素朴な疑問。


No.22  科学の不思議―――――科学万歳!
・・・・・・・でも私は理系ではない。












 

 

 















「なぜ、雲より高い富士山に雪が降る?」





富士山は頭を雲の上に出している。なぜ雪が降るのか?





雪は雲中の水蒸気が冷やされ、氷結したもののはずだが・・・。





答えは簡単―――――





雪は富士山頂よりもはるかに高い所にある高度1万mほどの

雲から降ってきているのだ。





標高8848mのエベレストにも雪は降るのだから

富士に雪が積もるのは当然のことだ。























「なぜ、雲より高い富士山に雪が降る?」











富士山は頭を雲の上に出している。なぜ雪が降るのか?





雪は雲中の水蒸気が冷やされ、氷結したもののはずだが・・・。





答えは簡単―――――





雪は富士山頂よりもはるかに高い所にある高度1万mほどの雲から降ってきているのだ。





標高8848mのエベレストにも雪は降るのだから富士に雪が積もるのは当然のことだ。























「山頂に万年雪のある山の高さはどうやって測る?」











ヒマラヤやアルプス

(スポーツショップヒマラヤ&アルペンではない。)
・・・・って誰も思ってないってな。






の山頂には、万年雪におおわれている。





すると、その高さをどうやって測るのだろうか?





万年雪の厚さが分からなければ、正確な高さは測れないはずである。





ふつう、山の高さは頂上を確認してから測られる。





測定方法はいくつかあって





たとえば、二つの地点の間の高度差を測って積み重ねていく





「三角水準測量」

間接水準測量。
2測点間の高低角、距離、気差、球差から
2測点間の高低差を求め標高を測定すること。






や、航空写真から高さを割り出す





「写真測量」で測られる。


航空写真測量は、実体視の原理を利用して地図を作成しています。
実体視の原理とは、「人間が2つの目で1つのものを見ると遠近感をもつことができる」という原理のことです。 この実体視により、異なった撮影位置の複数の写真を立体的に観察しながら測定することによって、三次元的な地形データを得ています。 地上測量と組み合わせることで、より精度の良い三次元データがでる。









その時、頂上に万年雪をいただいていれば人間はその上を歩くという理由で





人が立ち足のもぐった位置で山の高さを決めている。























「富士山の『五合目』はなぜ、標高の半分ではないのか?」











富士山登山道には「○合目」という表示がある。





たとえば「五合目」というとき、





富士山の標高の半分の高さ(標高1888mになるが)





だと思っている人がいるが











そ れ は 間 違 い 。









現に、富士登山道の入り口の一つ吉田口は、





「一合目」だが標高は1525mもある。





「○合目」は、標高や距離とは全く関係がない。





確かに山頂に近づくにつれて数は増えていくが、





これは登山道の難易度を示している。





ほとんどの山は、山頂が近づくにつれ、斜面が急になったり、道が悪くなる。





つまり、「○合目」の数が増えると、山頂は近いが、



これからの道のりはきついぞ





・・・ということを示しているのである。























「山の高さはどこから測るか?」











山の標高は「海抜」ともいう。





海面からの高さを測るからそう呼ぶわけだが





日本の場合は、東京湾の平均海面の高さを0mとし





それを基準にして全国の標高を測定している。





といっても、海面には満ち干があり波が立ち、いつも一定ではない。





そのため、国会議事堂横の公園に「水準原点」を定め、





その地点の標高を24・4140mと定めている。





この高さを基準にして山の高さを含めて他の地点の標高を求めているのだ























「水の沸点はホントに100度?」











氷が溶けて水になるのは0度。





その水を熱して、沸騰状態になるのは100度――――





と思っている人が多いが、これは間違い。





水が凍る温度(凝固点)が0度というのは確かだが





水が沸騰する温度(沸点)は、正確に言うと「約99.974度」である。





「正確に言うと」といったわりには「約99.974度」だなんて





「約」がついているのもヘンな話だが





これは水の沸点が実験のたびに微妙に変わるから。





水の沸点は気圧などの影響を受けるためなかなか一定しないのである。





こうした科学的な数値を決める国際度量衡委員会では1989年になって





「水の沸点は約99.974度」





という定義を下した。





そのため1990年以降の理科の教科書では





水の沸点は「100度付近」などとぼかした表現がとられている。

















「なぜ、マイナス273度以下はないのか?」











科学に世界には「絶対零度」というものがある。





これは考えうる最低の温度のことで摂氏に直すと











マイナス273度(正確には273.15度)である。











なぜマイナス273度なのか?








この絶対零度の存在を推論したのは、イギリスの科学者ケルビンだが





彼はシャルルの法則から、次のような仮説を立てた。





シャルルの法則とは





「温度が1度上下するごとに気体の体積は





0度の時よりも273分の1ずつ増減する」というもの。





ということは1度低くなるごとに273分の1ずつ体積が減っていくのなら





マイナス273度のときは体積がゼロになってしまう。





つまり、これ以上体積が減ることはありえないと考えた彼は





「マイナス273度より低い温度はありえない」



と推論したのである。





彼のこの仮説はその後めでたく証明され





以来絶対零度はケルビンの頭文字であるで表されるようになった。

















「北極星は、なぜいつも同じ位置にある?」











その昔、地図も磁石もないころ、旅人たちは北極星を見て方角を知った。





北極星の位置はいつも同じで、つねに北からである。





地球は自転しているから、普通の星は、刻々と位置が変わって見える。





ではなぜ、北極星だけはいつも北になるのか?





これは、北極星が地球の地軸のちょうど真上にあるからだ。





地軸とは北極と南極をつらぬく軸のことで





地球はこの地軸を中心に自転している。





その地軸の真上というかはるか延長線上にある北極星が





動かないように見えるのは当然なのだ。

















「時々月が赤く見える理由は?」











月の光は、太陽の光を反射したもの。





その光は一般的に七色に分解される可視光線と





目には見えない紫外線・赤外線で構成されている。





空気中ではこれらの光線のうち





赤い光線よりも青い光線のほうが散乱しやすい。





赤いほど光の波長は長く青に近づくほど短いため





青い光は空気中の水蒸気やほこりにぶつかると進行方向が変わってしまう。





これが青い光が散乱しやすい原因である。





月が時々赤く見えるのは地平線近くにある場合で





地平線上の月の光は人間の目に届くまで密度の濃い空気の中を通ってくる。





水蒸気やほこりにぶつかることも多く





青い光はほとんど散乱してしまい残った赤い光だけが地上に届く。





そのため、私たちの目には、赤く見えるのだ。

















「なぜ、赤い星と青い星があるのか?」











星には青白い星と赤い星がある。





なぜか?





火星や金星など地球にごく近い星を除くと





星の色はその星の温度によって決まる。





普通の物体でも、一般的に高温で燃えているものは青白く





温度が比較的低いものは赤く見える。





たとえばロウソクの火は温度が低いので赤みを帯び





温度の高い溶接用のバーナーは青白い。





星の場合は、スピカのように青白い星は表面温度は2万度に近く





シリウスやアルタイル、ベガのように白い星は1万度





アークツルスや太陽のように黄色い星は6000度あまり





アンターレスやペテルギウスのような赤い星は3000度といわれている。

















「太陽がもし消滅したら・・・?」











私たちが生活していくのに光や熱を出す太陽はなくてはならない存在です。





太陽は75%が水素で25%がヘリウムからできています。





直径は約140万キロメートルでこれは地球を109個並べたくらいの大きさです





太陽の表面温度は6000度です





だから近づいただけで燃え尽きてしまいます





地球から太陽までの距離の平均は1億5000万キロメートルです





これは地球と月までの距離の400倍もあります!





地球は1秒間に約30キロメートルの速さで太陽のまわりをまわっています





太陽からは熱や光のほかに電気を帯びた粒子が放出されています





これを太陽風といって太陽系の中を秒速450kmで広がっていきます





太陽風は地球にも影響をあたえていて





磁力線のうねりによる電波障害や





美しい北極のオーロラなどの現象が発生するのは太陽風のせいです











地球から太陽まで光り速度で8分19秒かかるので





太陽が消滅しても8分19秒は太陽の光が拝めるのです。









もし、鉄腕アトムの最終回のように





太陽へ行くとなるとどのくらいかかるかというと





光だと8分19秒・ロケットだと250日・飛行機だと20年・歩いて行こうとするとなんと4000年もかかってしまいます。





まぁ〜歩く人はまずいないでしょう。


――――ってか宇宙をどうやって歩くんでSKY?











疑問その2に続く・・・予定・・・








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