カテゴリー: 原稿再投稿

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気球玩具
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【1746年11月12日生まれ ~ 1823年4月7日没】

シャルルの生い立ち

その名を全て書き下すと、

ジャック・アレクサンドル・セザール・シャルル
：Jacques Alexandre César Charles

カールという名前をフランス風に読むと
シャルルとなるそうです。

また、セザールって
ミドル・ネームもフランス風ですね。

物理学で出てくるシャルルは
フランスに生まれた発明家にして物理学者
にして数学者、そして気球乗りです。

物理学者としては
ボイル・シャルルの法則で有名ですね。

それと同時に水素を使った気球で
初めて飛行した人なのです。

シャルルの研究業績

シャルルは
①「ボイルの法則」や、
②キャヴェンディッシュの仕事の研究や
③J・ブラックら当時最新の仕事を研究していき、
「水素の物性」に着目し続けました。

水素の比重が空気に比べて、とても軽いのでシャルルなりの発想で考え、水素を気球に応用出来ると考えたのです。「水素の比重が軽い」という事実を「水素の塊は浮かぶだろう」と考えていったのです。そこでシャルルはプロトタイプの気球を設計しロベール兄弟に製作を依頼しました。パリの工房で気球を作り始めたのです。材料としてはゴムをテレピン油に溶かし、絹のシートにテレピン油を塗った物を使っています。

シャルルの有名な実験

1783年8月27日にシャルルとロベール兄弟は、今のエッフェル塔がある場所で世界初の水素入り気球の飛行試験を行いました。その場所には御爺さんだったベンジャミン・フランクリンもアメリカから見に来ていたそうです。そして、ベンジャミンフランクリンはその年の暮れには別の気球を使って有人気球の飛行を行っています。

この時には「王家からルイ・フィリップ2世が率いた一団が見ていて、着陸時に馬で気球を追いかけ、シャルルと同乗していたロベールが気球から降りる際に気球が再び浮かないよう押さえつけた」、というエピソードが残っています。【カッコ内の引用はwikipediaから】
まさに国中の人が注目していたイベントだったのですね。

40万人がシャルルの初飛行を見たと言われています。特にプロジェクト資金集めとして募金を募ったのですが、応じた数百人は特等席で離陸を見れたそうです。その席にはアメリカ合衆国大使としてのベンジャミン・フランクリンもいました。この時代から挑戦を通じて国際交流が実現していたのですね。また、シャルルの尊敬していたジョセフ・モンゴルフィエも居たそうです。そしてアメリカには自由の女神が今でもあります。

そうした冒険家が残した法則がシャルルの法則です。
V1/T1 = V2/T2 として簡単化出来ますが、
異種気体の体積と温度の関係を簡単に
表していますね。実験、経験から事実が
導き出される良い例だといえます。

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〆

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About sharles　

If you write down all the names, Jacques Alexandre César Charles

If you read the name Karl in a French style, it will be Charles. Also, the middle name of Cesar was French.

Charles’s work

Charles, who appears in physics, is an inventor, physicist, mathematician, and balloonist born in France. He is famous as a physicist for Boyle-Charles’ law. At the same time, he was the first person to fly on a hydrogen balloon.

Charles is actually

① “Boyle’s Law” and

② Research on Cavendish’s work

③ J. Black and others researched the latest work at that time,

He continued to focus on the “physical characteristics of hydrogen.”

He thought that the specific density was much lighter than that of air, so he thought of it as Charles’s idea and could apply it to balloons. So Charles designed a prototype balloon and asked the Robert brothers to make it. He started making balloons in a workshop in Paris. The material used is rubber dissolved in turpentine and coated on a silk sheet.

Charles’s famous experiment

On August 27, 1783, the Charles and Robert brothers conducted the world’s first flight test of a hydrogen-containing balloon at the location of the current Eiffel Tower. At that time, his grandfather Benjamin Franklin also came to see him from the United States. And Benjamin Franklin made his first flight of a popular balloon at the end of the year using another balloon.

At this time, “a group led by Louis Philippe II was watching from the royal family, chasing the balloon with a horse at the time of landing, and holding down the balloon so that it would not float again when Robert, who was on board with Charles, got off the balloon.” The episode remains. [Quotation in parentheses is from wikipedia]
It was an event that people all over the country were paying attention to.

It is said that 400,000 people saw Charles’ first flight. In particular, we raised funds to raise funds for the project, but it seems that hundreds of people who responded were able to see takeoff in the special seats. There was also Benjamin Franklin as the United States Ambassador to the seat. From this era, international exchange has been realized through challenges. There was also Joseph Montgolfier, whom Charles respected.

The law left by such adventurers is Charles’s law. It can be simplified as V1 / T1 = V2 / T2, but it simply shows the relationship between the volume and temperature of different gases. I think this is a good example where facts can be derived from experiments and experiences.

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「ヴォルタ」の原稿を改訂します。

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果物発電
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【1745年2月18日生まれ ~ 1827年3月5日没】

　ボルタについて

ボルタの名は正確には

アレッサンドロ・ジュゼッペ・アントニオ・

アナスタージオ・ヴォルタ伯爵

：Il Conte Alessandro Giuseppe Antonio Anastasio Volta_

という長い名前ですが日本では単純に「ボルタ」

と表現しています。以後この表記を使います。

ボルタは18世紀から19世紀にかけて活躍したイタリアの物理学者で、
電池の発明者として知られています。ボルトといえば電池での指標ですよね。

ボルタは1745年にイタリア、コモ湖地域のコモ市で生まれ、
1827年に同地で亡くなりました。イタリアで生まれ
物理学の研究者となります。そしてイタリアで人生の幕を閉じます。

ボルタの人生を整理していくと
「色々な国で物理学が発展してきたのだなぁ」
と実感することが出来るはずです。ナポレオンとも絡みました。

　ボルタの業績

特筆すべきは実験的に静電容量を観測し、

電荷と電位を明確に分けて議論する土壌を作りました。

初学者には混同されがちですが
電位と電圧（電位差）は明確に
異なる概念です。アースして低電位側を
地球の地面と同じ電位状態にした時に
完全に両者は一致しますが通常は異なります。

電位は場合に応じて変動して当然の物理量です。

電荷の蓄積である電位をボルタは定量的に表現し、
電位の差を使って電圧（電位差）を明確に
出来る様にしました。その功績は電位差の
単位であるボルトとして残っています。

ボルタはまた、電池の発明でも成果を残しました。
世界初の電気貯蔵装置の開発です。
無論、初期の電池は
危険性・貯蔵量・電圧の持続特性といった点で
現代の物と見劣りするでしょう。しかし、
電気を貯めて持ち運びする発想は素晴らしいものです。

現代でも発展を続ける大事な技術です。ヴォルタは電気の研究に取り組み、電池の原理を確立しました。彼が発明したのは、「ヴォルタ電池」として知られる初の化学電池で、電流を生成するために化学反応を利用した装置でした。

この発明は電池技術の基盤を築き、電気学の発展に寄与しました。
電池の電位差（電圧）の単位「ボルト」は、
アントニオ・ヴォルタにちなんで名付けられています。

ボルタとナポレオン　

最後に意外なエピソードを残します。
ボルタはナポレオンが大好きでした。
逆にナポレオンもボルタに敬意を示します。
そんな関係ですから、ナポレオンの在位中に
ボルタは伯爵の称号を与えられています。

〆

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About Volta

The name of Volta is exactly the long name of Alessandro Giuseppe Antonio Anastasio Volta_: Il Conte , but in Japan it is simply expressed as “Volta”. We will use this notation hereafter. Volta was born in Italy and became a physics researcher.

Job of Volta

Of particular note is the experimental observation of capacitance and the creation of a soil for discussions that clearly separate charges and potentials. Often confused by his beginners

Potential and voltage (potential difference) are distinctly different concepts. When grounded and the low potential side is in the same potential state as the earth’s ground,They are exactly the same, but usually different. The electric potential fluctuates depending on the case and is a natural physical quantity.

The potential, which is the accumulation of electric charge, is quantitatively expressed, and the voltage (potential difference) can be clarified using the difference in potential. The achievement remains as a bolt, which is a unit of potential difference.

Volta has also been successful in inventing batteries.
He is the development of the world’s first electric storage device.
Of course, for early batteries
Hazard, storage capacity, and voltage persistence characteristics
Inferior to modern ones in that
You will do, but you can store electricity and carry it around.
His ideas he makes are wonderful.
It is an important technology that continues to develop even today.

Volta and Napoleon

Lastly,
Volta loved Napoleon.
On the contrary, Napoleon also pays homage to Volta.
Because they are such two people, during Napoleon’s reign
Volta has been given the title of Count.

〆

 

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実験用分銅
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　クーロンの人物像

クーロンの名前は正確には

シャルル＝オーギュスタン・ド・クーロン

（Charles-Augustin de Coulomb)

と記載されます。フランス人です。調べてみると
もともとクーロンは測量の仕事などもしていました。
時代柄、色々な分野で功績を残しています。

 

　クーロンの研究生活

まず、力学的な側面では摩擦に関する研究があります。

とても意外な側面だと思えました。電磁気学で著名なクーロンが

表面状態の考察をしているのです。

電磁気の担い手はとても微細な存在、電子であるのに反して

摩擦現象はそれら微細粒子が物凄い数集まって

相互作用の複雑な運動した結果として論じられる現象なのです。

後述する「ねじり天秤」のデリケートさとは

結びつきませんでした。

 

クーロンは特定の機械が動く時点を考察しています。

「部品間での摩擦とロープの張力」を考慮して

機械全体での動きを論じています。

詳細を追いかけたらきっと

現代の我々から見ても興味深い筈です。

工学的な側面と表面物性からアプローチして

細かく考察すると面白い筈です。そして何より、

当時の視点からは革新的な研究だろうと思えます。

 

　クーロンと電磁気学

電磁気的な側面では「ねじり天秤」での実験が有名です。

微細な力を検知出来るような仕組みで導体表面

での帯電状態を計測したのです。生活の視点では、

力学は目で見て分かりやすく、電磁力学は目で見て

分かり辛いと言えます。それだから、今でも

静電気でびっくりしたり、手品の種として

電気的性質が使われたりします。

当然、今でも高電圧の配線は子供の手の

届かない所に敷設され、運用されているのです。

クーロンは結果的に電荷に働く力は距離の自乗

に反比例すると示しました。こうした電磁気学における

業績が広く認められ、クーロンの名前は電荷の単位

として今も使われています。クーロンの考えは

後の電磁気学、長い目で見れば

場の理論につながっているのです。

〆　

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About Coulomb

The name of Coulomb is written exactly as Charles-Augustin de Coulomb. He is french When I looked it up, Coulomb was also doing surveying work. He has made achievements in various fields due to his time.

Coulomb job

First, on the mechanical side, there is research on friction. This fact seemed to be a very surprising aspect. Coulomb, a well-known in electromagnetism, considers the surface state.

The bearer of electromagnetism is a very fine existence, an electron, whereas the friction phenomenon is a phenomenon that is discussed as a result of the complicated movement of the interaction by gathering a tremendous number of these fine particles. It was not related to the delicacy of the “torsion scales” described later.

Coulomb considers when a particular machine will move. He discusses movement throughout the machine, taking into account “friction between parts and rope tension”. If he chases the details, it will surely be interesting to us today. It should be interesting to approach him from the engineering side and the surface physical characteristics and consider it in detail. And above all, from the perspective of those days, it seems to be an innovative research.

 Electric side of Colomb job

On the electromagnetic side, experiments with “torsion scales” are famous. He measured the state of charge on the surface of the conductor with a mechanism that could detect minute forces. From the perspective of life, mechanics is easy to understand visually, and electromagnetic dynamics is hard to understand visually. Therefore, they are still surprised by static electricity and electrical properties are used as a seed for magic tricks.

Of course, high-voltage wiring is still laid and operated out of the reach of children. Coulomb eventually showed that the force acting on the charge is inversely proportional to the square of the distance. His work in electromagnetism has been widely recognized, and the Coulomb name is still used as a unit of charge. Coulomb’s ideas led to later electromagnetism, the theory of fields in the long run.

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平賀源内
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【1728年生まれ ~ 1780年1月24日没】

平賀源内について
少し時代が古いです。平賀源内は江戸時代、
田沼意次が老中を務めていた時代で
多彩な能力を発揮しています。物理学関係に留まらない。
埼玉県秩父市で鉱山開発を行い、
炭焼き、通船の指導を行いました。　

そもそも、平賀源内は讃岐の国に生まれています。
家祖は信濃源氏の平賀氏。平賀氏は武田氏に敗れ、
一度、改姓して源内の時代に平賀姓に復姓しています。

時代考察

 

科学史の観点から平賀源内の時代を考えてみると欧米と日本の時代のずれを感じます。その「ずれ」は大きなものでニュートンがバローからルーカス職を受けたのが1664年、万有引力を定式化したのが1665年であることを思い起こせば西洋と日本の隔たりはとても大きいです。そんな時代には源内は未だ生まれていません。

加えて、平賀源内が「発明」したであろうものの独自性を考えていくと「新規性」という部分が殆ど見受けられません。内容は後述しますが、後世に残して人類の財産と出来るものは作り出せなかったのです。無論、当時の人々には目新しく、庶民に啓蒙をして意識を変えていった業績は大きいです。

だがしかし、「数学」なりの学問体系を整えてはいません。足し算引き算が出来ても「微分。積分」それなあに？って有様でした。教育制度が大きく異なる事情があるのですが、結果は大きく異なるのです。日本ではその後、
数理学の学問体系は数百年間未開のままでした。

平賀源内の業績

 

平賀源内が手掛けた分野は医学、薬学、漢学、

浄瑠璃プロデュース、鉱山の採掘、金属精錬、

オランダ語、細工物の販売、

油絵、俳句と多岐にわたりました。

その一つが「発明」で平賀源内は物理現象の啓蒙に一役買っているのです。所謂、エレキテルの紹介ですね。エレキテルは不思議な箱で内部にガラスによる摩擦起電部と蓄電部を持っています。じつのところ、平賀源内が発明したというよりオランダ製の物を平賀源内が紹介した訳ですが江戸時代の庶民達には摩訶不思議な魔法に見えたでしょうね。

なにより、平賀源内の現象理解は現在の学問体系

とは大きく異なっていたようです。

念の為にコメントしておくと、新しい考えを作り出して発表して他の国の人に内容を問いかけたりする動きは見受けられません。鎖国の時代ですからね。平賀源内の時代から百年以上後に海外の学問理解を学び、自ら論文を書いていき、世界に内容を問いかけるのです。そこまでの道のりは、まだまだ長いのです。平賀源内はそんな時代の先人でした。

そして、
文化的な功績も、そこかしこに残しています。
有名な言葉遊びで「源内が作者であろう」と言われ
ている句があります。それを最後にご紹介します。

「京都三条糸屋の娘　姉は十八・妹は十五
諸国大名弓矢で殺す　糸屋の娘は目で殺す 」

〆

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2020/09/18_初稿投稿
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about GENNAI

It’s a little old story. Hiraga Gennai is demonstrating a variety of abilities during the Edo period and when Tanuma Okitsugu was a senior citizen. It goes beyond physics.

In the first place, Hiraga Gennai was born in Sanuki Province.

His ancestor is Mr. Hiraga of Shinano Genji Family. Mr. Hiraga was defeated by Mr. Takeda, and once changed his name to Hiraga in the Gennai era.

If you think about the times in Hiraga Gennai from the perspective of the history of science, you can feel the difference between the times of Europe, America and Japan. The “deviation” is large, and the gap between the West and Japan is very large, recalling that Newton received the Lucas job from Barrow in 1664 and formulated universal gravitation in 1665. In addition, when considering the uniqueness of what Hiraga Gennai would have “invented,” there is almost no “novelty.” I will explain the contents later, but I could not create something that could be left as a property of humankind for posterity. Of course, it was new to the people at that time, and although it was a great achievement to educate the common people and change their consciousness, it has not prepared an academic system like “mathematics”. Even if addition and subtraction are possible, “differentiation. Integral” What is it? It was like that. There are circumstances where the education system is very different, but the results are very different. In Japan, the academic system of mathematics has remained undeveloped for hundreds of years since then.

Work of GENNAI

Hiraga Gennai’s fields ranged from medicine, pharmacy, Chinese studies, joruri production, mine mining, metal refining, Dutch, craft sales, oil paintings, and haiku.

One of them is “invention”, and Hiraga Gennai plays a role in enlightening physical phenomena. This is the introduction of so-called Elekiter.

Elekiter is a mysterious box that has a glass triboelectric generator and a power storage unit inside. As a matter of fact, Hiraga Gennai introduced a Dutch product rather than an invention by Hiraga Gennai, but it seemed like a mysterious magic to the common people in the Edo period.

Above all, it seems that the understanding of phenomena in Hiraga Gennai was very different from the current academic system.

If you comment just in case, there is no movement to create and announce new ideas and ask people from other countries about the content. More than 100 years after the time of Hiraga Gennai, he learned to understand foreign scholarship, wrote a treatise himself, and asked the world about the content. The road to that point is still long. Hiraga Gennai was a pioneer of that era.

2021/5/10の日経新聞記事の情報を基本として
トピックをお知らせします。

日米欧の計画で進む国際リニアコライダー（ilc）
は新しい物性物理学の理論において
突破口を開くと期待されます。
また経済面でも期待され、
「科学のオリンピックを３０年続ける」
ような効果があると評価する人々もいます。

また、日本学術会議は「事故対策」「不確定要素」
を懸念しています。そんな中で、宇宙が誕生した
状態を再現することを目的としていて
新しい理論に繋がる実験を計画しています。実際に
建設する予定は東北地方の北上山地が予定地
となっており2035年ころの稼働を目指しています。
総建設費は8000億円となります。

大きさは全長最大で20キロメートルで
小柴氏・梶田氏がノーベル賞を受けたヒッグス粒子を
大量に作ります。

実験の姿としては
両側から＋とー（プラスとマイナス）の
電荷を其々帯びた電子と陽電子を発射して
光速度近くまで加速した上で衝突する事で
大量のヒッグス粒子が発生する姿を観測
しようというものです。

ヒッグス粒子は物質に質量を与える
素粒子であると考えられていて
欧州合同原子核研究機関（cern)にある
巨楕円形加速器「lhc」で2012年に観測されています。

現代物理学で注目される微粒子なのです。

その数は理論的には1種類とも５種類とも言われ、
実際の実験結果が期待されます。また、
全宇宙の1/4を占めると言われるダークマター
の発見も期待されます。

同様な計画は中国でも進んでいるようで、
こちらの動きも注目されます。

アニメのエバンゲリオンに出てくるような
未知の粒子が制御出来るとしたら
素晴らしいですね。

新聞を読んだ時は計画の推進面だけしか
分かりませんでしたが、実際問題を含んでいて、
乗り越えるべき障壁もあります。

今後の情報をもって再度、
話題を改定したいと思います。

〆

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2021/05/17_初回投稿
2022/09/25_改定投稿

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