身近な科学について解説します。月１回程度の更新を考えていますが、タイムリーな話題があれば、不定期に更新します。 2012-05-11T16:06:24+09:00 神塾　澤田 忍者ブログ swng0502.blog.shinobi.jp://entry/28 2015-09-29T14:58:58+09:00 2015-09-29T14:58:58+09:00 　さて、今回は台風２１号についてです。幸いなことに、私たちの地域には全く影響がなかった台風ですが、沖縄地方、特に先島諸島周辺では猛烈な勢力で通過しました。予報段階から風速70ｍ程度とかなり強い風が予想されていましたが、結局予報をはるかに上回る風速81.1ｍを記録しました。これは、観測史上４番目、与那国島では過去最大風速だそうです。
　そもそも風速とは？という疑問があるかもしれません。風速は、文字通り「風の速さ」ですが、それを「秒速」で測定したものです。つまり、風速81ｍとは、風の速さが秒速81ｍであることを表します。
　秒速81ｍの風といわれても、どれくらい速いのか、どれくらいの風を感じるのか想像もつきません。運動会・体育大会のシーズンでもあるので100ｍ走にたとえてみましょう。もし完全に風に乗ることができれば、100ｍを1.2秒程度で駆けぬけることになります。中学生くらいでかなり足が速い生徒のおよそ10倍の速さです。どれくらい風を感じるのでしょう？
　やっぱりピンと来ません。
　ニュースでとてもわかりやすいたとえをしてくれていました。ちょうど、新幹線の速さくらいです。つまり、風速81ｍの風をまともに受けるということは、新幹線の窓から顔を出して風を受けているのと同じくらいということです！
　もちろん新幹線の窓は開きません。でも何となく想像ができたのではないでしょうか。それくらい危険だということですね。車も、小さな家も飛ばされます。絶対に外を歩くことはできません。
　私たちの東海地方では、台風がこれほどの勢力のまま接近・通過することはないと思います。そのため台風の接近には、さほど危機感を感じていないのではないでしょうか。でも、風速80ｍ級とはいわなくても、半分の風速40ｍでもかなり危険です。時速150kmくらいですから、高速道路を走る自動車の1.5倍ほどに相当します。高速道路で窓から傘を差すなんて、どう考えても無理に決まっています。その1.5倍の速さですから...。
　そろそろ台風シーズンも終盤ですが、まだまだ油断はできません。台風が接近したら、「学校が休みにならないかなぁ...」なんて不謹慎なことを考えていないで、家の周りの飛ばされそうなものを片づけたり、雨戸やシャッターを閉めるなど、しっかり対策をしてください。また、風にいろいろなものが飛ばされてくることもありますので、絶対に外を出歩かないように、また風が強くなる前に帰宅できるように、早めの行動を心がけましょう。]]> 神塾　澤田 swng0502.blog.shinobi.jp://entry/27 2015-05-14T13:50:58+09:00 2015-05-14T13:50:58+09:00
　インターネットのニュースで、鹿児島市にある「いおワールドかごしま水族館」の「沈黙(ちんもく)の海」という水そうが話題になっていました。さまざまな海の生物を展示した水族館の出口付近に、次のような文が添えられた、何も入っていない空っぽの水そうがあるそうです。

沈黙の海

青い海　なにもいない
もう耳をふさぎたいほど
生きものたちの歌が聞こえていた海
それが　いつのまにか、何も聞こえない
青い海

人間という生きものが
自分たちだけのことしか　考えない
そんな毎日が続いているうち
生きものたちの歌がひとつ消え
ふたつ消えて
それが　いつのまにか　なにも聞こえない
青い　沈黙の海

そんな海を子供たちに残さないために
わたしたちは　何をしたらいいのだろう？

　時々あわが上がる以外、何もいない静かな水そうを見て、「不気味だ」とか「こわい」とか、特に子どもたちは良くない印象を受けている場合もあるようです。もちろん、イルカやウミガメなどのかわいい海の生物を観察したり、時にはふれあったりすることができるのも、また、自然の中では決して見ることのない深海魚などの不思議な生き物を見ることができるのも、水族館の大きな魅力です。その点では、この水そうには意味がないようにも思います。しかし一方で、単に「かわいかった」だけではなく、海の生き物に関心を持つきっかけを与えることは重要な役割だとも思います。そういった点で、この水そうは非常に重要なメッセージを発信しているのではないでしょうか。
　この水そうは、今は亡き初代水族館館長によって、開館当時から設置されているそうです。もし訪れることがあったら、「なんだ、何にもいないじゃない...」と素通りすることなく、ぜひメッセージに目を向け、その意味を考えたい、また子どもたちにも考えさせたいと思います。]]> 神塾　澤田 swng0502.blog.shinobi.jp://entry/26 2015-03-10T15:10:41+09:00 2015-03-10T15:10:41+09:00 　だんだん暖かくなってきました。進級・進学を前に気持ちがウキウキすると同時に、そろそろ目や鼻がムズムズする人も出て来始めたのではないでしょうか？
　そうです。花粉症です。花粉症に悩まされている人がだんだん増えているのには、いくつかの理由があり、現代人の免疫力(めんえきりょく)が低下していることも考えられますが、かつて国内でたくさん植林したスギの木が、海外産の材木に押されて放置されているため、以前に比べスギの花粉自体が増えていることも大きな原因だそうです。
　スギの他にも、ヒノキも花粉症の原因になります。以前「チューリップやバラの花粉症ならかわいくていいのに....」と言った小学生がいましたし、そもそも「スギやヒノキって花が咲くの？」という疑問もあるかもしれません。
　確かに、チューリップやバラ、カーネーションなどの花はわかりますが、スギやヒノキの花ってイメージがわかないかもしれませんね。でも、スギやヒノキも花は咲きます。ただ、チューリップなどのように目立たないのです。わかりやすいところでは、「松ぼっくり」はマツのめ花です。よく見ると、マツの枝の先端に若いめ花があり、その付け根あたりにお花をつけています。そのすぐ下に前年の若いめ花、さらにその下に２年前のめ花が「松ぼっくり」になってついています。マツと、スギやヒノキは少し様子が違いますが、同じようにお花とめ花があり、花粉はこのお花から大量に風に飛ばされるのです。
　スギやヒノキは「風媒花(ふうばいか)」といい、風が花粉を運んでいます。その中で、たまたまめ花にたどり着いた花粉が、受粉できるしくみです。それに対し、チューリップなどは「虫媒花(ちゅうばいか)」と呼ばれ、主に昆虫が花粉を運んでくれます。虫媒花では、昆虫たちに気づいてもらえるようよく目立つ花が咲き、花粉を運んでくれた「お礼」として蜜を昆虫たちにプレゼントしているというわけです。昆虫たちが「花から花」へ花粉をピンポイントで運んでもらえるため、大変効率が良く、多くの花粉をつくる必要はありません。ところが、風媒花はまさしく「風まかせ」ですから、大量の花粉を風に飛ばす必要があります。
　また、花粉のつくりも、「虫媒花」は昆虫たちのからだにつきやすいようにベタベタしていたりトゲトゲがついていたりしていて、風に舞うことがないので、花粉症にはなりません。それに対し、「風媒花」では風船のようなつくりがあるなど、風によって遠くまで運べるようになっています。さらに大量に花粉を飛ばすので、花粉症を引き起こす原因になるのです。
　スギやヒノキ以外にも、目立たない花が咲く植物は花粉症の原因になることがあります。よく知られているのは「イネ科」の植物です。確かにイネの花って見たことがないような....。実はひっそり花が咲きますが、やはり「風媒花」なので目立ちません。ということは花粉症の原因になる可能性があります。
　花粉を飛ばす植物たちも、生き残りのために様々な工夫をしています。花粉症の人は、医師の診断や薬、そして毎日はマスクなどで自衛するしかありませんね。]]> 神塾　澤田 swng0502.blog.shinobi.jp://entry/25 2015-01-16T14:09:37+09:00 2015-01-16T14:09:37+09:00
　新しい年を迎えました。本年もよろしくお願いします。
　さて新年第１回目は、愛知県でも警報が発令されていることを受け、「インフルエンザ」についてお届けします。いよいよ受験シーズンまっただ中ですが、受験生の皆さんは体調管理は行き届いているでしょうか。夜遅くまで勉強に取り組むことで生活リズムが乱れていたり、食生活のバランスがくずれることで、体調が良くないようでは、せっかくの努力の成果を充分に発揮することができません。万全の状態で試験に臨み、良い結果が得られることを心から願っています。
　しかし、いくら生活リズムや食生活に気をつけても、ウィルスによって感染する病気は防ぎ切れません。中でもインフルエンザは感染力が強く、直接接触しなくても、くしゃみやせきなどからの「飛沫(ひまつ)感染」の可能性があります。手洗いやうがい、マスクの着用など、できる限りの対策をしてください。ただし、一番は人混みなどを避けること。逆に言えば、ウィルスに接触しなければ感染はしません。感染者がいるかもしれない所には、できる限り近づかないことです。
　インフルエンザなどの感染症は、体内に入り込んだウィルスをやっつけようとすることで発熱などの症状が出ます。では、のどに入ったウィルスを、水分と一緒に飲み込んだら!?
　これはセーフでしょうか。アウトでしょうか。
　正解は、セーフです。水分と一緒に飲み込んだウィルスは、当然胃の中に運ばれますが、胃の中は強い酸性です。胃液は酸性の水溶液に知られる「塩酸」でできています。ウィルスは、酸性の水溶液中では生きられません。したがって、これはセーフなのです。
　うがい同様、こまめな水分補給はのどをうるおすことにもつながり、より感染を防ぐことにも期待できます。だた、鼻から侵入するウィルスの撃退は難しいです。鼻から水は飲めないですし、鼻うがいもちょっと無理かも知れません。結局人混みを避け、うがいや手洗い、マスクの着用を心がけるのが一番ですね。]]> 神塾　澤田 swng0502.blog.shinobi.jp://entry/24 2014-11-10T12:08:38+09:00 2014-11-10T12:08:38+09:00 　ここのところ、宇宙、特にロケットに関するニュースが続きました。国際宇宙ステーション(ＩＳＳ)への補給ロケットの打ち上げ失敗(アメリカ，10/28)は大変残念でしたが、気象衛星「ひまわり８号」(日本，10/7)は、無事静止軌道に乗りました。
　この「ひまわり８号」は、東経140度あたりの赤道上空3万5800kmに静止して、2015年の夏ごろから地球に様々な気象データを送信する予定です。でも、人工衛星はなぜ上空に「静止」できるのでしょう？地球の引力で落ちてこないのでしょうか？
　もちろん、地面から3万km以上離れていても、重力(引力)ははたらきます。本当に「静止」していたら、落ちてきます。でも落ちてこないのは、実は静止衛星は「静止」していません。ちょうど地球の自転と同じ速さで同じ向きに飛んでいるため、いつも地球上の同じ場所の真上にいます。そのため地球から見ると静止して見えるだけです。
　回転して運動する物体には、「遠心力」という外に向かって引っ張られるような力がはたらきます。車がカーブするときに感じることができると思います。静止衛星は、ちょうど地球の重力と同じ大きさの「遠心力」がはたらく速さで上空を飛んでいるので、重力と遠心力が打ち消しあい(力のつりあい)、落ちてもこなければ、逆に遠心力で宇宙に放り出されることもないのです。
　地球に近ければ重力が大きいので、大きな遠心力でバランスを取るために、速いスピードで飛ぶことが必要です。逆に遠ければゆっくりにしなければなりません。人工衛星がいつも同じ場所の上空にいられるためには、地球の自転と同じ速さで飛べるように地球からの距離を計算して軌道を決める必要があります。
　日本の気象衛星なら、日本の真上に静止していた方がいいと思いますが、残念ながらそうはいきません。重力は地球の中心に向かってはたらき、遠心力は回転の軸に垂直にはたらきます。そのため、日本の上空ではこの２つの力がまっすぐ打ち消し合くことはできないので、日本の上空に「静止」することはできないのです。２つの力を打ち消すことができるのは、赤道上空だけなので、静止衛星は必ず赤道の上空にいなければなりません。
　人工衛星といえば、先日の「皆既月食」の同じ日に、国際宇宙ステーションを肉眼で見ることができたのをご存じだったでしょうか。最も明るい１等星より明るく輝いて見えます。これを書いている11月10日前後にも見られます。明け方頃ですのでかなり寒いですが･･･。次はまた11月末から12月にかけても観察でき、期間の前半はまた明け方ですが、後半は夕方観察できます。特に12月7日は夕方かなり高い位置に見られるため、天気さえ良ければ観察には適していそうです。詳しくは、JAXAや名古屋市科学館などのHPをご参照ください。]]> 神塾　澤田 swng0502.blog.shinobi.jp://entry/23 2014-10-08T13:38:47+09:00 2014-10-08T13:38:47+09:00 　日本人の赤崎教授(名城大)、天野教授(名古屋大)、中村教授(米カリフォルニア大)の３氏が、ノーベル物理学賞を受賞されました。実用的な青色ＬＥＤの開発が受賞の理由です。エジソンの電球の発明に匹敵する成果だともいわれています。
　では、なぜ青色ＬＥＤの発明がこれほど高く評価されたのでしょうか？
　目に見える範囲の光(可視光線といわれます)は、波長により色が異なります。人工的にさまざまな色を作り出すには、赤・緑・青のいわゆる「光の３原色」が必要です。赤と緑のＬＥＤは早くから作り出されていたのですが、青色ＬＥＤはかなり困難といわれていたようです。この３色がそろったことにより、その組み合わせですべての色が作り出せるようになったため、ディスプレイなどもＬＥＤが利用できるようになりました。また、青色ＬＥＤからは白色光をつくることができるため、低電力で長寿命の照明器具が可能になりました。さらにこの技術は、青色は波長が短いためＤＶＤより高性能なブルーレイディスクにも応用されているそうです。
　私たちが消費する電力の２割以上は照明だそうです。これがＬＥＤに替えられれば、その電力は大きく減らすことができることになります。エジソンのおかげで20世紀が電灯で照らされたように、21世紀はＬＥＤが環境にも優しく私たちの生活を豊かにしてくれる時代になりそうです。]]> 神塾　澤田 swng0502.blog.shinobi.jp://entry/22 2014-09-29T15:11:20+09:00 2014-09-29T15:11:20+09:00 　私たち中部地方の住民には、たいへんなじみの深い「御嶽山（おんたけさん／標高3067ｍ）」が突然噴火しました。今のところ、前ぶれらしき現象は特になく、予測は困難だったようです。日本が、この小さな国土に世界の活火山の７％が集中する「火山国」であることを改めて思い知らされます。
　今回の噴火は「水蒸気噴火」である可能性が高いといわれています。「水蒸気噴火」とは、地下のマグマが直接噴出するのではなく、マグマの熱によって熱せられた地下水が、高温の水蒸気となって噴出する現象です。
　ご存じの通り、水が熱せられると100℃で沸とうし、条件にもよりますが体積は1000倍以上になります。ところがマグマに熱せられた地下水は、地下に閉じこめられているため体積が大きくなることができません。その結果非常に高い圧力になり、それが岩盤の弱いところで一気に膨張して岩盤を突き破り、爆発し噴火するのです。
　また今後注意が必要なのは、降り積もった火山灰が雨によって流される「土石流」の発生です。火山灰は、わかりやすくいえば溶岩の「しぶき」が冷えて固まったものです。ですから「灰」といっても細かな岩石の粒です。これが雨水に混ざると、とても大きな力でさまざまなものを押し流します。
　水によって生じる「浮力」は、水中にある物体と同じ体積の水の重さの分だけはたらくので、水の重さが重ければ重いほど、それだけ浮力も大きくなります。真水より海水の方が体が浮くのもそのせいです。土石流は、大量の土砂を含むことで水の密度が増し、浮力が大きくなった分、大きなものも簡単に押し流してしまうのです。橋や建物が流されてしまうのはそのせいです。
　今回の噴火で何人もの方が亡くなり、また依然安否の不明な方が多数あります。亡くなられた方のご冥福をお祈りするとともに、連絡がとれない方々が１日、いえ１分１秒でも早く無事に救出されることを心より願っています。]]> 神塾　澤田 swng0502.blog.shinobi.jp://entry/21 2014-09-01T16:39:44+09:00 2014-09-01T16:39:44+09:00 　旧暦では８～10月が秋にあたるため、その真ん中である９月が「中秋」となります。旧暦では月の満ち欠けによって日付が決まり、毎月１５日は満月(現実には多少ズレがありますが)です。特に８月１５日に見られる満月が「中秋の名月」となるわけです。ちょうど暑かった夏が終わり、夜風が心地の良い季節に月を愛(め)でる習慣と、秋の実りを祝うお祭りが重なったそうです。
　月の模様は、よく「うさぎの餅つき」に見えるといわれますが、これはこの季節に限ったことではありません。実は月は年中同じ面を地球に向けています。つまり１年間いつ満月を見ても「うさぎの餅つき」がみえることになります。月の裏側は、ロケットで月を回ってこない限り見ることはできません。これはなぜでしょう？
　どうやら、月の内部のつくりに関係があり、重心がかたよっているためと考えられます。ふつう天体は、内部にいくほど重い物質でできています。月は、地球との間の重力によって引っ張られながら地球の周りを回っていますが、月の内部の重い物質でできている部分が、中心からずれているため、常にその重い側が地球に向いているようです。その結果、地球から見える姿と裏側とでは、月の表面の様子は全然違います。
　月がどのようにできたかは、まだいろいろな説があります。しかし、惑星を回る衛星としてはかなり大きいことや、重心がずれていることなどから、特別なでき方をしたと考えられています。そのうちにはもっと簡単に月と行き来ができるようになって、直接月にいって内部構造を調査することもできるかもしれませんし、私たちのような一般の人々も「ちょっと月旅行へ...」なんて時代が来るかもしれませんね。実際月までは行けなくても、大気圏を脱出して宇宙空間まで行って帰ってくるくらいの旅行はすでに可能になっています。ご興味のある方は是非！]]> 神塾　澤田 swng0502.blog.shinobi.jp://entry/20 2014-07-07T14:40:54+09:00 2014-07-07T14:40:54+09:00 　「夏の大三角」という名前を聞いたことがあるでしょう。これからの季節にちょうど天頂（空のてっぺん）あたりに３つの１等星、はくちょう座の「デネブ」、わし座の「アルタイル」、こと座の「ベガ」が大きな三角形を作っています。実は、夏に観察できる１等星は多くはなく、逆にこの３つがよく目立ちます。ご存じのように、アルタイルは「彦星」。ベガ「がおりひめ星」とよばれ、七夕の主役です。はくちょう座は２人が「天の川」を渡るための橋になってくれています。
　しかし、私たちが１等星と呼んでいる星たちは、みんな同じように見えるわけではいません。まず同じ１等星でも明るさが違います。正確には、デネブは1.3等星、アルタイルは0.8等星、ベガはちょうど0.0等星です。
　なぜ「小数」で表されるのでしょう？
　最初、古代ギリシャ時代には１等星から６等星の６段階だけで分類されていました。もちろん、その当時に明るさを正確に計ることはできませんでしたから、「最も明るい星」たちを１等星、「肉眼で見える最も暗い星」たちを６等星と分類しました。その後19世紀になって、科学の進歩により星の明るさをきちんと測定できるようになりました。そうして比べてみると、１等星が６等星より100倍明るいことがわかったため、６等星から１等星まで５段階（等級）あがると100倍の明るさになるように、きちんと計算で求めることができるようになったのです。その結果、同じ１等星でも明るさの違いを、小数で細かく表すことができるようになりました。
　この方法だと、ちょうど１.0等星より明るい星は、等級が１より小さくなるだけでなく、マイナスも使って表すことになります。最も明るく見える星は、冬オリオン座の近くに見えるおおいぬ座の「シリウス」で、－1.5等星です。太陽はなんと－26.7等星ということになります。
　では、１等級明るくなると、何倍明るいのでしょうか。
　「５等級で100倍明るいんだから、100÷５＝20倍？」
　いいえ、違います。５段階で100倍、つまりX×X×X×X×X＝Xの５乗(Xを５回かけ算します)＝100倍なので、X＝約2.5倍です。電卓で2.5×2.5×2.5×2.5×2.5を計算してみましょう。97.65･･･倍になり、およそ100倍になることがわかります（詳しいとは、高校生になってから指数・対数の勉強をするとわかります！）。
　明るさの他にも、実は「色」も様々です。それについては、また別の機会に紹介します。
　残念ながら、七夕の時期は梅雨の真っ最中のため、星座の観察には不向きです。梅雨が明けたらぜひ「明るさの違い」にも注意して、星空を眺めてみてください。]]> 神塾　澤田 swng0502.blog.shinobi.jp://entry/19 2014-05-28T14:59:19+09:00 2014-05-28T14:59:19+09:00 　スマートフォン、いわゆるスマホの普及率が50％を越えたそうです。身近な人たちを見ると、もっと高い割合で利用しているようにも感じます。
　昨日Yahoo！ニュースでおもしろい商品が紹介されていました。商品名は『Leye(エルアイ)』といいます。なんと、スマホのカメラに附属のプレパラート(試料板)を乗せると、最大100倍程度に拡大して画面で見ることができるというも代物です。
　100倍の倍率があれば、少なくともゾウリムシやアメーバ、植物の花粉など、教科書などで紹介されるような微生物や動植物の組織はほぼ観察可能です。お子さんと一緒に観察すれば、ミクロの世界が身近に感じること間違いなし！装置は特に大げさなものではありませんし、お値段もお手軽(4,000円弱)です。もちろん静止画・動画撮影も思いのまま。FacebookやTwitterへの発信もカンタンなので、友だちや世界中の人々ともリアルタイムで感動をシェアできます。
　今のところ取り扱っている店舗は限られるようですが、インターネットからも購入可能のようです。興味のある方は、「leye」で検索してみてください。
　さあ、私も購入！と早速通販サイトをチェックしたら、もはや「在庫なし」!?
　しばらく手に入らないかもしれませんね...]]> 神塾　澤田