ゆたりんブログ

またちらほらと科学関係の記事を読んでいると、どこかで聞いたような単語が出てました。 Scientists create atomic scale, 2-D electronic kagome lattice 「kagome lattice」と出ていて、このkagomeというのは日本語の「カゴメ」ではないのかな？と思ったらそれで合ってました。😉 記事中にも「traditional Japanese woven bamboo pattern」と書かれてます。 では「カゴメ」とはなんぞや？というと、漢字で書くと「籠目」で竹で編んだ籠の模様のこと。 籠目 - Wikipedia 実際には籠の編み方はいくつもあるわけですが、物理の方でのカゴメは六角形と三角形で埋められる構造のことを指すようです。 カゴメ格子 - Wikipedia Trihexagonal tiling - Wikipedia 鉱物の構造にも見られるとかなんとか。 自分は記事で初めてそういう名前だというのを知ったんですが(形自体は馴染みはありましたが)、物理の方での用語自体は1951年に初めて使われたそうなので結構前から使われていたようです。検索してみるとカゴメ構造に関する研究はたくさんありました。 初めの記事の研究は原子レベルで2次元のカゴメ構造を作って、そこでの電子の振る舞いを調べたもののようです。また時間があるときにでも読んでみることにします。 Amazon 科学関連の書籍

科学関係の記事を読んでると Pauli bloking という用語が出て来たのですが、検索してもヒットはするけど意味を指し示す解説がなかなか見つかりませんでした。 で、いくつかのサイトを参考にして意味を類推してみました。 分野としては物性物理や材料系の用語で、固体電子系のバンド理論でのある種の効果のことを言うようです。その効果は固体の光励起において照射する光の強度が大きくなると出てくる模様です。 解説すると、 まず価電子帯の電子が光励起され伝導帯に上がり、伝導帯に励起された電子が溜まっていくと空いている電子状態が埋まっていきます。励起される先の電子状態が埋まると、電子はフェルミ粒子なのでパウリの排他原理により入れるところがなく励起出来ません。そのため照射する光の強度を増やしていっても、ある一定以上の強度で励起される電子の量が打ち止めになってしまいます。 と自己流で解釈するとそんな感じになりました。実際には論文とかちゃんと当たって調べるできなので、上に書いた説明で当たっているかどうかは保障しません (:p)

そろそろ夜も結構冷えるようになってきたので、この冬の暖房を考えてみる。 石油ストーブとカーボンヒーター、あとホットカーペットというのは例年通りだけど、灯油代も電気代もなかなか馬鹿に出来ない。 昔ながらに炭を起こして火鉢や囲炉裏、豆炭コタツというのもあるけど、如何せん火災や一酸化炭素中毒の危険が危ない。 そもそも囲炉裏も豆炭コタツも家に置く場所ねーよという。 で、ちらほら熱に関する本を読んでると人間の消費カロリーから計算すると75Wほどの発熱になるとのこと。 単純計算すると14人ほど集まれば1000Wのカーボンヒーターに匹敵するくらい暖かくなるんだろうか？ いや部屋に14人も居たら窮屈すぎるし、おもてなしの出費がかさむ。 単に熱源として人間を置いておくというのは、一般家庭だと現実的じゃないですな。 もうちょい調べてみると、熱効率という面ではエアコンのようなヒートポンプが優秀とのこと。 ヒートポンプとは ヒートポンプ - Wikipedia いや、しかしこれも電気代がかかるわけなのだが…。 あー、だったら人間に仕事させて人力ヒートポンプでもやれば効率いいんじゃね？と思い調べてみると、そこそこやってらっしゃる方がいますな。 CiNii 論文 -  「エコエネ実験教室」の開催 : 環境とエネルギーの公開理科実験を実施して(<特集>北海道支部) あ、これは冷やす方のヤツか…。 空気を圧縮するなら自転車の空気入れが使えるので、これをうまく応用してお外と室内を循環させるようなのを作れば原理的にはいけそう。 まぁ人力でシュコシュコやるのが効率的かと言われるとなかなか厳しいっすな。 あとは手回しや自転車発電機でペルチェ素子を使うという案とか(これも格子振動を利用したヒートポンプという分類らしい)。 よくよく考えたら人力でやるのは疲れる。 化学反応を利用したヒートポンプもある。研究されてるのは結構大がかりなので、これもちょっと…。 新技術説明会　様式例 - tama07.pdf 身近にあるのだと使い捨てカイロというのがある。カイロを部屋中にばら撒いて、冷たくなってから酸化鉄になったのを鉄粉に還元できればそれでサイクルは回せそう。(これ、酸欠のリスクとかどうなんだろ？) CO還元で行くなら製鉄設備作っ...

近年で言えば、ヒッグス粒子の発見などで素粒子物理学に脚光が集まってますね。また、日本に ILC(国際リニアコライダー) を誘致するとかいう話も出ています。 で、素粒子物理学では標準理論というのを用いて素粒子を説明しているんですけど、 その標準理論では説明できないことが出てきた。そこで、新たな枠組みで説明しようという理論の1つが超弦理論です。 超弦理論、以前から気になってたんですけどやたら難しそうなので、いままでこの手の本は読んでなかったんですけど、今回はあえて挑戦してみました。 大栗先生の超弦理論入門 (ブルーバックス)  http://bookclub.kodansha.co.jp/product?isbn=9784062578271 序盤は標準理論ではなぜ説明できないことがあるのか？といったことから始まって、徐々に超弦理論の解説に入っていきます。 標準理論では素粒子は点として取り扱われるのですが、くりこみという手法を導入しないと無限大が出てきてしまうそうです。そこで超弦理論を用いて素粒子を弦として扱うとうまく説明できるとかなんとか…(むずかしい)。 あとは重力理論を組み込むのにも超弦理論が役立つとかなんとか。 第10章まであるんですけど、理解できたのは第5章くらいまででしたね…。本格的に超弦理論の解説に入ってからはちょっとボクにはわかりませんでした…。  それでも第10章のまとめを読んで、「う〜ん、なんとなくわかったかな？」って気分になりました。 この本ではかなりわかりやすく書かれているんだと思います。本気で理解しようと思ったら、かなり高度な数学を組み合わせて考える必要があるんでしょう。それにいままでの常識に囚われない考え方も。 まぁ、理解できたかどうかはともかく、最先端の物理学の一旦に触れることができた本でした。

MeshにPhysicsの設定をした場合、以下の設定で落下する(Blender Render)。 Cloth Soft Body でSoft Body Goalのチェックを外す Rigid Body (TypeはActive (初期設定)) Clothの場合、材質の設定によって空気抵抗？が変化する模様。

どうやらBlenderで物理シミュレーションができると聞いてテストしてみました。いきなり難しいのをやっても自分でも意味わかんなくなっちゃうので簡単なのから。「Cubeの自由落下」と、「Planeとの衝突」をやってみます。 まず初期画面↓ 真ん中にキューブ(Cube)があって、あと光源とカメラが設置されてます。この画面だけでも、なんかいろいろ設定項目があって、なにをどうしたらいいのかよくわからないのですが…（まぁそれだけた多機能でいろいろできるんでしょう）。 とりあえず、このCubeを自由落下させてみたいので、Z軸方向で上にあげておきます。 次にCubeのオブジェクトの設定画面をよく見たいので、右のプロパティをいじるヤツ（ちゃんとした呼び方は知らない）をドラッグして広げてやります。 広げたら、その中から一番右のPhysicsを押すと下の画面のようになります。 すると、いくつか物理演算？のタイプが選択できるようになるので、ここでは「Rigid Body」を選択しておきます。日本語でいうところの剛体ですかね？まぁ、とりあえずこれでやってみましょう。 すると、下の画面のようにいろいろとパラメーターが選択できる画面になります。とりあえず、よくわからないので、この設定のまま進めましょう。 ここまでの設定で、物理シミュレーションをするには、画面下の矢印で示したボタンを押してやります。これを押すと、「Rigid Body」に設定されてある値から自動でアニメーションが作成されます。 押してみると、画面に次のようなアニメーションが表示されます。あとはレンダリングすればアニメーションが完成するのですが、レンダリングは時間がかかるしカメラとかの調整も面倒なので今回は飛ばします。 ストーンと落ちていきますね。下に床がないので放っておくと、どこまでも？下に落ちていきます。まぁ、アニメーションの設定が250コマまでなので、そこまで行ったらまた初めからアニメーションが始まりますけど。 こんなに簡単にシミュレーションできると、おもしろいですね。これだけで30分くらいは遊べます。 さて、ただCubeを落とすだけじゃつまらないので、下に床を敷いてそこに落としてみることにしましょう。 まず、床の代わりにPlaneのオブジェクトを置いてやります。 メニューバーの「...