70_10.GIF
*4 4B7010.mov
*5 Heat demo H-92A
*6 Physics Department "3E" Demo's 3E-3 Fire Syringe
*7 Google 検索: fire syringe
*8 杉原先生の理科室 「火口」と「付木」

031127

 空気を急に圧縮すると空気は熱くなる*1。この現象は圧縮する空気の量に関係しているのだろうか。

 試験管の中で空気を急に押し縮めると試験管の中の綿が燃える*2ぐらい温度が上がる。木綿の発火点は500℃ぐらい*3だからそれ以上の温度になっていることになる。もっと細い試験管でも同じように温度は上がるのだろうけど、圧縮される空気の量が少なくなるので温度が上がってもすぐ冷えてしまうだろう。従って温度は上がるが火は付きにくくなる。

 試験管を太くしたらどうなるか。やはり同じように温度は上がる。これを利用したのがディーゼルエンジン*4である。ディーゼルエンジンは試験管の代わりに鉄で出来たシリンダーの中に空気を入れて、それをピストンで押し縮める*5。ピストンで圧縮された空気は高温になっている。そこへ軽油の霧を噴射すると軽油が発火して燃焼し高温となった燃焼ガスがピストンを押し戻そうとする。これがディーゼルエンジンの動力となる。

 自動車ならシリンダーの直径は数十cm*6だが、船舶用*7ならもっと大きくなる。この写真*8のようにシリンダーの直径が1mぐらいあってその中に人間が入ることが出来る。このシリンダーを十数本並べて巨大な力を生み出す。

 試験管一本をただ大きくしただけの機械もある。建設機械の杭打ち機*9である。最近この杭打ち機を見かけることがなくなったような気がする。ディーゼルハンマー*10と呼ばれているらしい。

 鉄の塊のピストンが自重でシリンダーの中の空気を圧縮して高温にする。自重で空気を圧縮する時に杭を打つ。そこへ軽油の霧を噴射して発火させ燃焼させる。燃焼ガスはピストンを押し上げる。そしてまたピストンはシリンダーの中の空気を圧縮する*11。これの繰り返しである。

 試験管をいくら太くしても空気は圧縮すれば高温になるのだから燃料と空気とさえあれば、いくらでもディーゼルエンジンは大きくすることが出来そうである。地球がすっぽり入るぐらいのシリンダーを持ったディーゼルエンジンでも動きそうだ。そう考えるとディーゼルエンジン*12というのは自然の法則に非常に忠実な発明であるような気がしてきた。



*1 火炎注射器
*2 Index to Physics Demonstrations 4B7010.mov
*3 物質の引火点・発火点
*4 日本財団図書館(電子図書館) 2級舶用機関整備士指導書(平成9年度)3. ディーゼルエンジンの作動原理
*5 ISUZU:ディーゼルエンジンの特長としくみ
*6 JAMA - より環境保全をはかるために ■ディーゼルエンジンの排出ガス低減新技術例
*7 Ship Technology - Main engine power is provided by a Korean-built MAN B&W 7S60MC-C diesel engine, with a maximum continuous rating of 21,490bhp at 105rev/min.
*8 The marine diesel prime mover. - The two stroke plant
*9 composite pilings, concrete piles installation installations01_lg.jpg
*10 Specs for I-80 Diesel Hammer
*11 Diesel Hammer Operation
*12 ISUZU:ディーゼルエンジンの歴史

031128

 「なぜか埼玉」という歌謡曲で一世を風靡したさいたまんぞう氏は、まだ芸能活動をしていることを知った。氏の主催するサイト*1がある。

 さいたまんぞう氏の出身は「埼玉」ではなく、岡山というのはどこかで聞いたことがあるような気がしたが、岡山出身であることを本人が明記している*2のを知って改めて少し驚いた。

 そして芸能活動以外に野球審判*3もやっているらしい。

 サイト内に面白いことが書いてあるページがあった。さいたまんぞう氏はちょっとしたことでも気になるらしい。その一つに片仮名の「シ」と「ツ」との書き分けがあるようだ。巷ではちゃんと書き分けていない例が沢山ある。上手く書けてない巷の「シ」と「ツ」とを写真に撮って公開している*4

 筆者も気になって「シ」「ツ」*5について書いたことがある。書けてない人は結構いるのである。

 ページの題目がいい。『「シ」か「ツ」問題』と、何とも言えない駄洒落になっている。



*1 さいたまんぞう公式ホームページ
*2 埼玉との赤い糸?
*3 プロフィール
*4 「シ」か「ツ」問題
*5 シとツ

031129

 隕石や宇宙船が大気中を高速で移動すると空気との摩擦で、移動体その物が高温を発すると言われている。ところがこれは「空気との摩擦ではない*1」という人がいる。これは一体どういうことか。

 空気の摩擦ではなく、「断熱圧縮*2」による結果だという。空気が急に圧縮されると高温を発する現象*3と同じだというのだ。高速で移動する隕石や宇宙線の機体によってその前方の空気が急激に押しつぶされるため、筒の中でピストンで急に圧縮された空気のように熱くなる*4のであって、空気との摩擦で熱が発生するのではないらしい。

 似たようなことは専門家のページ*5でも書いてある。「空気の摩擦ではない」ということは果たして本当だろうか。

 「空気の摩擦ではない」と断言するのは間違っている。隕石や宇宙船が熱くなるのは空気の摩擦その物である。では断熱圧縮ではないのか。根本は断熱圧縮と同じと考えても良い。

 「空気の摩擦ではない」とは言うが、そもそも「空気の摩擦」とは何か。ここで言う摩擦とは「摩擦力」と「摩擦熱」のことだろう。空気によって隕石や飛行船が抵抗を受けるのが摩擦力、それによって発生するのは摩擦熱である。空気によって受ける抵抗というのは、空気分子が隕石や機体に衝突することによって起こる現象である。

 ところが空気分子の衝突の勢いが全て隕石や宇宙船の運動の抵抗にならずに一部は熱になってしまう。固体の熱というのはそれを構成する原子の振動*6だから、一部が熱になると言うのは、空気分子の衝突によって隕石や宇宙船の表面の原子が振動して熱になるということである。振動が大きければ温度が高いことになる。

 この空気分子の衝突の頻度が高くなれば抵抗も大きくなり、熱も沢山発生する。つまり空気中の速度が速くなれば空気の摩擦力が増え、摩擦熱も増加する。

 断熱圧縮は、筒の中の空気で言えば、ピストンの動きが空気の熱に変換される現象である。空気の熱というのは空気分子が飛び回る速さで、温度が上がるというのはその速さが速くなること*6に他ならない。断熱圧縮で空気の温度が上がるのはピストンで跳ね返った空気分子はピストンの動きの分だけ速度が速くなる*7からである。

 これは隕石や宇宙船が空気分子に対して行うことと同じである。隕石や宇宙船が空気中で素早く動けば直前の空気分子は熱くなるし、隕石や宇宙船自体も熱くなるのである。

 「空気の摩擦ではない」というのは、空気の摩擦という言葉の定義を明確にしていない状態での主張であり、「断熱圧縮なのだ」というのは、断熱圧縮とは空気の方の現象を示している言葉であるということを無視した主張なのである。

 隕石や宇宙船が大気圏の突入で熱くなるのは「空気の摩擦のせい」と説明しても何ら問題はない。



*1 Google 検索: 空気 摩擦 断熱 圧縮 大気
*2 断熱膨張と断熱圧縮
*3 火炎注射器(2)
*4 火炎注射器
*5 宇宙の不思議 うそ、ほんと -再び地球へ-
*6 ?を!にするエネルギー講座(TOPページ) ?を!に...>解説集>>熱と温度
*7 中川のビジュアル物理教室 断熱変化の分子運動

031130

 ある読者の方から雑記草の記事について指摘を頂いた。三年前に「北に1km、東に1km、南に1km歩いたら元の出発点に戻ってしまう南極以外の場所はどこか*1」というクイズを書いた。このクイズについてである。

 この答えは「南極を中心とした半径約(-(n×2π-2)+√((n×2π-2)2+4×n×2π))/(2×n×2π) kmの円周上 *2」と書いたが、これは間違っているという。

 東西の方角は経線に垂直な大円であって、上で書いたようなその地点の緯線ではないという。大円とは、球を中心通るようにすぱっと切った時の切り口の円のことで、地球上の二点を最短距離で結ぶ経路はこの大円で描かれた線になる。二点間の最短距離なのでこの大円を球面における「直線」と定義*3することが出来る。

 経線に垂直なこの球面上の直線の方向が東西*4なので、上の答えでは、真東に歩いていることにならないというのである。

 この指摘で気付いたのは、東京から見るとハワイは真東にあるが、ハワイから見ると東京は「真西にない」*5ということである。これは思ってもみなかった。通常、自ら方角を気にして動く範囲であれば、東西の関係はいつも一定である。これは平面を基準に考えているからである。行動範囲が球面を意識しなければならないぐらい広がるとこういった食い違いが生じることになる。

 ところで「東に歩く」というのは一体どういうことであろう。「常に東を向いてその方向に歩き続ける」のであれば緯線に沿って歩くことになる。「出発点を基準にして東方向の『直線』に沿って歩く」のであれば緯線とは関係なくなる。上の問題文からはどちらなのか判断できないので、必ずしも答えが間違っているとは言えないだろう。



*1 あなたの知らない世界
*2 あなたの知らない世界の答え
*3 三角形の内角の和と幾何学の等質等方性
*4 方位地図ライブラリ 「方位」の定義とは
*5 方位地図ライブラリ 方位地図



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