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■夜のバットマン　

超音波を可視化しよう

　 どんなものに対しても、「超」という文字をつけるという安易な手段はよく使われる。「超人ハルク」、「超常現象」、「超能力少年」、「超解像」等々である。「超Ultra」＋「人 Man」ならば「超人 Ultra-Man」、すなわち、ウルトラマンだ。こういう風に並べてみると、何かアヤシげなものが多いような気がするが、それは私の気のせいだろう。

　 「超」をつければ、「モノスゴイ」という印象を受けるかというと、必ずしもそういうわけでもない。最近、「お笑いパソコン日誌」でよく取り上げられているBTRON仕様OS「超漢字」などは、その最たるものである。個人的には好きなネーミングなのだが、その名前を聞くと昔の「超兄貴」というゲームを思い出してしまうのだ。筋肉ムキムキなマッスルな兄貴達が動き回るゲームが思い出されるのだ。そして、そんなマッスルなデスクトップのイメージが連想されてしまうのである。困ったものである。

　 「超」の発音は同じ日本人でも一定というわけではない。あまりものを考えないタイプの人の場合、「超」でなくて「チョー」という発音するらしい。その使用例が、「チョー、ムカツクー」などである。これらの人を「チョー人」と呼ぶべきである(既に誰かが言っていそうな気がするが...)。

　 何故、こんな話になるのだ。話がずれた。

　 本題である。今回遊んでみるのは「超 Ultra」＋「音波 Sonic」＝「超音波UltraSonic」である。色々な応用はあると思うが、まずは基礎から始めたい。そういった場合、色々やり方はあるのだろうが、まずは実感するのが「できるかな?」のやり方である。そこで、まずは超音波を実際に聞いてみることにした。

　 普通は聞こえない周波数の音波を超音波というわけであるから、超音波を聞くというのは何ともスリリングである。参考までに、色々な動物の可聴域を以下に示す。
　人間は大抵20kHz前後が上限であり、コオロギと同じくらいである。超音波と言えば、コウモリであり、コウモリは200kHz弱位が上限のようである。

色々な動物のの可聴域
(立体視の不思議を探る　井上弘著　オプトロニクス社より)

　　 まずは、超音波を聴くための情報を探してみた。すると、何とも素晴らしいサイトがあった。

• がーさんとたぬさんのホームページ( http://www.seaple.icc.ne.jp/~mixseeds/ )

　　また、コウモリ探知器である。バットディテクターに関しては、

• Bat Detecter ( http://www3.justnet.ne.jp/~hhas/BD.HTM)

　　迷わず、先の「がーさんとたぬさんのホームページ」の「釜利谷東ミックスシーズ」から、バットディテクターを購入することにした。こういう楽しいオモチャはすぐに手に入れるに限る。これが、購入したバットディテクターである。

釜利谷東ミックスシーズ　バットディテクター

　　このバットディテクターは超音波マイクからの入力を40kHz程度の周波数の信号と合成するものである。そして、その結果得られるビート音、うなり音を耳で聞くものである。

　　わからない人はほとんどいないと思うが、一応書いておく。例えば、10Hz周波数の音があるとしよう。

10Hzの音の10秒間の波形

　　この波形は細かすぎて、この画面では目に見えないだろう。しかし、この波形と11kHzの周波数の音を合成してみる。

10Hzの音と11kHzの音の合成音の10秒間の波形

　　すると、10kHzと11kHzの周波数の差である1Hzのうなりが発生する。この1Hzのビート音の波形は目に見えるだろう。こういう原理である。
　しかし、これでは実は説明が不十分であると思うのだが、今回はこれだけの説明で終わらせておくことにする。

　　さて、どんな超音波を聴くかであるが、「できるかな?」の実験を行うときには、大抵ビールを飲んでいるのである。今日もビールとお好み焼きがそばにある。そこで、お好み焼きを焼く音を

• 可聴域
• 超音波領域

　　もちろん、私自身は自分の耳で実感しているわけである。しかし、WEBページ上であれば、可視化した方が良いだろう。waveファイルはサイズが大きいし...

お好み焼きを焼く音を可聴域で可視化したもの

　　途中のスパイク部はお好み焼きをひっくり返した時の音である。レベルを合わせているわけではないし、実験は実に大雑把なものであるが、そんなに真剣に行う実験でもないのでこれで良いことにしておく。

お好み焼きを焼く音を超音波領域で可視化したもの(実際はビート音)

　　硬いものと何かを擦ると超音波が実に多く発生するが、絨毯みたいな柔らかいもの相手ではあまり超音波が発生しなかったりして実に面白い。衣擦れの音などは実にリアルである。何か色っぽい音ですらあるように感じる。(それは私だけかもしれないが...)

　　超音波に関してはまだまだ色々とやってみたい実験がある。実は以前秋月で買った超音波マイク・スピーカセットが家に転がっていたりする。これを使って、次回は超音波オモチャを作成してみたいと思う。

　　さて、今日はTVで「バットマン&ロビン Mr.フリーズの逆襲」を放映するようだ。バットマンの映画は何故か夜の街が舞台である。
　バットマンと言えば、Bat(コウモリ)+Man(男) = コウモリ男だ。このTVを見たあとの私はきっとバットマンになりきっているだろう。バットディティターを耳に差せば、私だって堂々たるバットマンだ。
　
　というわけで、バットディテクターを耳に差し若葉マークをつけたバットマンは、夜の街へ出撃するのであった。夜のバットマンは眠らないのである(下品なギャグ禁止)。

■本が到着した。　

　関係ないが、筋肉痛に襲われるかと思いきや、全然大丈夫。ということは、明日がコワイ。

■「湯冷め」を防ぐ「上がり湯」のヒミツ!?　

手の冷たい女は心が温かい?

　大学に入学してすぐの頃、京都のホテルで清掃・ベッドメイクのアルバイトをしていた。しかし、京都のホテルとは言っても、それは決して京都ホテルでもなければ、都ホテルでもなかった。まず、ホテルの駐車場の入り口には何故かビニールの「暖簾」がかかっており、京都にある割にはまるで白雪姫が眠っていそうなメルヘンチックな作りの建物で、そしてその値段設定も休憩一時間2980円～というまるでユニクロのようなディスカウント価格設定で、一泊二万五千円～というような京都の由緒あるホテルなどとはまるで別世界の「ホテル」だったのである。もう少し正確に言うならば、ワタシがバイトをしていたのは単に京都インター・チェインジ近くにあるホテルだったのである。つまり、結局のところワタシは京都I.C.のラブホテルで清掃のバイトをしていたのだった。

　そのバイトは「昼の一時から夜の一時まで」という十二時間労働で時給千円=トータル一万二千円ナリで、労働時間は決して短くはないけれど、単純作業で１日で一万円を超える収入は学生にはとても魅力的だった。だから、喜んで下宿から自転車で一時間程かけて京都I.C.のラブホテルまで行って、情けなくも自転車でホテル入り口のビニールの「暖簾」をくぐり、ホテルの中で十二時間ほど汗を流した後に（もちろん仕事に、だ）、帰りもまた自転車で一時間かかって下宿まで帰っていたのである。そして、ホテルへの客の入りが悪かったりした時には、そのホテルの空き部屋でシャワーを浴びて帰ったりもした。とはいっても、京都の夜は本当に底冷えするので、下宿に向かって自転車を一時間も漕いでいる間に湯冷めしてしまって、骨の芯まで（自転車でラブホテル街を出るときには何故か心までも）冷えてしまったりするのである。

　そんな湯冷めしそうな寒い日には、一緒に働いていた同僚のおばちゃん達から必ずと言って良いほど

「湯冷めしないように上がり湯をちゃんとしていきなさい」

「シャワーを浴びてお湯で体が温まったら、その後ちゃんと水を浴びなさい」
「体が冷えないように、最後に水を浴びなさい」

　しかし、そんな「冷水なんか浴びたら、ますます体が冷えるっつーねん」　と毒づいていた頃のワタシは、無知だったので「もしかしたらおばちゃん達の言っていることはホントなのかもしれん…？」と考え込んでみたりしてもそれを確認することができなかった。しかし、その後、ワタシは大学で熱伝導方程式などを学び、卒業のために家政学の単位を稼がなければならなかったので、今ではおばちゃん達の「上がり湯をすれば湯冷めしない」説の真偽を科学的に計算できるようになったのである。そこで、今回は試しに、下のように指先を単純化して、「お風呂に入った後、冷えていく様子」を計算してみることにした。
 

　下の図は指先の断面で（そうは見えないかもしれないが）、（白 = 空気、黄色= 脂肪、橙 = 筋肉、灰色 = 骨）というようにモデル化されており、筋肉と脂肪の中は不図示の血管が通っている。そして、骨・筋肉・血管・脂肪の密度はそれぞれ1300,1150，1055,920 [kg/a]、比熱はそれぞれ2.1, 3.8, 3.8, 2.5[J/kg K]、熱伝導率はそれぞれ8.2, 1.6, 1.7,0.7 [W/m K]という物性値を持っている。そして、体内の熱移動は熱拡散と、血液の移動による直接熱移動によって行われるものとしてみて、指先の熱移動のシミュレーションをしてみることにしよう。。
 

（誰がなんと言おうと）モデル化された指先

白 = 空気 黄色 = 脂肪 橙 = 筋肉 灰色 = 骨

　さて、とりあえず風呂にゆっくり入って、体をホカホカ温めて（上の図の）指の骨の芯まで38℃位に温めたとしよう。そして、アマノジャクなワタシが「上がり湯」を浴びずに、その真っ赤にアッチッチになったホカホカ体のまま自転車に乗って、指先が周囲の京都の10℃の冷たい空気で冷えていくシミュレーションをしてみる。

　すると、例えば指の皮膚表面と骨の中心の温度の時間的な変化のシミュレーション結果は下のようなグラフになる。皮膚の表面の温度は冷たい風に冷やされて徐々に温度が下がり、計算終了時には指の皮膚表面の温度は35℃程度になっている。そして、それにつれて指の骨の中心の温度も下がっていく。最初は温度が38℃だった骨の芯も、計算終了時には36℃程度にまで下がってしまっている。そう、かつてのワタシのように京都の寒さに「湯冷め」してしまい、確かに体の芯まで冷えてしまっているのである。
 

皮膚表面と骨の中心の温度の時間的な変化
（上がり湯をしなかった場合）

　じゃぁ、素直におばちゃん達の言うことを聞いて上がり湯をしたらどうなるだろうか？まず、冷たい水（上がり湯）を浴びたならば体がビックリして血管が収縮してしまう。だから、血液の移動による直接熱移動の分を例えばゼロにしてしまうことにしよう。すると、「上がり湯」を浴びた場合の皮膚表面と骨の中心の温度の時間的な変化は下のグラフのようになる。
 

皮膚表面と骨の中心の温度の時間的な変化
（上がり湯をした場合）

　指先の血管が収縮して、指先の血行が悪くなっている分、どんどん指先の皮膚表面の温度は下がってしまっている。計算終了時には何と30℃程度まで下がってしまっている。上がり湯を浴びなかった場合より、よっぽど指先の温度は冷たいのである。これでは、かなり冷たそうで辛そうである。やっぱり、おばちゃん達の言っていることは間違っていて、かつてのワタシが「冷水なんか浴びたら、ますます体が冷えるっつーねん」　と考えたのが正しかったのだろうか？いや、決してそういうわけではないのである。何しろ、この上の図をよく見てみれば、指の骨の芯はまだまだホカホカの38℃であることが判る。何と、体の芯はまだ冷えていないのだ。
 

　そこで、もっと詳しく計算終了時の「指先の断面の温度分布」を眺めてみることにしよう。それが下の図である。
 
 

指先の断面の温度分布　（中心が骨、左右端が皮膚表面）

（アマノジャクに上がり湯を浴びなかった場合）

（素直に上がり湯を浴びた場合）

　アマノジャクに上がり湯を浴びなかった場合は、指先が一様に冷えてしまっているのに対し、素直に上がり湯を浴びた場合には皮膚表面の温度は下がってしまっているが、冷えているのは指の表面近くの脂肪の部分だけで、筋肉も含めた指の芯は以前ホカホカ・アッチッチのままなのである。脂肪は筋肉に対して熱を伝えにくいので、表面の脂肪部分が冷たくても、その内部はずっとアッチッチのままなのである。

　つまり、上がり湯を浴びた場合と浴びない場合では、

• 上がり湯を浴びないと、（比較すれば）指先は暖かいけど指の芯は冷たい
• 上がり湯を浴びると、（比較すれば）指先は冷たいけど指の芯は暖かい

　ところで、昔から伝わる知恵や諺をバカにしてはイケナイと言えば、ワタシはふと思うのである。「手の冷たい女は心が温かい」という迷信と思われがちな諺だって、実はとても物理的に正しいことを言っているのでは無いだろうか？素直にこの「手の冷たい女は心が温かい」という文言を読んでみれば、これは「手（体の表面）の冷たい女は心（体の芯）が温かい」という人体内部の熱伝導現象を的確に表現した実験結果であったように読めるに違いないのである。血行不良で冷え性（といっても実は表面だけが冷えている）な女性、しかも男性と比較した場合には脂肪が多い（つまり断熱材を体に巻いているのと同じ）女性は、

• 手の表面は冷たいけれども、実は体の芯（=心）は暖かいのだ

　このトンデモ説を踏まえ、これから女性の手を握りながら「キミの手は冷たいね」「ということは心が温かいんだね」とロマンチックに話をするような時には、ぜひぜひココロの中で「（といっても、単にそれは熱移動の物理的な話なんだけどね）」と考えてみて頂きたい（あくまでココロの中で）、と思うのである。もちろん、そのココロの中の独り言が女性に読みとられた結果、アナタがその女性の冷たい手で叩かれたとしても、ワタシは一切関知しないつもりなのである。

■続Google Adsenceでコンテンツ診断　

　ハイ、昨日の話の続きです。「ミニスカートの幾何学」ときたら、次はもちろん「オッパイ星人の力学」ですよね。試しに、どんな広告がこのページに貼られるのかを調べてみました。その結果がこんな感じです。

　「つけるだけで8cmアップ」…「着続けると自然にサイズアップ」…胸の大小なんて気にしてはイケマセン。たかが8cm、されど8cmなんでしょうかねぇ？とりあえず、それを気にするのはオッパイ星人だけで良いと思うのです。AAカップでもAでもBでもCでも、いいじゃないですか、胸の大小なんて。と、私が言っても説得力に欠けるでしょうか？そうですか、欠けますか…。オッパイ星人じゃないんですけどねぇ、私は。

　それにしても、大胸筋を鍛えて8cmアップって、それはマッチョになって大胸筋が太くなって、アンダーバストが大きくなるだけだったりしないでしょうか？80cmのAカップから88cmのAカップに8cmアップ…とか。…いや、そんなことはないですよね、きっと。別に筋肉マッチョを目指すブラじゃないでしょうからね。きっと…。

　おやおや、「家庭用豆乳器」と「幻の大田原牛」なんていう広告も貼られています。「豆乳」「究極で最高の牛肉」も単独で聞くと良い響きですが…、それが「オッパイ星人の力学」に貼られたとたんに何とも深い広告に早変わりです。Google Adsenceの意図はなんとも深いです。「その豆乳ってどんな乳だぁ」とか、「究極で最高の牛肉ってやっぱりアレですか、ホルスタインですよね、つまりアレですよね」と聞きたくなるような、なんとも微妙な意図を感じます。SMAPのおかげで良い響きとなった「オンリーワン」のフレイズも「オッパイ星人の豆乳」になった途端…少し曇ってしまう気がするのは私だけでしょうか。

　さてと、最後の広告は「心と英語の体験型ワーク」です。これが「オッパイ星人の力学」に貼られるわけです。「どんな体験」でしょうか？どんな「心と英語」でしょうか？先着20名なら、私も是非応募してみたいものです。「夢の実現」オッパイ星人との異文化コミュニケーションを体験型でぜひぜひしてみたいものです。あくまで、異文化コミュニケーションとしてですけどね。オッパイ星人じゃないですから、私は。

　はい、もちろん、まだまだ続きます。

■英語のための「筋肉トレーニング」　

　はてなの就業前「自主英語学習」の当番資料、英語のための「筋肉トレーニング」をここにも保存しておく。