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時空 解 さんの日記

 
2021
7月 14
(水)
11:22
ファインマン物理学 第1巻 第1章 躍るアトム 1-4 化学反応
本文
皆さんこんにちは、時空 解です。

昨日、数学検定の結果が届いたのですが、ちょっと部屋の書類の整理をしていたらいつの間にやら紛失してしまいました。( x x;
中身は一通り観たので記憶に残っている平均と私の得点を書いておきます。

平均点が確か 1.9点。私の得点は 1.8点でした。_| ̄|○

今度の検定試験は8月28日。もう準備を始めなくてはいけない時期に差し掛かりました。次回こそ合格をしたいです。

さて、数検もそうですが、今日もファインマン物理学の続きも読んで行きたいと思っています。
それでは始めます。
 

第1巻 第1章 躍るアトム 1-4 化学反応
・原子やイオンが組み合わせの相手を変えて、あたりしい分子を作る現象は、化学反応と名付けられている
・いままでの現象 (1-1,2,3) は原子やイオンが相手を変えないので物理学現象という
・化学反応、物理学現象の2つの間にはそうはっきりした区別があるわけではない。我々が勝手に付けている名称である
・酸素では2つの酸素原子が非常に強くくっつきあっている
・酸素原子はどうして2つなのか?どうして3つ、4つとくっつかないのか?原子には非常に強い好みがあるのはなぜか?この問題を調べるのは、物理学者の仕事である
・炭素の原子は、個体結晶の中に存在している
・炭素が酸素を引く力は、酸素が酸素を引く力よりも、また炭素が炭素を引く力よりもずっと大きい
・酸素と炭素とは猛烈な勢いで結び付き、その近所にあるものがそのエネルギーをもらい受ける。結果、大量の運動エネルギーが発生することになる。これがすなわち燃焼である
・酸素と炭素が結びついて一酸化炭素という気体分子になる。化学名は $ CO $ である
・さらに酸素原子一つと一酸化炭素とがが結びついて $ CO_2 $ となる
・化学者たちはこのような原子の組合せを研究して、あらゆる物質は、それぞれ原子が一定の様式で組み合わさったものであるということを見出した
・二酸化炭素の分子は、まっすぐで対称的であることがわかっている。$ O - C - O $
・すべての原子の配列は3次元的に詳細にわかっている
・大きな分子 (化物分子) には、6個の炭素が輪になっているが、これは、平らな輪ではなくて、"ひだ" のある輪である
・スミレの匂いのなかには3種類の分子があって、水素原子の配列の点からみて、それらは互いに少し違ったものであることがわかってきた
・化学の課題の一つは、物質に名前をつけて、それが何であるかがわかるようにすることである
・完璧な名前であるためには、化学名はこみいったものにならざるおえない
・スミレの匂いに、こみいつた名前をつけて、その構造がわかるようにしろというなら、それは、
$ 4 -(2,2,3,6 $ テトラメチル $ - 5 $ シクロヘキサニル $ )-3 $ ブテン $ - 2 $ オン
ということになる
・化学者は、言葉によって分子をいいあらわそうとして、非常にむずかしい課題ととりくんでいるのである

・そもそも原子というものが存在するということは、どうしてわかっているのだろうか? それは、まず原子があるという仮説をつくる。もしも物質がほんとうに原子からできているならば、こうなるはずたと予想をたてることがてきるが、予想したとおりの物事が次々に起こってくる。これが原子が存在すると分る理由である
・一例として、顕微鏡を使って非常に小さいもの (コロイド) が水の中にあるのをみると、その粒がたえずピクピク動いているのがみえる
・さらに一例として、原子というものがあるということは、結晶の構造からもわかる。 $ X $ 線解析によって結晶構造を求めると、その立体的な "形" は、その結晶が自然に産するときに実際に示すような外形と一致する場合が多い。

・あらゆるものは原子からできている。これが根本的の仮説である。生物学すべてをくるめて、そう言える
・生物のすることで、生物は原子からなり、それが物理学の法則にしたかって行動しているという見地から理解できないものはないということである。これは生物学の分野で新しい考えを生み出すのに、一番有用な理論となっている
・我々は原子の単なるひとかたまりだといっているのではない。一人一人違ったこのかたまりは、いろいろの可能性をもっているのであって、それは鏡の中に諸君がみる自分の姿に蔵されているのである
 


第1章の最後の節、1-4 化学反応 はとても面白かったですね。特に
「そもそも原子というものが存在するということは、どうしてわかっているのだろうか?」
以降のところからワクワクします。

原子仮説と言う予想を先人が確かめて来た経緯のようなものを例に挙げて、最終的には我々自身も原子のひとかたまりだけどいろいろな可能性が蔵されていると締めくくっています。カリフォルニア工科大学の1年生に対して行う講義としてはとても気の利いた締めくくりだと想えます。

「永久に動きまわっている小さな粒」と言う原子仮説は、確かに "最小語数で最大の情報" として1960年代に カリフォルニア工科大学の1年生と2年生に示す内容としては、明解でふさわしいものでしょう。
(上から物を言っていますね。申し訳ありません。m( _ _;)m )

例えば下記のサイトのような、最先端の物理学の話を始めに大学一年生に行ったらどうでしょう?
 

見えてきた「宇宙のはじまり」 ビッグバン直前の一瞬を説く「インフレーション理論」 より抜粋
素粒子物理学では何もない空間、「真空」にも水が氷に変わる(相転移)ように高いエネルギーを持った真空が低いエネルギーの真空に相転移をするとしています。インフレーション理論は、誕生直後の宇宙は真空のエネルギーが高く、これに互いに押し合う力(斥力)が働いて宇宙は急激に膨張すると説明します。


原子仮説なら、上記のような「無の空間のゆらぎから素粒子は生まれる = 小さな粒」何て言う仮説よりずっとスッキリしてますし、先人たちが積み上げた多くの実績もあります。
原子仮説から、生物学に話をつなげて、しかも私たち個人可能性にまで話が及んでいるのですから、鮮やかです。こんにちは

それに…こっちの方がワクワクすることですが…
「原子仮説が全てではない。もっと別の仮説も考えて、それを検証する価値がある。君たちにはもっと優れた仮説を立てられる可能性がある!」
と言われている気もしてきませんか?にっ

高校時代に宇宙の始まりに火の玉を仮定しなくてはならない物理学に疑問を持って、「テクロ理論」を考えました。
まぁ理論と言うよりも仮説ですね。

その仮説は高校時代には
「2つのゼロ (テロ) と (クロ) を仮定する」
と言うものでしたけどね。

50代以降、今では「無区別状態を前提にして2つのゼロ (テロ) と (クロ)」を想定しています。
「無区別状態」の意味に付いては、以前 YouTube に動画として投稿ましたので、是非ご覧頂ければと思います。

・新しいゼロの概念 前編



無区別状態:動画6分22秒以降より
宇宙が無かったら、すなわち全宇宙がエネルギー量ゼロなら、果たしてその状態がゼロだとどうやって判断したら良いでしょうか? …出来はしない。
エネルギーが存在している状態を知っているからこそ、エネルギー量ゼロだと判断できる。だから宇宙の始まりについて考察する時には、数学上で使うゼロと言う概念で考察すると間違える。


…この動画を投稿したのが5年も前になるんですね。今観返してみると恥ずかしいものですね。( ^^;
でもまぁ「無区別状態」の説明としては、まあまあです。

注意書きをしますと
「高校時代からこんなことを考えていた」
と言っていますが、高校時代にはまだ無区別状態という前提は思い付いていませんでした。

相手をしてくださったゆきゆまんさん、ありがとうございます。余計な口は挟まずに聞き手役に徹して頂き、今でも感謝しています。

ここで無区別状態の説明を付け足すとしたら
・無と有との区別もない (できない) 状態である。
・時空間もあるかないか判断できない、遠い、近いの区別もない。時間の経過を示すことも出来ない。
・無区別状態なので、そこに何かを想定すると、何かを構築できるようになる。

この「無区別状態」から人間が認識できる何か…例えば「永久に動きまわっている小さな粒」をどう生み出すか?「無の空間のゆらぎから素粒子は生まれる」仕組みをどう説明するか?
と言うことなんです。

「テクロ理論」と読んでいるのは、こんな私の思想?哲学?  …最終的には物理学理論と言う形に構築したいなぁ…と言うことなんです。

始めて読んだ時にも思ったのですが「ファインマン物理学」を読むと刺激をうけます。

では今日も休日を始めています。休日の充実こそ、人生の充実です。

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閲覧(49)
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投稿者 スレッド
時空 解
投稿日時: 2021/7/14 19:58  更新日時: 2021/7/14 19:58
管理人
登録日: 2015/6/21
居住地:
投稿数: 2347
 RE: ファインマン物理学 第1巻 第1章 躍るアトム 1-4 化学反応
こんばんは、安藤商会さん。いつもコメントありがとうございます。

今回は個人的にも残念でした。片道1時間ちょっとを掛けて受検会場に出掛けましたしね。下見もしていますからね。

合格する気満々だったんですよ…実は。( ^^;

でも結果は平均点以下…_| ̄|○

うーむ…

まぁ記述式と言うハードルが高いこともありますが、ちょっと数学の問題を解くことに手応えが出てきたのをいい事に、ナメて掛かった私がいけないんですよね。

反省です…。(  - -;)

では、今日もコメントありがとございます。( ^^).
安藤商会
投稿日時: 2021/7/14 19:50  更新日時: 2021/7/14 19:50
一人前
登録日: 2021/2/15
居住地:
投稿数: 124
 RE: ファインマン物理学 第1巻 第1章 躍るアトム 1-4 化学反応
'
こんにんちは。

「平均点が確か 1.9点。私の得点は 1.8点でした。」

前々回よりも大幅に点数が落ちていますね(汗)

解答できた問題の数値自体は正解なのでしょうかね?(採点表が紛失してるから不明でしょうか?)。

数値自体が間違っているのなら仕方無いですが、正解しているのなら…やはり「記述」で大量に減点されているのでしょう。

過去の検定の模範解答を書き写し、『数検好み』の記述の形をつかみましょう。

くやしいですが、それしか対応方法がありません。

出題を解くのに使った「公式・定理」の正式名称と、一般化された形の表記をもう一度確認する作業も必要です。

『2次方程式 ax^2 + bx + c = 0 の2つの解をα・βとすると、解と係数の関係 α+β= -(b/a) αβ=c/a より…』

などと、いちいち書かないと減点されると思います。私は納得行かないですが(汗)

三角関数などは、加法定理とか余弦定理など公式が多いので、いちいち記述するのはかなり面倒ですよね。ホントに嫌です。

私など、『正弦定理と余弦定理』の「どっちがどっち?」なのか分からなくなる事が多いので困ります。

もちろん覚えていない私が悪いのですが…。

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