【2015年6月】

時間とは

宇宙は果てしなく広い。
宇宙を旅して他の銀河に行くためには、多くの時間を必要とする。

宇宙は果てしなく広い。

「時間」は不思議がいっぱいだ。
SFでは「ワープ」「亜空間飛行」「ワームホール」など、時間や空間をねじ曲げる技術が登場するが、文字通り、まだまだサイエンス・フィクションの域を出ず、夢物語に過ぎないが、アインシュタインの相対性理論をはじめ、世界中で研究が進んでいる。

しかし、時間や空間の概念は非常に難解で、理解する事が難しい。
いや、正直に言おう。理解できない。
そんな、何も理解していない ずんべ が、「時間」について書いてみようと思う。
以下はすべて、ド素人の戯言です。

———-

高速に移動すると、時間の歩みが遅くなるとされている。
「双子のパラドックス」に代表される話だ。

双子のパラドックス(Wikipedia)

高速な宇宙船に乗って宇宙を旅して帰って来ると、未来の地球に帰って来ると言われている。
つまり、高速な宇宙船に乗っている自分は、他よりも時間の歩みが遅くなるという事である。
これは本当だろうか。

時間の経過と光の進行で考えてみる。

ストップウォッチを動かして、そのストップウォッチをいろいろな地点で見てみる。
最初、0Kmの地点にいる人がストップウォッチを見ると「0秒」と見えている。

t1

この「0秒」の映像は、光となって発せられ、この光は秒速30万Kmの速度で進む。同時に「0秒」の地点では時間が進む。
1秒経過した時、このストップウォッチが発した光は30万Km進んでいる。
この時、0Kmの地点にいる人がストップウォッチを見ると「1秒」と見える。
30万キロメートルの地点にいる人がストップウォッチを見ると「0秒」と見える。

t2

更に1秒が経過した時、このストップウォッチが発した光は60万Km進んでいる。
この時、0Kmの地点にいる人がストップウォッチを見ると「2秒」と見える。
30万Kmの地点いる人がストップウォッチを見ると「1秒」と見える。
60万Kmの地点いる人がストップウォッチを見ると「0秒」と見える。

t3

30万Kmの地点いる人は、1秒前の事象を見ているという事になる。
同様に、60万Kmの地点いる人は、2秒前の事象を見ているという事になる。
これは、我々が望遠鏡で見ている、遥か100万光年の彼方にある恒星の光が、100万年前の光であるのと同じ理屈である。

———-

ここまでは、その光を見る人が、0Kmの地点、30Kmの地点、60万Kmの地点のそれぞれにいて、光を見た場合である。
ではここで、0Kmの地点から発せられた光と一緒に人が移動して、この光を見たらどうなるだろうか。

まず0Km地点で、ストップウォッチは「0秒」を指しているとする。
0Km地点にいる人がストップウォッチを見ると、当然「0秒」と見える。
この状態を「状態A」とする。

t4

「状態A」から、0Km地点にいる人が、光と同じ秒速30万Kmで移動して、このストップウォッチの光を見たらどうなるだろうか。

t5

1秒が経過した時、移動した人が振り返ってストップウォッチを見ると「0秒」と見える。
「0秒」から1秒が経過し、「1秒」のはずなのに、「0秒」が見えるのである。
この「1秒」とは、「状態A」で、0Km地点で見たストップウォッチと同じ映像である。
すなわち、「時間が止まった」という事である。

では次に、「状態A」から、0Km地点にいる人が、光の2倍の速度である秒速60万Kmで移動して、このストップウォッチの光を見たらどうなるだろうか。

 t6

秒速60万Kmで移動する人は、光を追い抜いていき、1秒が経過した時、移動した人が振り返ってストップウォッチを見ると「-1秒」と見える。
「0秒」から1秒が経過し、「1秒」のはずなのに、「-1秒」が見えるのである。
この「-1秒」とは、「状態A」で、0Km地点で最初に見たストップウォッチの映像である「0秒」よりも、更に1秒前の映像である。
すなわち、「過去に戻った」という事である。

———-

高速に移動すると、時間の歩みが遅くなり、光速で移動した場合時間が止まり、光速を越えて移動すれば過去が見える事はわかった。
では、高速に移動すると「双子のパラドックス」が起こるというのは本当だろうか。

「状態A」から、0Km地点にいる人が、光の2倍の速度である秒速60万Kmで移動して、1秒が経過したら反転し、1秒かけて出発視点に戻ってくる、2秒間の往復移動をしたらどうなるだろうか。

t7

秒速60万Kmで移動する人は、1秒が経過した時に振り返ってストップウォッチを見ると「-1秒」と見える。過去に戻った。ここまでは同じである。
反転し、1秒かけて出発視点に戻り、ストップウォッチを見ると…「2秒」と見える。

何かおかしい。
秒速60万Kmで1秒移動すると、1秒過去に戻ったのだから、秒速60万Kmで2秒移動すれば、2秒過去に戻り、「-2秒」と見えるはずだが、ストップウォッチは、スタート時点の「0秒」の2秒後である「2秒」を指している。
年も余計にとっていない。
「双子のパラドックス」は起こらない。

不思議だ。

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生存者ゼロ

「生存者ゼロ」を読んだ。

生存者ゼロ (宝島社文庫 『このミス』大賞シリーズ)
生存者ゼロ (宝島社文庫 『このミス』大賞シリーズ)



ある日突然発症し、爆発的に広がり、生存者は残らないという恐怖の感染症。
少しづつ謎を解き、ウィルスの正体を突き止めると…なんですと!マジですか!!
ウィルスの正体には驚いた。

しかし、正体を突き止めた後の後半は、そのウィルスとの戦いを描くパニック作品。
できればウィルスの正体は最後まで伏せておいてほしかった。

物語の中では、政府の対応のお粗末さも描かれている。
先の原発事故などでもその姿が見え隠れしていた。
恐怖の事態に実際に陥ったときに、自分の身を守る術を持っていないと、あっけなく終焉を迎えてしまいそうで怖い。

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PCの冷却ファンを交換

サブPCから異音がする。

異音がする

ハードディスクの異音っぽくない。冷却ファンの異音っぽい。
筐体を開けてみると、やはり、冷却ファンから異音が出ている。

異音の音源は冷却ファン

仕方ない、交換するか。

ジャンク・ボックスをひっくり返してみる。
規格がほぼ同じである冷却ファンはあったのだが…やはりというか、すべてコネクタの形状が違う。(T_T)

冷却ファン(1) 冷却ファン(2)

同一サイズ、同一コネクタの冷却ファンはあったのだが、消費電力が少し大きい。

冷却ファン(3)

元々の冷却ファンは0.68A、交換する冷却ファンは0.85A。
まぁ、よいか。

と、いう事で、取り付け。

取り付け

電源オン。

起動

無事、起動した。
異音もしない。
めでたし、めでたし。

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半熟AD

「半熟AD」を読んだ。

半熟AD (光文社文庫)
半熟AD (光文社文庫)



物語が進行する中で、やらせ問題、いじめ問題、引きこもり問題などがさりげなく織り込まれている。
ややもすると、何も考えが及ばないままスルーしてしまいそうなくらい物語の中に溶け込んでいる。
そんな中、男と女の泥仕合もチラチラ見える。
みんなが頑張り、みんなが崖下に落ち、すったもんだしながらも、なんとかハッピーエンド。
なかなか面白かった。

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星空博物館 謎と驚きに満ちた33の物語

「星空博物館 謎と驚きに満ちた33の物語」を読んだ。

星空博物館   謎と驚きに満ちた33の物語 (PHP文芸文庫)
星空博物館 謎と驚きに満ちた33の物語 (PHP文芸文庫)



短編を読み進めるも、想像力の乏しい自分には修行とも思える「結論は自分で考えて」モードの作品が多く、苦戦。(^^;
それでも、私の理解の範囲に入る短編を頑張って読み進め、あぁ、読み終わった…と思ったら、更に続きが。
なるほど。
結果、ずっと何を読んでいたのかわからなくなりましたとさ。

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重い飛行機雲―太平洋戦争日本空軍秘話

「重い飛行機雲―太平洋戦争日本空軍秘話」を読んだ。

重い飛行機雲―太平洋戦争日本空軍秘話 (文春文庫)
重い飛行機雲―太平洋戦争日本空軍秘話 (文春文庫)



様々な航空隊での様々なエピソードが綴られている。

中でも三〇二航空隊のエピソードは、いろいろな意味で興味深かった。
三〇二航空隊は、 玉音放送後も徹底抗戦を求めていた事は知っていたが、実際に何があったのかは、この書籍で初めて知った。

なお、この書籍においても「後から行く」と特攻を命じ、多くの命を散らせておきながら、戦後を何の制裁も受ける事なく恩給を受けてのうのうと生き延びた将校を許しがたいと断じている。
その上で、真面目に戦い、真面目に戦後処理を行った軍人が裁かれているさまと比較し、公正さを欠くとしている。
その通りだと思う。

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ベテルギウスのコブ

「ベテルギウス」という巨大な恒星がある。

ベテルギウス (Wikipedia)

ベテルギウスは想像を絶する巨大な恒星で、太陽系と比較してみると、こんな感じ。

ペテルギウスと太陽系の比較

ベテルギウスを太陽の位置に置くと、光球が木星の軌道付近まで達するような巨大さ。想像するのも難しいサイズだ。
そして、ベテルギウスは終焉を迎えつつある星で、近い将来、超新星爆発すると言われている。

最近の観測によると、このベテルギウスは、形状が球ではなく、巨大なコブがあるような形状だと言われている。

ペテルギウスのコブ

このコブはいったい何だろうか。
このコブは、終焉を迎える兆候なのか、巨大なフレアなのか、諸説あるようだが、このコブが何であるのかは、現在のところ解明されていない。

ずんべ は考えた。
このコブは、ベテルギウスの一部ではなく、別の恒星と考える事はできないだろうか。
つまり、ベテルギウスは連星であるか、または、恒星である惑星を従えた恒星なのではないだろうか。

いくらなんでも、コブのように結合した状態で連星も惑星もないだろうと言われるかもしれない。
しかし、そもそも「恒星の直径」とは、「光球の大きさを直径とする」とした見かけ上のものでしかなく、地球などの岩石惑星の様に、明確な地平線が存在しているわけではない。
恒星の中心核の外縁が、岩石惑星で言うところの地平線で、放射層、対流層、彩層は、分厚い大気層と考えられる。

太陽の内部

地球には、恒星の放射層、対流層、彩層と比べたら比較にならないくらい薄っぺらいものであるが、大気層がある。
ここで仮に、月が地球に接近して、大気層の内側に入ってきたとする。
しかし、月が大気層の中に入ってきても、その距離を保っている限り、地球と月が衝突した事にはならない。

地球と月が接近

では、恒星ではどうだろうか。
前述の通り、恒星はガスの塊であり、放射層、対流層、彩層という分厚いガス層がある。ガス層と言っても、強力な重力下にあるガスなので、鉛のような状態のガスかもしれないが。
地球の大気層の場合と同様、仮に、このガス層の内側に惑星が入ってきても、恒星のガス層(大気層)に沈み込むが、相当沈み込まなければ、惑星は恒星の核に到達しない。恒星の核と惑星が距離を保っている限り、恒星と惑星が衝突した事にはならない。

恒星と惑星

ベテルギウスとコブではどうだろうか。
ベテルギウスとコブは、その両方が恒星という事になるが、こんな感じに重なっているのではないだろうか。
双方の大気層は重なっているが、中心核は衝突していない。

恒星と恒星が接近

この状態で安定できれば、連星、または、恒星と惑星(恒星である惑星)として存在し得るのではないだろうか。

こんな距離まで接近したら、双方の重力で引き合って衝突してしまうだろう、と考える必要があるのかもしれない。
しかし、ベテルギウスは、終焉が近い恒星で、元のサイズから膨張しているとされている。そうであれば、それは膨張しているだけであるから、サイズが大きいからと言ってベテルギウス自身の質量が大きいわけではない事になる。風船を膨らませて大きくしても、風船自体の質量が大きくなるわけではないのと同じだ。すなわち、ベテルギウスが膨張しても、自身の質量は大きくならないので、重力の強さも大きくならない。
そうであれば、もともと適当な距離を保って安定していた連星の一方または両方が膨張をはじめ、見かけ上のサイズである光球が、もう一方の恒星の光球の内側に入り込むまでになったとしても、重力のバランスは保たれたままなので、状態を維持できたと考える事はできないだろうか。

また、ベテルギウスは、地球から見て、大きさが変化し、明るさも変化する不思議な恒星とされている。
大きさが変化する理由も、明るさが変化する理由も解明されていない。
これらは、コブが連星で互いを公転しているか、コブがベテルギウスの周りを公転している惑星であると考えれば、地球から見て、コブを含めた全体の大きさが変化するし、コブが地球側にあるか、向こう側にあるかで、明るさが変化するとも考えられないだろうか。
また更に、ベテルギウスが不安定な状態にあるとすると、ベテルギウスもコブも不規則な運動をしている可能性も考えられる。

■2015/06/19追記

facebookで、友人から以下の指摘をもらった。

「ロシュ限界」という考え方があり、惑星がその内側に入ると、主星の潮汐力によって、その惑星は崩壊してしまうのではないか。

ロシュ限界 (Wikipedia)

と、いう事で、ずんべ理論を埋めておこうと思う。

このブログの記事では、ベテルギウスは終焉が近い恒星で、元のサイズから膨張している事が前提になっている。
前述の通り、膨張しても質量は大きくならないから、同じく重力も強くならない。
ベテルギウスの中心部分は、これまで通りの大きな重力があるとしても、大きく膨張した光球の表面付近では、中心部分のような強力な重力は発生していないと考えられる。
重力が強い恒星のロシュ限界の直径は当然に大きくなるが、重力が弱い恒星のロシュ限界の直径は逆に小さくなる。

恒星の重力によるロシュ限界

そして、恒星の光球は、あくまでも見かけ上の恒星の大きさであって、その恒星の光球の外縁と、その恒星が他の天体に与える影響力の外縁とは、必ずしも一致するとは限らない。その恒星が他の天体に与える影響力の外縁は、光球の内側にも存在し得る。
ベテルギウスが膨張した恒星であれば、惑星を破壊し得るほどの強力な潮汐力が発生する重力圏、すなわちロシュ限界の外縁は、光球の外側ではなく、光球の内側に存在している可能性がある。

恒星の状態によるロシュ限界

従って、連星や惑星が光球の内側に入っても、ロシュ限界が更にその内側であれば崩壊はしないのではないだろうか。

また、ロシュ限界によって破壊される伴星は、主星の潮汐力によって破壊されうる大きさであるなどの条件がある。
木星の衛星「メティス」「アドラステア」や、地球を周回する人工衛星のように、大きさが十分に小さければ、ロシュ限界の内側に入っても破壊されない。
逆に、主星の潮汐力に対抗し得るだけの十分な大きさがあれば、やはり、ロシュ限界の内側に入っても破壊されないであろう。ベテルギウスのコブは、観測によって「コブ」として判別できるほどであるから、十分に大きいと考えられるので、ベテルギウスの潮汐力に対抗し得る大きさである可能性が考えられる。

—–

宇宙には不思議がいっぱいだ。
この記事が200年後に「ずんべ理論」として科学の教科書に掲載される事を願って書いてみた。(^^;

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お風呂の電球をLED電球に交換

数年前からお風呂で読書をするようになって、お風呂の中の電灯を交換して、明るくするようにしている。

最初に引っ越してきた時には、普通の白熱電球が付いていた。
100円ショップなんかでは、2個セット100円で購入できる。

白熱電球

お風呂で読書をするようになると、これでは暗いので、明るい電球型蛍光灯に交換した。
左の写真は、以前に100円ショップで100円で購入したもの。
そういえば、最近は、この商品は100円ショップで見かけなくなった気がする。

電球型蛍光灯

その後、更に、もっと明るいLED電球に交換した。
明るさは590lm。

LED電球(590ml)

今回、これを更に、もうひと回り明るいLED電球に交換した。
明るさは810lm。

LED電球(810ml)

白熱電球 → 電球型蛍光灯 → LED電球(590lm)→ LED電球(810lm) と交換し、当然の事ながら、交換する度に明るくなっていく事が体感してわかる。
一度、読書用に明るい電球にすると、白熱電球には戻れない(戻りたくない)。

明るい

LED電球(590lm)→ LED電球(810lm) の交換は、明るくするためだけの交換なので、逆に消費電力はアップしているが、白熱電球→電球型蛍光灯→LED電球 の交換は、消費電力の節約も兼ねている。

ところで、LED電球は消費電力が少なく、寿命が長い事から、LED電球に交換すると家計にも優しくエコだと言われるが、本当なのだろうか。

ちょっと検証してみよう。
以下を仮定する。

・ずんべ がお風呂で読書するとして、1日の点灯時間は2時間を仮定する。

・電気代は22円/1KWを仮定する。

・各電球の価格、消費電力、交換頻度は、それぞれ以下を仮定する。

種類
価格
(円)
消費電力
(W/h)
交換頻度
白熱電球
50
54.0
1年に1回
電球型蛍光灯
500
9.0
2年に1回
LED電球(590lm)
800
10.2
交換しない
LED電球(810lm)
1000
9.8
交換しない

1年~5年で、必要な金額は以下のようになる。

点灯時間は2時間

水色の部分が各年で必要な金額であるが、これをグラフにすると以下の様になる。

点灯時間は2時間

白熱電球からの交換では、電球型蛍光灯でも、LED電球でも、1年ちょっとで元が取れるので、すぐにでも交換した方がいいようだ。
電球型蛍光灯とLED電球では、消費電力に大きな差がないので金額の推移に大差はないが、電球型蛍光灯は電球の交換が必要である分だけ、じわじわと逆転する。長い目で見れば、LED電球に交換した方がいいと言えるが、消費電力には大差がないので、使用中の電球型蛍光灯が切れるまで使ってから、交換の機会にLED電球にするという形がいいようだ。

—–

上の例は、毎日2時間点灯する場合であるが、点灯時間が短い、たとえば、トイレの電球などの場合はどうだろうか。

こちらも、ちょっと検証してみよう。
以下を仮定する。

・1日の点灯時間は10分強(0.2時間)を仮定する。

・その他の条件は同じ。

表にすると、以下の様になる。

点灯時間=0.2時間

グラフにすると、以下の様になる。

点灯時間=0.2時間

点灯時間が短い場合は、5年使っても元が取れない。
また、白熱電球は1年に1回、電球型蛍光灯は2年に1回交換する事を前提としているけれど、点灯時間が短い分、実際の交換時期はもっと長くなり、1.5倍~2倍程度は持つと仮定すると、LED電球に交換しても電気代の節約効果はほとんどない。
もちろん、10年、20年といった、長いスパンで考えれば意味があると言えるけれど、「10年、20年かけて数百円がトントンになる」程度では、正直言って、高価なLED電球を買おうと思うほどの魅力は感じない。

結局のところ、電気代を抑えられるかどうかは電灯の点灯時間にかかっているので、点灯時間が短い用途では、電球そのものの価格も考慮すると、LED電球にしたからといって、必ずしも経済的に有利になるとは限らない。
要するに、使用目的を考えて、その用途に適した電球を選ばなければならないという事だ。

検証した結果、かような当たり前の事がわかった。(^^;

—–

ちなみに、ずんべ の自宅には、電球を取り付けるソケットが4個ある。
そのうち2個にLED電球、2個に電球型蛍光灯が取り付けてある。
で、いろいろ電球を交換した結果、使える状態で取り外されている白熱電球が3個残っている。

手元に残っている白熱電球3個

蛍光灯型電球は2~3年で切れるだろうし、LED電球も故障しないという保証があるわけではないので、一応スペアとして保存はしておくけれど、果たして出番があるだろうか。
ぶっちゃけた話、これらは全部、資源の無駄遣いなのだが。

■2016/02/25 追記

最近ネットで、LED電球の寿命について話題になっている事がある。
LED寿命は4万時間など、長寿命なのだが、実際には、半年で切れてしまったり、1年で切れてしまうという事がけっこう発生しているらしい。10年使う前提で、価格の高いLED電球を購入しても、白熱電球と変わらない寿命で切れてしまうのである。
これは、LEDそのものが切れるのではなく、多くはLED電球で使われている他の部品が故障するために発生するとの事だ。
当然に、LED電球内のどの部品が故障しても、LED電球もろとも交換になるわけなので、速く故障する部品がある以上、「LED電球は寿命が長い」とは言えない事になる。
それでも、白熱電球や電球型蛍光灯よりは平均的には遥かに寿命が長いと言えるとは思うが、カタログ値通りではない事は確かなようだ。

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騙し人

「騙し人」を読んだ。

騙し人 (集英社文庫)
騙し人 (集英社文庫)



この書籍の著者は、「ジャーナリスト」というイメージが強いのだけれど、図書館で、ふと目に留まったので読んでみた。
著者に対しては「硬い」イメージを 持っていたのだけれど、読んでみると、意外に柔らかい。と言うか、緩い。
ゆるゆるした感じで物語が進行する。

SS-20の標的がロックされ、ロシア、チェチェン、CIAも登場して、全世 界が震え上がる展開にカリスマ的な騙し人が挑んで行く… あれ? ん? おや? ぜんぜんイメージと違うぞ。
壮大に騙している気はするけど、ハチャメチャに隠されてしまってその影はぜんぜん感じない。

ん~、50点。

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自転車のテールランプを修理

このエピソードの続き。

2013/09/27 自転車のテールランプを修理
2015/06/06 自転車のテールランプを修理

前回の修理は失敗した。(T_T)
何日もしないうちに、スイッチ部分のゴム(風船のゴム)が破れてしまった。

スイッチ部分のゴムが破れてしまった

オリジナルのパーツの場合も、こんな感じに破れる。

オリジナルのパーツの場合

この商品は、構造的にどうにも弱いという事だ。
なんとかうまく修理する方法はないものか。

今回は、差し込んだピンのエッジに風船のゴムが擦れて破れてしまったのだろうと思うので、ピンの頭の部分(エッジとなっている部分)に緩衝材を付ける事を考えてみる事にする・
例によってガラクタ箱をひっくり返す。
あった。
自転車のチューブに使う「ムシ」だ。

ムシ

ムシは意外に伸びるので、ピンの頭の部分にかぶせてみる。

ピンの頭の部分にかぶせる

ムシの余り部分を切る。
ダンゴ状態になった。

ムシの余り部分を切る

これをガイドに通す。

ガイドに通す

前回と同じ手順で、風船のゴムを切り出し、切った風船、ガイド、スイッチなどのコンポーネントを取り付ける。

風船のゴムを切り出す 切った風船を取り付ける ガイドを取り付ける コンポーネントを取り付ける

電池を入れ、カバーを取り付け、スイッチオン。

スイッチオン

スイッチ部分をアップにすると、こんな感じ(見た目は前回と変わらない)。

スイッチ部分のアップ

今度はどのくらい持つかな。

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