pho@自習室

2009-07-18

volume1 5-4

| 00:31

  • 長い時間

一日より長い時間について考える。一日一日数えても良いけど、年という単位もあって、木の年輪とか川の堆積物とかも単位になる。あんまり長くて数えられないとき、別の方法を考える必要があって、放射性物質を使うやり方がけっこううまくいっている。これは、振り子みたいに周期的ではないけど、別の種類の普遍性がある。サンプルが減少していくペースが一緒。量が半分になるまでT日かかるとすると、四分の一になるまで、もうT日かかる。t/Tという半減期が存在するとする。最初に、ある量Aの放射性物質が存在していたと知っていて、現在Bしか含まれていないとき、(1/2)^{t/T}=B/Aとなる。

そんな感じであるものがいつできたかわかる。カーボン14の半減期は5000年で、がんばれば20回くらいの半減期のあとも測定できるので、10万年前まで測定可能。もっと古いものについて知りたければ、別の半減期のものを使えばいい。ウラン半減期が10億年。ウランが崩壊すると鉛になる。岩に含まれるウランと鉛を比を調べると、その岩がどのくらい古いかわかる。岩に限らず海でも同じことができるし、地球は55億年前にできたってのがわかる。

地球地球上の隕石が同じくらい古いってこともわかる。そうすると、宇宙空間に漂う岩から地球ができて、この岩のいくつかから隕石もできたってのがわかる。で、宇宙のなかの少なくともわれわれがいる部分は、100億か120億年前にできたといわれている。それより前に何が起きたかは知らないよ。その質問に何の意味がある?もっと前の時間というのは、意味をなすのか?

2009-07-12

volume1 5-3

| 23:27

  • 短い時間

正確に時間を計るとき、小さいユニットで測るのが大事。振り子を使ったりする。

1時間に3600回振動する振り子の各周期を1秒と呼ぶ。1秒をもっと小さい間隔に区切るが、

機械的な振り子を使うのは現実的ではないので、電気的な振り子、振動子(オシレータ)を使う。

較正は、ゆっくりした振動子の一回の振幅における振幅回数を数えることで実行。

時計の振幅周期は非常に短いので、電子ビームオシロスコープを使って数えて較正する。

レーザーと光増幅器の発展で10^{-12}秒より短い周期の振動子も可能だけど較正が無理。

時間の定義を変えると、もっと短い時間も測定できる。距離÷速度で求める。

ほとんど光速で移動するπメソンは、崩壊する前に平均10^{-7}m進む。

この寿命は、10^{-16}秒。定義は違うけど、十分に等価だとわりと自信あり。

もっと速い物理的事象の時間に言及するには、核振動を使う。

光が水素原子を横切るのにかかる時間で約10^{-24}秒というのがある。

2009-05-06

volume1 5-1 〜5-2

| 23:38

  • 運動

物理では定量的に観測することが大事。

ガリレオが斜面でボールを転がしたのを物理の始まりとする人が多い。

ガリレオは脈拍を使ってある時間にどれだけ転がったかを測定した。

で、この距離は、時間の二乗に比例する。運動では、いつ?どこ?が大事。

  • 時間

時間の辞書的な意味はいまいちだ。

重要なのは、どう時間を測定するかであり、周期的なものが利用できる。例えば一日。

一日は大体平均して同じ長さ。本当に同じかどうか調べるには、別の周期的なもの、例えば砂時計を使えばいい。

南中から次の南中までの砂時計をひっくり返す回数を数えると、いつも同じになるとわかる。

単に時間の定義が、いくつかの明らかに周期的な事象の繰り返しに基づくものであるとは言える。

2009-02-08

volume 1 1-1〜1-3

| 22:29

・全般的なこと

We do not know all the basic laws.

The test of all knowledge is experiment.

こんな感じで物理は一歩ずつ進む必要があるらしい。

・液体と固体

氷には多くの"hole"があるので、解けると"hole"に水が入り、縮む。

金属は最密充填構造なので広がる。

ヘリウム絶対零度でも凍らない。圧力をかけると凍る。

・蒸発

水蒸気等の出入りが平衡状態にあるので変わらなく見える。

乾燥していると入ってくる分が減るので、全体として蒸発する。

平均よりエネルギーがあるものが出て行くので、蒸発すると温度が下がる。

スープにフーフー息を吹きかけると、蒸発が保たれて、温度が下がる。

急に容器の空気を抜くと、液体から空気が出て泡になる。

ダイバーには良くない(減圧症になるから)。

attraction

分子間力やイオン間の引力などの引き合う力をattractionというらしい。

魅了するもの、引き込むもの、というあたりで、遊園地のアトラクションと

関連してくるんだろうな、と思った。