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ボルツマン分布とは？ 分子のエネルギーと温度の関係をわかりやすく解説

温度と物質のエネルギーには関係があります。しかし同じ温度でも物質を構成している分子ひとつひとつのエネルギーはばらつきがあり、エネルギーが高い分子、低い分子が混在しています。 そのエネルギーの分布を表すのがボルツマン分布と言われるものです。

2024/03/12 15:02

pHとは何か？ 酸性アルカリ性を示す指数をわかりやすく解説

pHを知っていますか？ 日本語では「水素イオン指数」と名付けられていますが、通常はpHをそのまま「ピーエイチ」または「ペーハー」と呼びます。 pHは水溶液の性質を表す重要な特性で、数字が小さくなるほど酸性が強く、数字が大きいほどアルカリ性が

2024/03/02 15:53

ナイロンとは何か？ 世界初の合成繊維と繊維以外の用途をわかりやすく

ナイロンはストッキングなどに使われている合成繊維の代表格のようなものです。このナイロン、どのようなものなのかご存じでしょうか？ ナイロンは今では繊維に限らず様々な用途で使われています。 一体ナイロンとは何なのかか？ どんな用途に使われている

2024/03/01 11:39

圧電素子（ピエゾ素子）とは何か？ 機能から応用までわかりやすく解説

力をかけて変形させると電圧を発生する、逆に電圧をかけると変形する、そのような不思議な性質を持った物質があります。これを圧電体といいます。 この圧電体を使った素子が圧電素子またはピエゾ素子（英語のpiezoelectric elementから

2024/02/27 11:08

レーヨンとは？ 絹のような光沢を持った世界初の人工繊維

レーヨンは絹のような光沢と柔軟性を併せ持った優雅な繊維です。 世界最初の人工繊維でもあり、長く愛されてきた素材でもあります。 このレーヨンとは、一体どのようなものなのでしょうか？ レーヨンの歴史や製法、特徴などをまとめましたので参考にして頂

2024/02/06 18:56

ニュートン力学は時間反転に対称なのか？

一般にニュートン力学は時間反転に対して対称だと言われています。ニュートン力学的に許される運動があれば、それを時間反転させた運動もニュートン力学を満たすという意味です。 ある現象が起こるのであれば、それを逆再生した現象も起こるということです。

2024/02/02 16:46

水銀 身近に使われている室温で液体の不思議な金属

水銀は非常に不思議な物質です。 金属なのに液体だという他にはない大きな特徴があるからです。 実際に水銀を見たことがある人は金属光沢があって非常に重たい液体に見入ってしまうほどです（危険なのでしっかり防備した状態で観察しましょう）。 この水銀

2023/12/22 11:05

水と油はなぜ混ざらないのか？ 混合のエントロピーの考え方

コーヒーにミルクを入れると自然に混ざり合います。そして混ざり合ったものが再び自然に分離することはありません。 これは、エントロピー増大の法則の例としてよく挙げられる現象です。混ざり合った方がエントロピーが大きいので自然に混ざるのです。 エントロピーは乱雑さを表すと言われることが多い現象です。ではなぜ水と油は混ざらないのでしょうか？

2023/12/01 07:58

グラファイトシートとは？モバイルを支える放熱シートの実力

グラファイトシートは、モバイル機器のCPUの放熱シートなど、現代の先端技術になくてはならない材料です。 グラファイトシートとはどんなものか、どのような特徴があり、実力はどうなのか、その実態に迫ってみたいと思います。

2021/01/24 18:48

コバルトの真実！ 先端テクノロジーを支える金属の光と闇

コバルトは、スマホのバッテリーなどに使われている希少な金属です。 そのほかにも、高強度な合金や磁性材料など現代テクノロジーを支える重要な材料として、私たちの生活を支えてくれています。 また、コバルトを含んだ顔料が示す「コバルトブルー」の鮮や

2020/07/23 19:19

物質のエネルギーは絶対零度でゼロになる？ そう思ってはいけない場合がある

物質はエネルギーを持っています。 そして温度が高いほどエネルギーが大きくなります。 そのため、絶対零度では物質のエネルギーがゼロだという記述をよく見かけます。 文脈によっては間違いではありませんが、適用範囲を超えてしまうと、つじつまが合わな

2020/05/13 21:08

エアコンの暖房は省エネ過ぎる？ その仕組みと理由

「エアコンの暖房は他の電気暖房に比べて圧倒的に省エネだ」というと驚く方がいるかもしれません。 エアコンは電力消費量が多くて電気代がかかるというイメージがあるからです。 でも本当のことです。 使い方にもよりますが、エアコンは電気ファンヒーター

2020/05/04 21:31

ガリレオがデータ捏造していたという話は本当か

ガリレオ・ガリレイは、自然科学の父とも呼ばれる偉大な科学者です。 ガリレオが「実験」という手法を持ち込んだことによって、現代的な意味での「自然科学」が始まったと言ってもいいでしょう。 その実験の生みの親ガリレオが、実験データを捏造していたと

2019/09/30 20:06

トリチェリの実験とは？ 真空を作り出すのに水銀を使った理由

トリチェリの実験は、人類が初めて真空を作りだした実験として知られています。 17世紀に ”エヴァンジェリスタ・トリチェリ" が行った水銀を使った実験です。 当時としては画期的な実験でしたが、その意義は当時の状況や歴史を考慮しないとわからない

2019/09/25 19:29

シラードのエンジンとは？ 情報をエネルギーに変えることができるのか

シラードのエンジンとは、分子の存在を観測して、その結果に応じて操作を変えることでエネルギーを取り出すものです。 「マクスウェルの悪魔」と呼ばれる物理学の問題を端的に表現したもので、シラードのエンジンの考察によって、マクスウェルの悪魔の研究が

2019/09/07 19:50

触媒とは何か？ 化学反応に及ぼす効果と必要性

「触媒」 化学を習うと必ず出てくる重要なものです。 工業的な化学合成では触媒を使わない方が珍しいので、身のまわりの化学製品があるのは「触媒のおかげ」と言ってもいいくらいです。 ただ、触媒とはどんなものなのか、わかったようでよくわからないとい

2019/09/03 19:36

セルロースとは？ 生活に欠かせない植物が生んだ万能材料を簡単に説明

セルロースってよく聞くけど一体なに？ と思っている人も多いのではないでしょうか。実は、セルロースは身の回りに溢れ、身近なところで大活躍してくれている大事なものです。それどころか、昔から人間の生活にはなくてはならないものだったと言っていいでしょう。そのセルロースについて簡単にわかりやすく説明してみます。

2019/08/29 19:40

コリオリの力とは何か？ 北半球で台風が反時計回りになる理由をわかりやすく解説

「コリオリの力」台風が反時計回りに渦を巻く理由として有名な力です。 しかし、コリオリの力はかなりわかりにくい概念なので、ピンとこない人も多いはず。物理学的に正確に示そうとすると難しいのですが、イメージとして理解するだけならそれほど難しくあり

2019/08/27 18:16

セルロイドとは何か？ 世界最初のプラスチックの特徴と歴史をわかりやすく

セルロイド、古い人形やおもちゃの原料として使われていたことを知っている人も多いはず。現在でも、ギターのピックにはセルロイドがよく使われていますし、一部ですがメガネのフレームや万年筆のペン軸にも使われています。実はこのセルロイド、人類が初めて手にした合成樹脂、プラスチックなのです。今では、利用用途も限られてしまったセルロイドですが、かつては幅広い用途に使われていました。そのセルロイドの特徴や歴史について簡単に説明したいと思います。

2019/08/20 19:06

生体認証で他人が同一人物と判定される可能性はどれくらいか？

人物を特定する生体認証。 指紋認証やiPhoneに搭載されている顔認証など、利用者の生体情報を使って認証するシステムが広く利用されるようになっています。 この生体認証、間違って他人を同一人物と判定される可能性はどのくらいあるのでしょうか？

2019/08/18 20:04

説明深度の錯覚とは？ 知ってるつもりになる理由

自分では知っていると思っていたことを、何かのきっかけでよく知らなかったことに気づいた、という経験はありませんか？ 「あいつ全然わかっていないのに、知ったつもりになっている」 人のことをそう思ったことはありませんか？ どうやら、人間は「知って

2019/06/26 20:18

フリーラジカルとは何か？ 一重項と三重項、酸素の不思議にも迫ってみる

フリーラジカルという言葉を聞いたことがありますか。 活性酸素と同じ意味で使われることが多いのですが、本来フリーラジカルと活性酸素は全く別のものです。 フリーラジカルであって活性酸素でもある、そういう物質が生体内で大きな影響をおよぼしているの

2019/06/25 20:38

メタンハイドレートと地球温暖化の関係 メタンは温暖化を促進する？

新しいエネルギー源として期待されているメタンハイドレート。 そのメタンハイドレートが地球温暖化に大きく関係していることを知っていますか？ 過去に地球を襲った気候の大変動はメタンハイドレートが原因かもしれないとさえ言われているのです。 メタン

2019/06/22 20:09

メタンハイドレートとは 日本を資源大国に導く？ 不思議な物質

メタンハイドレートをご存じですか？ 燃える氷とも呼ばれ未来のエネルギー源として期待されている物質です。実はこのメタンハイドレート、普通の化学物質とはちょっと違う変わったタイプの化合物です。 一体メタンハイドレートとは何なのか？ その不思議さ

2019/06/17 19:57

セルロースナノファイバー その特徴と製造法と広がる用途

最近（ここ10年くらい）注目されている材料として「セルロースナノファイバー」または「ナノセルロース」と呼ばれるものがあります。 その特徴を並べると「夢の材料か？」と思うほどの特性を持っていますが、実は古くからあるものなのです。 そのセルロー

2019/06/11 20:30

天動説、地動説から新しい時代へ ガリレオとケプラーとニュートン

コペルニクスの地動説はコペルニクス的転回だったのか？ という記事で、コペルニクスの地動説を説明しました。 そこで地動説はコペルニクス的転回の第一歩に過ぎないという考えを示しました。 今回は、続きとして、その後に起きた本当のコペルニクス的転回

2019/06/08 19:09

化学反応の進む方向と速度 反応速度論の基礎

このブログでは、化学の記事も書いていますが、よく考えれば化学反応そのものについて説明していません。 そこで、一度化学反応の基礎についての説明をしておこうと思います。 今後の記事の参考にもなるように、知っておくべきことだけに焦点を当ててみます

2019/05/30 19:55

コペルニクスの地動説はコペルニクス的転回だったのか？

”コペルニクス的転回” とは、物事の見方がガラッと変わることを指して使われる言葉です。 これは、コペルニクスが唱えた地動説に由来するものですが、コペルニクスの地動説は、物事の見方が大きく変わった例として相応しいものだったのでしょうか？ それ

2019/05/26 20:10

オッカムの剃刀とは？ ケチの原理をわかりやすく説明

オッカムの剃刀という言葉を聞いたことがありますか？ オッカムの剃刀は、ものごとを考えるときの指針のひとつで「いらないものは剃刀でそぎ落としてしまえ」というもので、「ケチの原理」とも呼ばれています。 その後、科学理論の指針ともなったオッカムの

2019/05/24 18:41

地動説は正しく天動説が間違いというのは本当？ 視点を変えて考えてみる

コペルニクスが地動説を唱えて、それまで信じられていた天動説をひっくり返した「コペルニクス的転回」は多くの人に知られています。 そして、地動説が正しく、天動説が間違いだと思っている人も多いでしょう。 でも本当にそうなのでしょうか？ この問いは

2019/05/21 20:26

ガリレオのピサの斜塔での落下実験 重いものも軽いものも同時に落下するのはなぜ？

ガリレオがピサの斜塔から、重さの違う物体を落とす実験で、同時に落下することを示したと逸話をご存知の人は多いでしょう。 でも、なぜ同時に落下するのか考えたことがありますか？ 今回は、ガリレオの思考実験とニュートンの法則（簡単に触れる程度）から

2019/05/10 20:32

ラプラスの悪魔とは？ 未来は決定している？ 自分の意思は幻想なのか？

ラプラスの悪魔が意味するのは、「未来は決まっている」ということ。あなたが自分の意思で行ったと思っている行動も、実は、はるか昔から決まっていたというのです物理の法則から考えると未来は決定している、でもわたしたちは自分の意思を持っている（ようだ）、このジレンマに多くの物理学者が悩んできましたこのラプラスの悪魔は一体どんなものなのか？ わかりやすく説明してみたいと思います。

2019/05/08 20:21

鳥はなぜV字飛行をするのか？ 物理に裏付けられた合理的なシステムだった

鳥の一群が、V字を描いて空を飛んでいる光景をよくみます。 V字のフォーメーションを崩すことなく、一糸乱れぬ連携で大空を飛びまわる姿は見ていて気持ちいいくらいです。 でも、なぜ鳥はV字で飛行するのでしょうか？ そこには、きちんとした理由があっ

2019/04/24 20:47

ちょっと面白い確率の問題 直感は当てにならない？

前の記事『数学者も悩んだ確率の話 モンティー・ホール問題を解説してみた』で、モンティー・ホール問題という直感に反するような確率の問題を紹介しました。 他にも、不思議で面白い確率の問題を紹介しましょう。 直感と違う結果が出て、戸惑うかもしれま

2019/04/14 21:15

数学者も悩んだ確率の話 モンティー・ホール問題を解説してみた

以前の記事『確率は難しくて当たり前？ 数学者も悩んだ確率論の話』で、17世紀の有名な数学者が確率に悩んでいたことを説明しました。 同じように数学者を悩ました確率の問題に「モンティー・ホール問題」と呼ばれるものがあります。 この「モンティー・

2019/04/13 20:42

ブラックホールはブラックではない？ ホーキング放射とは何か

前回の記事『ブラックホールとは何か？歴史を辿るとわかりやすいので挑戦してみた』で、ブラックホールについて簡単に説明しました。 ブラックホールは光さえも逃がさない、全てを飲み込む穴のようなものです。 しかし、ブラックホールの研究が活発になった

2019/04/09 21:36

ブラックホールとは何か？歴史を辿るとわかりやすいので挑戦してみた

ブラックホールとは、光も抜け出せすことができない、全ての物質を飲み込む穴のようなものです。 このブラックホールのことを知るには、研究の歴史を辿るのが一番わかりやすいはずです。 そこで、ブラックホールの研究の歴史を簡単に説明してみました。 わ

2019/04/08 21:08

科学を面白いと言ってもらいたい！サイエンスコミュニケーター

このブログは「多くの人に理系の分野に興味をもってもらいたい」という目的で運営しています。 （詳細は別記事『ブログの内容や目的を言語化してみた ブログのたな卸しのすすめ』参照） でも、まだまだ微力です。 自分の力が足りないのなら、科学の面白さ

2019/04/07 19:06

レノボのパソコンでファンクションキー設定が日本語入力に合ってなかった件

LENOBOの"ideapad 320S”というノートパソコンを購入して使い始めたところ、ファンクションキーでの動作が違い、思うように入力できないという現象が…… その辺りの事情を調べてみたので、記事にしてみます。 ファンクションキーの設定

2019/03/20 20:53

絶対温度、絶対零度とは何？ それ以上下げられない究極の低温の秘密

絶対温度……私たちがいつも使っている℃で表される摂氏温度（セルシウス温度）とはちがい、K（ケルビン）という単位で表される温度です。 普段は使わない絶対温度。これは一体どんなものなのでしょうか。 簡単でありきたりな説明だけではなく、ちょっと踏み込んだところまで説明してみます。

2019/03/19 20:40

中古ドメインだったので、前の所有者を調べて驚いた話

このブログのドメイン”tidbits.jp”（tbits.jpに変更前）は、過去にも使われていた中古のドメインだということが判明しました。 そこで、過去にどのように使われていたのか調べてみて……ちょっと驚いてしまいました。 ということで、こ

2019/03/17 09:47

マクスウェルの悪魔とは何か？ わかりやすく簡単な説明に挑戦してみる

マクスウェルの悪魔（マックスウェルの悪魔）というのは、物理の世界に出てくる悪魔のひとつです。 物理と悪魔……なんだか妙な組み合わせですが、「もし悪魔がいたら？」と考えて思考実験することで、多くのことがわかっていきました。 この「マクスウェルの悪魔」を、できるだけわかりやすく、簡単に説明するという無謀なチャレンジをしてみます。

2019/03/13 14:30

うるう秒って何？ 次回の予定はいつ？ 太陽時・原子時・協定時・わかりやすい時間の話

「来月の1日は、うるう秒で8時59分60秒の1秒が追加されます 」 そんなニュースを聞いても、ピンとこない人も多いでしょう。この「うるう秒」一体なんのためにあるのでしょうか？ その秘密をできるだけ簡単にわかりやすく説明してみます。 そして気になる次のうるう秒はいつでしょう。

2019/03/11 20:03