2000-04-16[n年前へ]
■透け透け水着の物理学 第二回 
水着の生地を手に入れろ
「透け透け水着の物理学」である。前回、
で「透け透け水着」を調べるための「波長別透過計測システム」を作ってみた。予算は総額4000円である。私からすれば、「透け透け水着」は予算をかけた大プロジェクトであると言っても良い。となれば、次は色々な水着の生地における「透け透け度」を調べたくなるわけであるが、その実験がなかなかできなかった。忙しかったせいもあるが、大きな理由は、
- 手頃な水着の生地が手に入らないので、実験ができない (材料の問題)
私の持っている水着はトランクスタイプで生地もかなり厚い。これでは、「透け透け」であるわけがない(それに、透け透けでは私も困るし、世間も困るだろう)。きっと、競泳用のビキニタイプのものであれば、薄い生地が使われているのであろう。しかし、私はビキニタイプの水着など持っていない。まして、レオタードなど持っているわけがない。
もちろん、他の人に借りるという手もないわけではない。しかし、相手が男であれ、女であれ、
「君の水着を少しばかり貸してくれたまえ。」と言うのは少々危険である。誤解される恐れがなきにしあらずだ。もちろん、実験に協力してくれる方がいらっしゃるならば、私のところまで「透け透け水着」を送っていただけるとありがたい。そういう方がもしいらっしゃれば、メールを頂ければ幸いである。とは一応書いてはおくが、送ってくれる人などきっといないだろう。
「いや、変なことをするわけじゃないんだ。」
「ただ、透け透け度を調べてみたいだけだから、気にしないでくれたまえ。」
というわけで、なかなか実験をすることができないでいた。もちろん、水着と似てそうな生地を頭の上では探してはいた。しかし、「服の生地」という観点から離れられないでいた。そのため、手近なところでは見つからないでいたのだ。結局、
- 服の生地を手に入れなければ、実験ができないだろう
しかし、数日前、怪しさ抜群の職場のK藤氏が私に囁いたのである。舞台は、夜の会議室だ。
Ｋ藤氏 「いやァ、hirabayashi君。透け透け水着の話なんだけどねェ。」なるほど、確かに雨傘の生地と水着の生地はよく似ている。水を防ぎ、風を防ぎ、ファッションを重視するのも全く同じだ。気づかなかった。気づかなかったのが恥ずかしい位である。もう、最後のＫ藤氏の
Ｋ藤氏 「ボクもやったことがあるんだけど、結構透ける生地ってあるんだよねェ」
私 「えっ、材料は何を使われました？」
Ｋ藤氏 「雨傘の布だよ、hirabayashi君。」
「雨傘の布だよ、hirabayashi君。」というセリフなどは、まるでシャーロック・ホームズの
「自明だよ。ワトソン君。」というセリフのようだ。むちゃくちゃ格好良すぎである。
しかし、よく考えてみると、何やら変なシャーロック・ホームズである。何故、シャーロック・ホームズが「透け透け水着の物理学」を探求するのだ？(人のことは言えないが…)
私 「ちなみに、K藤さん、どこでその実験をされました？」なるほど、想像するだけでスゴイものがある。色々な意味でスゴイ人だ。拳法の使い手でもあり、実は火星人だというウワサもある位のスゴい人である。いや、もしかしたらヒトですらないかもしれない。
Ｋ藤氏 「夜、部屋でね。一人でカメラを片手にね。ひッひッひッ。」(誇張無し)
そしてまた、この二人の会話に「何故、どんなことをするのか？」という疑問がないのが不思議と言えば、不思議である。そういったことは二人とも、不思議に思っていないようなのだ。
それは、さておき、私もＫ藤氏のように、雨傘の生地を使ってみたいと思う。その雨傘の生地の赤外線の透過率を確認してみたいと思うのだ。傘なら家にはたくさんある。何しろ、私は傘を持って外出することがない。雨が降ったら、外出先で傘を買うのだ。だから、家には傘が何本もある。
それでは実験を始めてみる。下の写真が家にあった傘である。どれも外出先で買ったものだ。
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そして、前回使ったCCDボードであるが、元々は赤外光投光部が付いていた。前回はその部分をあえて使用しなかったのであるが、今回はそれを使用してみたいと思う。
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それでは、このCCDボードを用いて赤外光を照射しながら撮影したものと、普通のCCDカメラで撮影したものでどの位「透け透け度」が違うものかを見てみたい。下に示す写真は左が普通のCCDカメラで撮影したものであり、右が今回のCCDボードを使って撮影したものである。雨傘の生地の向こうにある冊子(JAFMATE)の表紙の透け具合を見てもらいたい。
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白、桃、藍色の傘の生地は元々透け気味である。だから、普通のCCDカメラでも少し表紙が透けて見えた。しかし、緑色のものなどは普通のCCDカメラや人間の眼ではほとんど透けては見えない。しかし、赤外CCDカメラでは「透け透け」であった。また、茶色のものなども「透け透け度」が高かった。
もし、こんな生地で出来ている水着を着ている人がいるのであれば、これはもう「裸の王様状態」である(赤外線に感度を持つ眼の生物からすれば)。パラダイスとしか言いようがない。いや、そんなことはないか。
さて、「透け透け度」と色の相関は、色の波長を考えると、ある意味当然だろう。しかし、具体的な話は次回にしたい。生地の波長別の透過率を調べてから、ということにしておく。本来ならば、まずは先にそれをやらなければならない。白色光を用意して、雨傘の生地の波長別の透過率を調べなければならないところだ。
しかし、今回はそれができなかった。何故なら、基準光としての白色光、いつも使用している太陽が今日は出ていないからである。平日の昼間は実験ができない。しかし、週末の昼間にもやはり実験はなかなかできない。というわけで、いつか天気が良くて暇な週末が来たら、必ず「雨傘の生地の波長別の透過率」、言い換えれば、「色んな生地の透け透け度」を調べてみたい。
言うまでもないが、今回もまた「やましい気持ち」で動いているわけでない。私はただ「透け透け水着」に対する純真な好奇心(いや、科学的探求心と言い換えておこう)で動いているのみである。これから、夏に向けて「透け透け水着の物理学」はまだまだ進んでいく予定である。そして、水着を買う際の参考にして頂くことを切に切に望むのみである。
2000-04-21[n年前へ]
■オレにはヤツらが見える
スギの花粉は「見える？見えない？」
少し前まで、スギ花粉が飛びまくっていた。スギ花粉症の人にとっては、とても苦しい季節だろう。私の家族も結構スギ花粉症にかかっている。ということは、私もいつか苦しむことになるのだろう。いや、むしろブタ草を主因とする小児喘息で酸素吸入を繰り返した私であるから、まだかかっていないのが不思議なくらいである。
さて、私の勤務先でもスギ花粉で憂鬱になっている人は多い。ヒドイ(もちろん症状が)人などは、この季節になると、
「今日はスギ花粉がいっぱい飛んでいる。」と囁き始めるのである。毎日、である。そういう時に
「オレにはヤツらが見える。」
「ヤツらがオレに襲いかかってくるんだ。」
「誰かがオレの頭に電波を飛ばしてくる、という話に似ていますね。」などとチャチャを入れると大変である。
「スギ花粉症にかかっていないやつに何がわかる！」と言われてしまうのである。いや、確かに私には見えないのだ。ピンクの象が飛んでいるのが見えないように、スギの花粉も私には見えないのである。
「オマエら、スギ花粉症にかかっていないものに、所詮ヤツらは見えないんだ！」
「ほら、あそこにスギ花粉が見えるだろう」と指さす辺りを眺めても、私には何も見えない。ただ、ボンヤリした霞が見えるだけである。仕方がないので、そんな時には、なおさら
「普通の人には見えないところなんか、ホント電波と同じですね。」と言ってみたくなる。いや、私の性格からするともしかしたら言っているかもしれない。うん、言っているだろう。それどころか、
「その花粉を飛ばしてくるのは、宇宙人かナニかですか？」と、火に油を注ぐようなことを言っているに違いない。しかし、その性格は親譲りだ(坊ちゃんじゃないけれど)。
それはさておき、
「オマエら、スギ花粉症にかかっていないものに、所詮ヤツらは見えないんだ！」と言われているだけではくやしいので、私もスギ花粉を見てみたいと思う。当然である。あらゆるものを「目に見えるかたち」にするのが私の好みである。というわけで、可視化シリーズの始まりである。いや、可視化という言葉はどうも小難しく感じるので、名前を改めて「見える？見えない？」シリーズの続きである。これまで、漱石の小説、星の王子さまの内側、透け透け水着、ミニスカートの内側…などさまざまなものを「目に見えるかたち」にしてきたが、その続きというわけだ。
今回登場する、秘密道具はコイツである。
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この道具は、チンダル現象を利用して微粒子を可視化してくれるのだ。というと、小難しく聞こえるかもしれないが、とても簡単な原理である。光を微粒子に当ててその反射光を目で見るだけである。もちろん、微かな反射光を捉えるわけであるから、
- 微粒子からの反射光以外は目に見えないようにする
- ボケを小さくするために、絞りはできるかぎり小さくする
さて、それではコイツでスギ花粉(らしきもの)を見てみよう。暗闇に浮かぶ「スギ花粉(らしきもの)」が見えるのだ。
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こういった感じでスギ花粉(らしきもの)を可視化することができる。といっても、この微粒子がスギ花粉である保証は「全く」ないのであるが、あえて「スギ花粉(らしきもの)」としておくことにする。ちなみに、この画像もスギ花粉の最盛期に撮影したものである。とりあえず、こうすればスギ花粉症のあなたの敵、すなわちヤツらを目にすることができるのだ。敵であるターゲットの姿を知らずして戦うことはできないだろうから、スギ花粉症のあなたにはこの実験をすることを強く勧めたい。この画像はデジカメで撮影したのだが、実際に人間の目で見ると、ものすごい数の微粒子が飛び回っているのがわかる。今回見えた画像がスギ花粉かどうかはさておき、こういった微粒子は部屋の中ではほとんど見られない。しかし、戸外ではかなりの数の微粒子を目にすることができる。
もう一枚、参考までに示しておく。微粒子が動き回る様子が実感できるはずだ。こういう微粒子があなたの鼻や喉の粘膜に襲いかかってきているのだ。
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これらの飛び回る「スギ花粉(らしきもの)」を撮影したmpeg動画(115kB)をここにおいておく。スギ花粉症の人はぜひ敵であるヤツらを自分の目で確認して頂きたい。
さて、「可視化」シリーズ、改め、「見える？見えない？」シリーズはこれからも続く。ありとあらゆるものの「見える？見えない？」境界線を追求したい。どんなにクダラナイものであっても、あらゆるものを「目に見える」ようにしていきたいと思うのである。
2000-04-24[n年前へ]
■ボクのテレビは白黒だった
Benhamのコマを作ってみよう
「O plus E」のバックナンバーを眺めていると面白い記事があった。1985/7のNo.68に畑田豊彦氏が書かれている「生理光学 -各種運動知覚現象 -」である。視覚周りの色々な話が書かれていた連載である。なぜ、こういう記事を読んでいるかというと、少し前の、
で視覚特性の資料を探した時に、この畑田豊彦氏の連載を見つけて以来、どうもはまってしまっていたのである。 特に今回面白く感じたのはBenhamのコマ(Benham's top)である。Benhamのコマというのは次のような画像を「コマ」にして回転させるというものだ。次に示すのは、「Oplus E」に掲載されていた杉浦康平氏デザインのBenhamのコマである。
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このような画像を回転させると、白黒の模様しか描かれていないのに、何故かほのかに色づいた模様が見える。それが、Benhamのコマである。人間の視覚特性のために、白黒模様から色を感じてしまうのである。こういった「おもちゃ」で子供の頃に遊んでいたように思うのだが、すっかり忘れていた。きっと、理科の時間などにこういった「おもちゃ」で遊んでいたはずなのに、記憶の彼方に飛んでしまっていた。こういう記事を読み返さないと、たぶん忘れたままになってしまっていただろう。
ところで、プリンターをお持ちの方は、このWEBページを印刷して、コマを作成してみると面白いと思う。白黒プリンターで印刷しても、コマさえ作れば、アラ不思議、その回転するコマは色づいて見えるのである。モノクロプリンターでもカラー模様が印刷できるわけだ(人間が感じるところまで含めれば)。
他にも「O plus E」に掲載されていた杉浦康平氏デザインのBenhamのコマを示しておく。
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さて、このBenhamのコマを私も作成してみようと思う。もちろん、実際にコマは作成して楽しんでみたのだ。しかし、せっかくなので、動画ファイルの形で簡単に見ることができるようにしてみた。WEB上で簡単に見ることができるBenhamのコマである。
先の、「杉浦康平氏デザインのBenhamのコマ その1」を回転させるのではなく、時間的に変化する動画にしてみるのだ。といっても、こう書いただけでは判りにくいので、図で示してみる。まずは、作成した動画の各「コマ(このコマは静止画の意味)」を見てみよう。
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これが、「杉浦康平氏デザインのBenhamのコマ その1」を時間的に変化する動画にしてみたものだ。この図で4,5,6コマめが、先のA,B, Cに対応しているわけである。
これをある程度高速で連続的に眺めると、この白黒模様が色づいて見えるはずである。まずは、これらの画像をアニメーションGIF画像にしたものを次に示す。とはいっても、作っては見たが再生スピードがどうにも遅い。これでは、色づいて見えるどころではない。このBenhamのコマをアニメーションGIFにする計画はひとまず挫折である。
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そこで、先の画像をAVIファイルにまとめたものを作ってみた。こちらの方ならスピードはなんとか満足できている(少なくとも、私の環境では)。AVIファイルということで、Windows以外の環境では不便だと思うが、動画変化ツールは色々あるから大丈夫だろう(多分)。
人によって、どの速さの場合が一番色づいて見えるかどうかは異なるだろうから、三種類の速度のものを作成してみた。それをここにおいておく。ちなみに、再生ソフトの設定を「自動繰り返し」にする必要がある。
さて、WEB上で情報を探してみると、面白い話があった。
- 色あそびコマ (http://www.avis.ne.jp/~g-k-toys/sakuhin.4.html )
昔、ウルトラマンをTVで見ていた頃、白黒TVで見ていた。その頃は、カラータイマーの色は私にはよく判らなかった。ボクのテレビは白黒だったからだ。ウルトラマンのカラータイマーの点滅をこのBenhamのコマのパターンで放送したりしたら、とても面白かったのにな、と思うのである。
2000-05-12[n年前へ]
■メガネの内側にある歪み
隠れたストレスに光を当てろ
また、可視化の話である。いや、自分でも忘れていたが、「可視化」改め「見える？見えない？」シリーズである。今回はメガネの内側にある「歪み」、隠れたストレスに光を当ててみたい。そして、そこに何があるかを見てみたいのである。
私の眼はどうも明るさに弱い。やたら太陽の光が眩しく感じることが多い。といっても、単に私のガマンが足りないだけかもしれない。あるいは、睡眠不足のせいかもしれない。そして、私は同時に暗さにも弱いのだが、こちらは単にビタミン不足による鳥目だろう。
そういうわけで、明るいのに弱いので車を運転する時には大抵サングラスをかけている。サングラスは何本も持っているわけだが、最近のお気に入りはこれである。
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これは、偏光フィルター機能付のサングラスである。偏光というギミック付のところがお気に入りの理由である。以前、
で書いたように、偏光フィルターがあれば色々なものの反射光のみを遮ったりすることができる。例えば、下の右側の写真では左の写真に比べてガラス表面の反射光が減少していることがわかるだろう。これは偏光フィルターの作用のせいである。 |  |
これと同じように、偏光フィルター機能付のサングラスを使えば色々な反射光を防ぐことができる。例えば、通常は反射光などで車のフロントグラスの内側にいる人の姿はよく見ることができない。しかし、このメガネをかけていれば、反射光に邪魔されずフロントグラスの内側を見通すことができるのである。もう、対向車なんてまるでフロントグラスがないかのようである。
この偏光フィルター機能付のサングラスは、通常「釣り」などで用いられるものだ。水面の反射光を防ぐことにより、水中の魚の姿などを見やすくするためのものである。結構、海の近くに住んでいる私にはうれしい機能である。
このサングラスをかけている時に、ふとある実験を思いついた。普段は透明にしか見えない「普通のメガネ」の影に隠れたストレスを目に見える形にしてみようと思ったのである。よく、「メガネの奥にストレスが隠れている」というが、そのストレスを見て取れる形にしようと思うわけだ。
そこで、新婚ホヤホヤの「夜の帝王」I田氏(関係ないが、I田氏から「Hirabayashiさん、小杉のメーリングリストで-できるかな？-の話題が出てましたよ。」と言われた時はビックリした。とりあえず、どなたか知らないが、メーリングリストで紹介して頂いた武蔵小杉勤務の方には一言お礼を言っておきたい)にメガネを借りてみた。このメガネをじっくり眺めてみてもらいたい。
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この透明なメガネの奥に何か見えるだろうか？そこに「歪み」は見えないだろうか？「透明だから、何も見えないだろう。」という人もいるだろうが、あるグッズを使うと、もう明らかに見えてくるのである。それが、下の写真である。レンズを固定している辺りをよく見てもらいたい。不思議な
虹模様と十字の模様が見えるはずだ。
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プラスチック等は製造過程での不均一な応力や、外力により複屈折性を示す。光弾性と呼ばれる現象である。そのため、偏光面を直行させた偏光フィルターの間にそういうプラスチックなどを挟みこむと、その弾性体の内部に働いている応力分布の状態を調べることができる。それを応用したのが、偏光顕微鏡などである。
例えば、下の写真はカセットテープのケースの左側部分を、偏光面を直交させた二枚の偏光フィルターで挟んでみたものである。見事に弾性体の内部に働いている応力分布が可視化できているのがわかると思う。これを応用すれば、例えば熱変形をしているようなものであれば、透明体の熱分布も簡易的に見て取ることができる。
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そういうわけで、先の写真あるいはそれを拡大した次の写真のように普通では見えない透明なプラスチックレンズの中に隠れている「ストレス」を見て取ることができるわけだ。
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とりとめもないが、今回は透明なメガネの影に隠れたストレスに光を当ててみた。ちゃんと見ようと思いさえすれば、目に見えるものは数多くある。「見える？見えない？」の境界線はその人自身が決めるのである。「できるかな?」では、これからも色々な「見える？見えない？」を追求し、「見えるかな？」について考えていきたいと思う。
2000-06-07[n年前へ]
■毛髪力のガウスの法則
ハゲの物理学 「第五の力」編
現代の物理理論では四つの力が取り扱われている。その「四つの力」を示してみると、次の
- 重力
- 電磁気力
- 弱い力
- 強い力
ところで、これら「四つの力」に加えて、さらなる「第五の力」が測定されたという報告がされることがある。しかし、(少なくともこれまでは)それらはいずれも眉唾モノの実験ばかりであった。しかし、誤解されることを承知の上で、私も「第五の力」の提案をしてみたい、と思うのだ。
と書くと、鼻で笑う人がいるかもしれない。物理が大好きな人は私を小バカにするであろうし、物理を好きでない人はとたんに興味を失うであろう。しかし、そんな方々も少しばかり私の意見に耳を傾けるべきである。少なくとも、男性にとっては、この「第五の力」は重要な問題であるはずなのだ。いや、私は決して「理論物理=男性の領域」などと言うつもりはない。もうとうそんな考えはない。しかし、この私が提案する「第五の力」に限っては女性よりも男性にとって重要な「力」なのである。
私が提案する「第五の力」は、その名も「毛髪力」である。もう、おわかりのはずだ。これぞ、男性の人生をかけた大問題、「ハゲ」に関する問題なのである。「毛髪パワー」が「第五の力」なのである。
さて、そもそも今回「毛髪力」という「第五の力」に関する理論を提唱するにあたって、素晴らしき先達の研究があったことをここに書いておきたい。それはfreddie氏による「頭髪におけるキルヒホッフの法則」という素晴らしい研究報告である。「ボクテレビ」の2000/05/25に報告されている「物理と頭髪」の中にその詳細は記されている。
freddie氏は女性の視点から、女性のウィッグに関して、
そこで、僕は束ねられた髪の毛に関する基本法則をここに記したいと思います。と記している。私はこの「頭髪におけるキルヒホッフの法則」からインスピレーションを受けて、さらに男性の視点から理論を展開したい、と思うのである。
- 頭髪におけるキルヒホッフの法則：
「髪の毛を束ねる部分に頭皮側から入る髪の本数と毛先側へ出て行く髪の本数は同じ。」
先の「頭髪におけるキルヒホッフの法則」では、「頭皮側から入る髪」とあっさり書かれているが、男性の場合「頭皮側の髪」がそもそも無い場合がある。そう、「ハゲ」である。こう、私が書くのは、「毛髪力」は私にとって、人ごとでないからだ。自慢ではないが、私の髪はストレートのサラサラである。と言うと、羨ましがる人もいるかもしれない。しかし、それは違う。女性ならともかく、男性の場合は違うのだ。そう、絶対に違うのだ。何しろ、ストレートのサラサラヘアーは「ハゲへの片道切符」なのである。「恋の片道切符」はロマンチックであるが、「ハゲの片道切符」はそうではない。断じて、違う。違うのだ。
そもそも何故、我々の「長い友達」であるはずの「髪」が消えてなくなるのだろうか？そして、さまざまな「ハゲ頭」は一体どのような理由で発生するのであろうか？これらの疑問について、明快に答えた例は未だかつてない。ましてや、それを物理学的に考察した例は未だない、と思う。そもそも、毛髪とは何であるか明快に答えられる人がいるだろうか？いや、いないはずだ。
しかし、私はその答えを今日ついに見つけたのである。それが、「毛髪力」なのだ。この「力」が全ての物理現象を決め、我々の人生の喜怒哀楽を支配しているのである。毛髪、すなわち、「髪の毛」は「毛髪力」により発生する物理現象だったのである。
例えば、電磁気力で言えば、基本をなす方程式はマックスウェルの方程式である。次に、マックスウェルの方程式の一部を積分形で示してみると、このようになる。
- Kami!Home Page:ElectricField ( http://home.att.ne.jp/gold/kamikawa/electricfield/elefield.htm)
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この画面を見れば、一目瞭然だと思う。次の絵との相似性を感じるはずなのだ。
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この絵は頭皮から伸びる毛髪を示したものだ。電荷から伸びる電気力線と毛髪は実によく似ているものなのである。電磁気力と毛髪力は実によく似ているのだ。
ここで、先程の電磁気力と同じように、毛髪力に関するマックスウェルの方程式の一部を積分形で示すと、以下のようになる。
さて、さらに話を進めれば、重力であればそれは「重力子 = graviton」の交換により作用する。また、電磁気力であれば、それは「光子= photon」の交換により作用する。私は「毛髪力」に関してもこのような説明がつけられるのではないか、と考えている。
「重力子、光子」、すなわち、graviton,photonの名前の由来からすれば、その作用子は「毛髪子= moukon」と考えるのが自然だろう。私は日本語における「毛根」という言葉はこの「毛髪力」の作用子「moukon」の訛ったものではないか、とすら考えているのである。言語学的にも、「毛髪力」の妥当性が裏付けられた、と言っても良いだろう。
さて、毛髪は大抵の場合時間の経過にしたがって、少なくなっていく。いや、端的に言えば「ハゲ」ていく。毛髪力が低下していくのである。これも、先程の毛髪力のガウスの法則から考えれば、頭部内部の毛髪エネルギーが低下していると考えるのが自然である。ここで、私は、「頭部内部の毛髪エネルギーが低下」毛髪子の減少によるものだと考えている。毛髪子は何らかの変化により、他の粒子に変化するのだろう、と私は推察しているのだ。
「たいていの場合、ハゲた頭は光り輝く」ということから推察するならば、「毛髪力」は「光」に変化すると考えるのが自然である。すなわち、毛髪子は光子に変化していくのではないか、と私は現在のところ想像しているのである。毛髪力と電磁気力は表裏一体のものなのである。
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今回は、「第五の力」について論じてみた。唐突な話で判りにくいかもしれないが、この「ハゲの物理学」は私の人生と共に、まだまだ続く予定である。これから、先話がどう進んでいくかは私にも判らない。それは、私にとって吉と出るか、凶と出るか不安なところだ。実際のところ、それは誰にも判らないだろう。「毛髪力」の研究は今始まったばかりなのである。
」など。