僕のおじいちゃん
今日は久しぶりに祖父と話しました。お互いに楽しくなると止まらない性分なので、5時間ほどぶっ通しで話していたようです。世間話してるおばさんたちを見て何が楽しいんだろう、と思ってたのですがその気持ちが少しわかりました。
おそらく実際に進んでいる(実軸における)時間と私たちの感じていた、祖母を呆れさせていた(ある意味虚軸における)時間の速度が乖離していたのでしょう。
何を話したか。他愛もない、親戚、進路、昔話、テンソル、そして宇宙に関する話など。彼はおおよそ全学問分野に精通しているので宇宙にまつわる色々なものについて教えてくれます。知識が桁違いすぎてたまに訳わかんなくなるけどね。おそらく彼の持論も含まれていて、何よりアウトプットすることで私の理解を深めようという目論見のもとに書いているので嗜み程度に読んでくだされば嬉しいです。あとテンソルはよくわからないし、ベクトルを見るカメラのx,y,z座標を移動すれば1次元で表せることが多いし(大暴論)、僕にはまだ早かったです。でもベクトルのことを考えていると自然とその概念に行きついちゃうんだよな。
三角形について
まず、ネジについて。一般的なネジは全て溝が60°になっているが、雄ネジと雌ネジが面で接するように設計した時正三角形であることで全ての力が三角形の内心にかかることで強度を保てるからだそう。なるほど。ダイヤモンドのモース硬度が高いのは分子間力が強力なことに加えて正四面体状、面で見ると正三角形で構成されているためそのような理由もあるとかないとか。
スカイツリーもカテナリー曲線と正三角形が取り入れられているし、ダイヤモンドに関してはネットサーフィンしてもそのような情報は出てきませんでしたが、構造物を強固にする特性があることは確かなのでしょうね。
学問の境目
僕はいつも彼と話した時に、ここからは物理、ここからは化学と区切るように学問を綺麗に線引きすることはできないと感じます。高校までは基礎知識が十分でないため区切っているのでしょうが、各々の学問の知識が深まるとつながるのだと感じました。
例えば、槌で意思石を割った時、音や光といったエネルギーへの変換を踏まえても運動量は変化してしまうのではないかと考えたのですが、高校の化学習う「エントロピー増大の法則」に当てめれば辻褄が合う、といったことです。
他にも、自然現象を最初に紐解いた神学、窮理(今でいう物理学、哲学)、そして今ある学問などのつながりを垣間見られてとても面白いですね。
質量によるエネルギー
皆さんは太陽が燃えるメカニズムについて聞いたことがあるでしょうか。「核融合」という話はよく耳にしますが、一番有名なそれは水素が質量を失うことによって放出されるものです。
水素は一番密度が低い元素であり、重水素と三重水素を高温・高圧の状況下に置きヘリウムに変換することで質量分の大きなエネルギーが得られます。
この時、陽子、中性子、電子の数は変わりませんが2HがHeになるため質量は変化します。その反応で莫大なエネルギーが得られるようです。これが有名なアインシュタインのE=mc^2の公式が表すエネルギーですね!これもエントロピー増大の法則と結びつけられるのでしょうか。
そういえば中学校の友人が水爆の方が原爆よりも環境に優しいなどという爆弾発言をしていましたが、水爆は原爆の核爆発を利用してこの反応を起こしているのでそれは誤りです。そして思ったとしてもいうべきではないですね。
ちなみに星の爆発による核融合では鉄以上の重さの元素を作ることはできないようです。錬金術って難しいんですね。
相対性理論関連
相対性理論を理解するのに役立つツールの一つに時空図というものがあります。光速をc、時間をt、(距離=速度を積分した値)=(距離=v-tグラフの面積)であるので、光の進んだ距離をct-xグラフに表すようです。僕にはなぜそれらの次元を揃えなければいけないのかいまいちピンときていません。
あと、とてもいいことを思いついたのですが、それはまた書きます。お疲れ様でした。