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科学の質問

  • サイドミラーに映る物体が見た目よりも近くにあるのはなぜですか?

    これはよく知られた警告ですが、そもそもなぜそれが存在する必要があるのでしょうか? Walter Giordani/ワークブックストック/Getty Images

    ドライバ?乗客?人生で車に乗ったことがありませんか?おそらく、「鏡の中の物体は、見た目よりも近くにある」というセリフをまだご存じでしょう。非常に多くの文脈で登場するため、ほとんどすべての意味が失われています。北米のすべての右側サイドミラーにその存在が続いていなかったら、ずっと前に混乱を招くことわざの地位に落ちていたかもしれません。

    実際、この声明は、車のすぐ右側のスペースに対するドライバーの誤った認識を減らすことを目的とした安全上の警告(または皮肉を言いたい場合は免責事項)です。それはまさにその言葉通りの意味です。ドライバーが助手席側のミラーで車を見るとき、その車は反射が示すよりも近くにあります。

    確かに、知っておくと良いことです。助手席のミラーは、ドライバーの物体までの距離の認識を歪めます。しかし、これは安全性とのトレードオフです。同じミラーが、同じ理由で、おそらく事故を回避するためにより重要なものに対するドライバーの認識を高めるからです。

    それは、光と鏡、そしてイメージの作成の科学から始まります。この場合、特定の種類の鏡がどのようにサイズを歪め、ひいては距離を歪めるかについてです。

    科学の側面: 光と鏡

    助手席側のサイドミラーに映る画像が実際よりも小さいことが簡単にわかります。あなたがしなければならないのは、鏡をチェックして、右肩越しにちらっと見ることだけです。これが、物体が遠くに見える理由です。私たちは物体の相対的な大きさによって距離を判断します。私たちの脳は、鏡に映った車の大きさと現実の大きさを比較し、その差異が大きいほど、知覚される距離は長くなります。

    ただし、ここで起こっているのはそれだけではありません。実際、距離の問題は副作用です。

    基本的な物理学を少し説明すると、光は何かに当たるまで実際には見ることができません [出典: Flinn ]。それが物体に跳ね返って私たちの目に当たると、私たちはそれを画像として見ることができます。

    光は物体のさまざまな表面特性(色、質感、形状など)に特定の方法で反応し、光が反射した画像を構築するために私たちの目が解釈できる視覚データを生成します。

    光が平らな鏡に映った像など、平らな物体で反射すると、光が当たったのと同じ方向に反射します。データを運び私たちの目に戻る光の経路は変更されず、私たちの目が構築するイメージは現実と調和します。

    しかし、その鏡を湾曲させると、私たちの目に届くまでの光の経路が変わります。中心が目に向かって膨らむように鏡を湾曲させたとします。このミラーは凸面になっており、お椀をひっくり返したような、助手席側のサイドミラーと似ています。

    光が凸面鏡に当たると、その曲面によって光の挙動が変化します。中心近くでは、光は比較的変化のない経路で反射して私たちの目に届きます。光が外側に当たるほど、光は外側に跳ね返ります。その結果、光が凸面鏡に当たると、光線は発散し、私たちの目に届く前に広がります。

    そこで、凸面サイドミラーに映る車の像に光が反射しているとします…

    反対の曲線

    凹面鏡は、ボウルを裏返したように、中央が引っ込み、端が膨らみます。このタイプの鏡は、鏡からの距離に応じて、物体を大きく見せたり小さく見せたり、上下逆さまにしたり、逆さまにしたりすることができます。

    助手席側: サイズと距離

    光線がに映った車の像を運び、その光線が目に当たる前に外側に進む場合、目に届く車は光を反射した車とまったく同じではありません。

    より具体的に言うと、まったく同じ場所ではありません。私たちの目には、曲面 (実際には曲面か否かを問わず、あらゆる面) から反射された光で運ばれる画像が、それらの光波が交差する場所にあるように見えます。ここが焦点です。しかし、発散する光波は、鏡を通って反対側に進む場合にのみ交差します。これは、車の画像がミラーの後ろ、目から遠くにあるように見えることを意味します。

    したがって、凸面鏡に反射された画像は圧縮されているため、実際よりも小さく見えます。これが、凸面鏡が車に使用される理由です。凸面鏡は、より狭い空間でより多くの反射を実現します。言い換えれば、凸面鏡は、正面の領域のみを反射できる平面鏡よりも広い視野を持っています。視野が広くなったことで、ドライバーは車の右側のエリアについてより多くの情報を得ることができます。

    これは安全性とのトレードオフです。凸面鏡は、より広い視野を得るために正確な距離認識を犠牲にします。また、視野が広いということは、車の運転席側よりも死角がはるかに小さいことを意味します。

    運転席側の像の歪みを避けるために、米国の規制では、運転席のサイドミラーが平らであることが求められています。 2 つの広角ミラーで、(わずかに歪んだ) スペース全体をカバーできます。

    ただし、現在のトレードオフが終わりではない可能性があります。 2012 年 5 月、ドレクセル大学の数学教授は、歪みを少なくしながら広い視野を反射するために、計算されてわずかに湾曲したミラーの特許を取得しました [出典: ]。はい、凸状です。しかし、その鏡の中の物体は、見た目と同じくらい近くにあります。

    このミラーが広く採用されるかどうか、また、採用される場合、私たちがよく知っている警告/免責事項を記載する必要があるかどうかは、まだわかりません。

    著者のメモ: サイドミラーに映る物体は、なぜ見た目よりも近くにあるのでしょうか?

    数学教授の鏡 — ちなみに彼の名前はアンドリュー・ヒックス、学士、修士、博士です — はチェックする価値があります。データによると、その視野は現在米国で使用されている運転席のサイドミラーのおよそ 3 倍であり、生成される画像の歪みは事実上ゼロです。このミラーは、欧州市場向けの製品の可能性として注目されています[出典: ]。発明者によれば、ミラーボールからインスピレーションを得たという。その背後にある科学について読むことができます。

  • 答え方を知っておくべき10の科学の質問

    これらの青い空、明るい太陽、虹を見ると、今すぐには答えられない科学の疑問がたくさん頭に浮かぶかもしれません。解決策については続きをお読みください。 iStock写真/Thinkstock

    米国政府は科学研究への補助金に毎年数十億ドルを費やしており、米国の大学の理工系大学院プログラムは非常に優れているため、世界の他の地域から多くの最も優秀で優秀な学生を惹きつけています[出典: ]。しゃべるATMや通信衛星から、風味を保つために遺伝子組み換えされたスーパーマーケットのトマトに至るまで、驚異のテクノロジーに囲まれているアメリカ人は、科学に関してはかなり賢いはずだ。

    さて、もう一度推測してください。不安な真実は、米国の成人は基本的な科学知識に関して恥ずかしいほど無知な傾向があるということです。 2009年のハリス・インタラクティブの調査によると、地球が太陽の周りを一周するのに1年かかったということを知っている人はわずか53パーセントで、『ザ・ザ・ワールド』のように最古の人類と恐竜が同時に存在しなかったことを知っている人はわずか59パーセントだった。フリントストーン」 [出典: ]。 2018年には、世論調査回答者の72パーセントが地球が太陽の周りを回っていることを知っており(つまり28パーセントは逆だと考えていた)、68パーセントはすべての放射能は人為的に作られたものであると誤って考えていた。

    したがって、明らかに、普遍的な科学リテラシーに似たものを達成するには、かなりの道のりがあります。しかし、誰かがヒッグス粒子、超並列スーパーコンピューティング、あるいは恐竜に羽毛があったかどうかをめぐる議論の激化について言及されると、どうしても話題を変えたくなる衝動に駆られる人は、心配する必要はありません。誰もが答え方を知っておくべき、本当に基本的な科学の質問 10 個への答えから簡単に始めましょう。

    10: 空はなぜ青いの?

     10: 空はなぜ青いの?

    「青い空と白い雲が見える」とルイ・アームストロングは1968年の曲「What a Wonderful World」で歌った。彼の歌が楽観主義への賛歌であることを考えると、おそらくそうしたのでしょう。ヨーロッパの研究者は、スペクトルの青い部分からの光が感情にポジティブな影響を与え、私たちが感情的な刺激に対してより敏感になり、感情的な課題に対してより適応できることを発見しました[出典: ]。

    しかし話は逸れます。空が青く見えるのは、散乱と呼ばれる効果によるものです。太陽光は地球の大気を通過する必要があります。地球の大気は、ピンボール マシンのバンパーのように機能するガスや粒子で満たされており、太陽光をあちこちに反射させます。しかし、プリズムを手に持ったことがある人なら、太陽光は実際にはさまざまな色で構成されており、そのすべてが異なる波長を持っていることをご存知でしょう。青色光は比較的波長が短いため、波長が長い色よりも容易にフィルターを通過し、その結果、大気中を通過するときにより広範囲に散乱されます。一日のうち、太陽が空の高い位置にあるように見える時間帯に空が青く見えるのはこのためです (実際には、太陽に対して動いているのは、あなたが立っている惑星上の場所です)。

    ただし、日の出と日の入りでは、太陽光線はあなたの位置に到達するまでに長い距離を移動する必要があります。これにより、青色光の波長の利点が相殺され、他の色がよく見えるようになります。これが、夕焼けが赤、オレンジ、黄色に見える理由です。

    9: 地球は何歳ですか?

     9: 地球は何歳ですか?

    地球の年齢については、人々は長い間、時には激しく議論し続けてきました。 1654 年に遡ると、聖書の創世記に基づいた計算を行ったジョン ライトフットという学者は、地球は紀元前 4004 年 10 月 26 日のメソポタミア時間の午前 9 時ちょうどに創造されたと宣言しました。ビュフォン伯爵は、自分が作成した惑星の小さなレプリカを加熱し、その冷却速度を測定し、そのデータに基づいて、地球が約樹齢75,000年。 19 世紀、物理学者のケルビン卿はさまざまな方程式を使用して、地球の年齢を 2,000 万年から 4,000 万年に設定しました [出典: ]。

    しかし、1800 年代後半から 1900 年代初頭にかけて、放射能の発見によってこれらすべてが打ち破られ、すぐにさまざまな放射性物質の崩壊速度が計算されました。

    8: 自然選択はどのように機能しますか?

     8: 自然選択はどのように機能しますか?

    地球の年齢と同様に、進化論(1800 年代半ばに生物学者チャールズ ダーウィンによって初めて開発された)も、人々が夢中になりがちなテーマです。古典的な映画「風を受け継ぐ」を見たことがあれば、おそらく 1925 年の悪名高いスコープス猿裁判についてすでにご存知でしょう。有名な弁護士クラレンス・ダローは、罪で告発されたジョン・スコープスという高校の生物教師の代理で弁論を行いましたが、敗訴しました。これは、人間が「下等な動物」の子孫であると教えることを禁じるテネシー州の法令に違反し、聖書の創造物語が唯一受け入れられる説明であると定めた[出典: ]。近年、子供たちに進化論に加えて「創造科学」を学校で学ぶよう要求して法廷や議会で戦ってきたのは反進化論者たちだ[出典: ラファエレ]。

    そして、特に反進化論者を悩ませる考えがあるとすれば、それは自然選択と呼ばれるダーウィンの中心的な概念です。それは理解するのが難しい考えではありません。自然界では、突然変異、つまり生物の遺伝的設計図に永続的な変化が起こり、祖先とは異なる特性を発現させる可能性がありますが、ランダムに発生します。しかし、進化、つまり動物や植物が複数の世代にわたって変化する長期的なプロセスは偶然ではありません。むしろ、その変化が生物の生存と繁殖に役立つ場合、生物の変化は時間の経過とともにより一般的になる傾向があります。

    たとえば、一部のカブトムシは緑色ですが、突然変異により一部のカブトムシが茶色になると想像してください。茶色のカブトムシは緑色のカブトムシよりも周囲に溶け込むため、鳥に食べられる数はそれほど多くありません。むしろ、より多くの個体が生き残り、繁殖し、子孫を褐色にする遺伝子変化を伝える可能性があります。時間の経過とともに、カブトムシの個体数は徐々に茶色に変化します。もちろん、それは簡易バージョンです。実際には、自然選択は特定の個人ではなく平均に基づいており、それほどスムーズで秩序立ったプロセスではありません [出典: ]。

    7: 太陽が輝きをやめる日は来るのでしょうか?

     7: 太陽が輝きをやめる日は来るのでしょうか?

    この質問は、別のポップソングであるスキーター・デイヴィスの1962年のシングル「The End of the World」を思い出させます。スキーター・デイヴィスは、彼氏にフラれたらしいのに、なぜ太陽が輝き続けるのか不思議に思っています。この歌詞のうぬぼれは、輝く太陽であれ、木々の鳥のさえずりであれ、私たちの周りの現実は、私たちの壊れやすい小さな感情よりも耐久性があるということです。しかし実のところ、私たちの失恋した娘は、不幸にも早すぎて生まれました。それは、他の恒星と同様に巨大な核融合炉である太陽が、太陽光を生み出すための燃料として燃やす中心部の水素を使い果たし、周囲の層で水素を燃やし始める点である。

    それが太陽の死のスパイラルの始まりとなり、太陽の核は縮小し、外層は大幅に膨張し、赤色巨星に変わる。最後の爆発で、太陽は太陽系を熱の爆風で焼き尽くし、通常は極寒の冥王星付近やカイパーベルト(海王星の外側)を一時的に天体のサウナに変えるでしょう。地球を含む内惑星は、瀕死の巨人に吸い込まれるか、あるいは燃え殻に変わる可能性が高い[出典: ]。

    プラスの面としては、人類が他のの太陽系への植民地化に成功しない限り、この最後の地獄を経験する人は誰もいないでしょう。寿命のおよそ半分を迎えた太陽はすでに徐々に加熱されており、10億年後には現在よりも約10パーセント明るくなると予想されている。この太陽放射の増加は、地球の海を沸騰させ、私たちの種が生存のために依存している水を失うのに十分です[出典: ]。

    6: 磁石はどのように機能するのですか?

     6: 磁石はどのように機能するのですか?

    「[ピーピー]磁石: どのように機能するのですか?」それはラッパーのInsane Clown Posseが数年前にシングル「Miracles」で投げかけた質問で、「サタデー・ナイト・ライブ」のスナークマイスターらは容赦なく彼らを嘲笑した。それは残念なことだった。なぜなら、それを熟考するのはまったく当然のことだからだ。磁石とは、磁場を持つあらゆる物体または材料です。つまり、その周りを同じ方向に流れる電子の束です。さて、電子は、ピエロのマスクをかぶり、よく罵り、フェイゴコーラを飲むデトロイトのラッパーのようなものですが、ペアで結合することを好み、鉄には不対電子がたくさんあり、それらはすべてアクションに参加しようとしています。したがって、固体の鉄であるか、鉄が多く含まれている物体 (たとえば、釘) は、十分に強力な磁石に引き寄せられることになります。磁石に引き付けられる物質や物体は強磁性体と呼ばれます[出典: ]。

    人類は磁気現象について長い間知っていました。ロードストーンなどの自然に存在する磁石はありますが、中世の旅行者は、鋼製コンパスの針をそれらの石にこすり付ける方法を発見し、電子を拾って磁化することで、独自の磁場を開発しました。これらの磁石はそれほど耐久性がありませんでしたが、20 世紀に研究者は新しい材料と充電装置を開発し、より強力な永久磁石を製造できるようになりました。

    5: 虹の原因は何ですか?

     5: 虹の原因は何ですか?

    この大気現象には、古代から人々に畏敬の念を抱かせる何かがあります。創世記の中で、神は大洪水の後に空に虹をかけ、それが「私と地球との契約のしるし」であるとノアに告げました。

    しかしそれ以来、科学者たちはそれをかなりうまく突き止めてきました。基本的に虹は、暴風雨の後に大気中に浮遊した水滴によって発生します。水滴は周囲の空気とは密度が異なるため、太陽光が当たると水滴は小さなプリズムとして機能し、光を曲げてその成分の波長に分割し、私たちに反射します。これにより、私たちが目にする可視スペクトルの色の帯を含む円弧が作成されます。水滴が私たちに向かって光を反射する必要があるため、虹を見るためには、私たちは太陽に背を向けて立っている必要があります。また、地面から約 40 度の角度で見上げる必要があります。これは虹の偏角、つまり太陽光を曲げる角度です。興味深いことに、飛行機に乗っていて上空から虹を見ると、実際には円弧ではなく円盤のように見えることがあります [出典: ]。

    4: 相対性理論とは何ですか?

     4: 相対性理論とは何ですか?

    誰かが「相対性理論」に言及するとき、実際に意味するのは、1900 年代初頭に理論物理学者のアルバート・アインシュタインによって考案された 2 つの理論、特殊相対性理論と一般相対性理論です。

    これは実際にそれをかなりうまく要約していますが、詳細はもう少し複雑です。アインシュタイン以前は、空間と時間は固定された性質であり、決して変わることはないとほとんど誰もが信じていました。それは、地球上の有利な地点から私たちにそう見えるからです。しかし、アインシュタインは数学を使って、物事の絶対的な見方が幻想であることを示しました。その代わりに、空間と時間は両方とも変化する可能性がある、と彼は説明した。物体が強い重力場にさらされたり、非常に速く移動したりすると、空間は収縮、拡張、または湾曲する可能性があり、時間の経過速度も同様に変化する可能性がある。

    さらに、空間と時間がどのように見えるかは、それらを観察する人の視点によって異なります。たとえば、針が時刻を知らせる昔ながらのカチカチ音を立てる目覚まし時計を見ていると想像してください。さて、その時計を地球の周りの軌道に乗せると、地表上のあなたの位置と比べて非常に速く動いていることを想像してください。もし時計の針がまだ見えるとしたら、地球上で見るよりも時計の針が小さく見え、時計の針が刻むのが遅くなるでしょう [出典: コーネル大学]。

    「時間の遅れ」と呼ばれる現象により、時計の進みが遅くなります。空間と時間は実際には時空と呼ばれる 1 つのものですが、重力や加速度によって歪む可能性があります。したがって、物体が非常に速く動いている場合、または非常に強力な重力が作用している場合、同じ力を受けていない物体と比較して、その物体の時間は遅くなります。数学的計算を使用することで、高速で移動する物体の速度がどのくらい遅くなるかを予測することが可能です。

    それはおそらくかなり奇妙に聞こえるでしょう。しかし、私たちはそれが実際に真実であることを知っています。 GPS は、衛星が正確な時間の測定に依存して地球上の地図の位置を提供することを証明しています。衛星は時速約 8,700 マイル (14,000 キロメートル) で地球の周りを飛び回っており、エンジニアが相対性理論を補正するために時計を調整しなかった場合、1 日以内にスマートフォンの Google マップで表示される位置は 6 マイルになるでしょう。 (9.86 キロメートル) 沖合 [出典: ]。

    3: 泡はなぜ丸いのですか?

     3: 泡はなぜ丸いのですか?

    そうですね、実際には、シャボン玉を吹くおもちゃを使ったことがある人ならお気づきかと思いますが、シャボン玉は常に完全な丸いわけではありません。しかし、泡は球形であることを望んでおり、最初に葉巻型の泡を吹くと、形状を変えるのに苦労します。それは、泡は基本的に液体の薄い層であり、その分子は互いに引き付けられるためにくっつきます。これは凝集と呼ばれる現象です。層の内側では、閉じ込められた空気分子は、水に押し付けられても外に出ることができません。しかし、その層に作用する力はそれだけではありません。外側では、より多くの空気が内側に押し込まれています。液体層がこれらの力に抵抗する最も効率的な方法は、体積と表面積の比率の観点から、最もコンパクトな形状、つまり球形をとることです [出典: ]。

    興味深いことに、科学者たちは、表面の形状を研究できるように、丸くない泡を作る方法を見つけ出しました。彼らは、所望の形状に成形されたワイヤーフレーム上に液体の薄い層を懸濁することによって、立方体、さらには長方形の泡を作成することができる[出典: ]。

    2: 雲は何でできているの?

     2: 雲は何でできているの?

    ジョニ・ミッチェルのファンをあまり失望させないことを祈りますが、雲は実際には天使の髪の弓や空中に浮かぶアイスクリームの城ではありません。雲は、地表上に浮遊する水滴、氷の結晶、またはその両方の混合物の目に見える塊です。湿った暖かい空気が上昇すると雲が形成されます。空気がより高く上昇し、より涼しい空間に到達すると、湿った暖かい空気も冷やされ、水蒸気は冷たさの度合いに応じて小さな水滴や氷の結晶に凝縮します。これらの液滴と結晶は、以前に説明した凝集の原理により、固まったままになります。その結果、雲ができます。一部の雲は他の雲よりも厚くなっています。これは、たまたま水滴の密度が高いためです。

    雲は地球の水循環の重要な部分であり、水は地表と大気の間を絶えず移動し、液体から蒸気、液体、そして時には固体へと状態が変化します。もしそのサイクルがなかったら、おそらく私たちの地球上には生命は存在しなかったでしょう[出典: ]。

    1803 年、ルーク ハワードという気象学者は 4 つの主要な雲の分類を考案しました。その名前はラテン語に基づいていました。 Cumulus はラテン語で「山」を意味し、空によく見られる、山積みになってゴツゴツした雲を表します。 「髪」を意味する巻雲は、髪の束のようにうっすらと見える高層の雲を表す用語です。シートを形成する平らで特徴のない雲は「層」と呼ばれます。これはラテン語で「層」を意味します。最後に、乱雲(実際の名前はラテン語で「降水雲」を意味します) は低い灰色の雨雲です [出典: ]。そして時にはそれらが組み合わさって、雷雨の前に見られる非常に高い灰色の塊状の雲のように、積乱雲と呼ばれます。

    1: なぜ水は室温で蒸発するのですか?

     1: なぜ水は室温で蒸発するのですか?

    私たち人間は、現実を、どこか別の場所に移動させたくない限り、さまざまなものが同じ場所に留まる、素晴らしく安定した場所であると考えることを好みます。しかし、夢を見てください。実際、を分子レベルで見ると、分子が互いにぶつかり、位置を求めて押し合いながら、犬のベッドに群がる子犬の群れのように機能します。空気中に大量の水蒸気が存在すると、分子が表面に衝突して付着するため、湿気の多い日に冷たい飲み物の外側に結露が発生します。

    逆に、空気が乾燥すると、カップに入った水の中の水の分子が空気中に跳ね上がり、周囲に浮いている他の分子にくっつく可能性があります。そのプロセスは蒸発と呼ばれます。空気が十分に乾燥している場合、空気から水に付着する分子よりも多くの分子がカップから空気中に飛び込みます。時間の経過とともに、水は空気中に分子を失い続け、最終的には空のカップになります [出典: ]。

    液体の分子が空気中に押し出されて空気に付着する能力は蒸気圧と呼ばれます。これは、何かに押し付けられる気体や固体と同じように、飛び跳ねる分子が力を発揮するためです。液体が異なれば蒸気圧も異なります。マニキュアの除光液であるアセトンなどの液体は蒸気圧が非常に高いため、容易に蒸発して空気中に放出されます。対照的に、オリーブオイルは蒸気圧が非常に低いため、室温ではあまり蒸発しません[出典: ]。

    著者メモ: 答え方を知っておくべき 10 の科学の質問

    私は 8 歳の頃から科学とテクノロジーに魅了されてきました。当時、核物理学から恐竜まで幅広い主題を扱った「How and Why Wonder Books」と呼ばれるシリーズを熱心に読んでいました。本に書かれている実験を再現しようとしたり、両親を騙して電池、ワイヤー、アルミホイル、その他必要なものを用意してもらいました。科学分野でのキャリアを追求することもできたかもしれませんが、高校のときに自分は数学が嫌いで、自分で作業するよりも実験や研究を他の人に説明する方が得意であることに気づきました。現在、私は 知恵袋ブログ で執筆することに加えて、Science Channel Web サイトのブロガーとしても活動しています。

  • 誰かが飛行機の中で銃を発砲したらどうなるでしょうか?

    弾丸はガラスや飛行機を貫通する可能性があります。 リチャード・ゲルグ/ゲッティイメージズ
    重要なポイント
    • 飛行機内で銃を発砲すると、高高度では空気が薄いため、機内の与圧が失われ、乗客は酸素マスクの着用が必要になる可能性があります。
    • 弾丸が配線やコックピットの計器パネルなどの重要なコンポーネントに損傷を与える可能性があります。
    • 弾丸が翼や胴体の燃料タンクに当たると、漏れが発生したり、爆発を引き起こしたりする可能性があります。

    映画を十分に観れば、最終的にはテロリストやハイジャッカーが飛行機を乗っ取り、その場を容赦なく銃撃し始める映画に遭遇するでしょう。

    ハリソン・フォード演じる大統領が銃を発砲すると、テロリストが即座に反撃する映画『エア フォース ワン』さえある。

    これは可能なのか、それともハリウッドが十分な詩的ライセンスを行使していることの単なる一例にすぎないのでしょうか?弾丸が飛行機の皮膚に当たるとすぐに、飛行機は爆発したり減圧されたりしないでしょうか?

    飛行機内で人が銃を発砲した場合に起こる可能性のあることが 4 つあります。

    1. 弾丸は単に飛行機のアルミニウムの外板を通過し、飛び出すときに小さな穴を開けます。
    2. 弾丸が窓に当たって吹き飛ばされる。
    3. 弾丸は壁や床に隠された配線に命中します。
    4. 弾丸は燃料タンクに命中した。

    弾丸が飛行機の外板を貫通するだけなら、大したことはありません。飛行機の客室は加圧されており、その穴からわずかな漏れが生じますが、加圧システムがそれを補います。このような穴が 1 つだけ、またはいくつかあったとしても、効果はありません。

    弾丸が窓を吹き飛ばしたら、それは問題です。大きなものです。窓が開くと、飛行機は数秒かけて減圧されます。コックピット内の空気はすべて欠けた窓に向かって勢いよく流れるため、多くの破片が窓とともにその方向に向かうことになります。窓の隣に座っている人がストラップで固定されていない場合、その人は押し出される可能性があります。これも常に 安全ベルトを着用する十分な理由です。

    機内圧力の損失と銃弾による損傷の可能性

    機内圧力の損失と銃弾による損傷の可能性

    その間、機内の与圧が失われると、飛行機に乗っている全員に問題が生じます。高度 30,000 フィート (9,144 メートル) を飛行する旅客機が、エベレスト山頂よりわずかに高いところを飛行しています。この高度の空気は非常に薄いため、酸素を補給しないと人間は 1 分ほどで混乱してしまいます。酸素マスクが天井のパネルから落ちてくるのはそのためだ。このような状況に陥った場合は、まだ明確に考えている間にすぐにマスクを着用することが重要です。

    弾丸が配線に当たった場合(さらに悪いことに、弾丸がコックピットの計器盤などの重要なものに当たった場合)、軽微な問題(機内エンターテインメントが停止する)から重大な問題を引き起こす可能性があります。ダメージは、何が攻撃されたか、そしてそれがどれほど重要かによって異なります。

    最後に燃料タンクの問題です。民間ジェット機は翼に多くの燃料を保管しますが、多くの飛行機では胴体 (または機体) にもタンクがあります。たとえば、 747 は機体内に数千ガロンの燃料を貯蔵しています。弾丸がタンクに穴を開けた場合、少なくとも漏れが発生し、爆発を引き起こす可能性があります。

    この議論から、一般的に飛行機の中で銃を撃つことは得策ではないことがわかります。ただし、どうしてもそうしなければならない場合は、重要なものに当たらないようにしてください。

  • 建物は本当に耐震性を持つようになるのでしょうか?

    2010 年のチリ地震で破壊された建物の写真。建物を耐震化する方法はあるのでしょうか? 地震の写真を もっと見る 。 マーティン・バーネッティ/AFP/ゲッティイメージズ

    2010 年 2 月、マグニチュード 8.8 の地震が発生し、その地震は地軸を変え、1 日の長さを短縮するほど強力で、チリで 700 人以上の死者を出しました 。

    これは悲劇的でしたが、わずか 1 か月前にマグニチュード 7.0 の地震がハイチを襲い、20 万人以上が死亡しました。それほど強力ではない地震がなぜより多くの人を殺す可能性があるのでしょうか?

    建物。

    チリにはハイチよりも厳しい建築基準があり、それに従うための財政的手段もある。結果?チリには耐震性のある建物が多数あり、住民に倒壊する可能性のある建物は少なくなります。

    しかし、たとえ損傷しても立ち続けるように設計された耐震建物と、地盤が揺れても無傷で耐えられるように設計された耐震建物の間には大きな違いがあります。耐震性のある建物は、崩れて瓦礫にならないように(人々が逃げられるように)補強されています。耐震構造には、横ずれ時にも保護する機能が追加されています。地震波と振動により、建物が破壊されるまで揺れる角度が増大するため、このずれは地震時によく発生します。建物が高ければ高いほど、地震時に最上階の動きが大きくなります。建物が極端な動きで揺れ始め、弾性を超えて曲がると、折れてしまいます。

    建物の耐震性の原理は、復元力で知られるヤナギの木と似ています。強風が吹くと木が折れ曲がることがありますが、折れることはほとんどありません。耐震性を考慮して設計および建設された建物は、自然の例に従っています。

    耐震建物の成功の鍵は、その復元力にあります。そこにも課題があります。私たちは自然からヒントを得ることはできますが、人工の建築材料は異なる動作をします。木は曲がり​​ますが、レンガは曲がりません。

    では、建物の耐震性は一体どうすれば実現するのでしょうか?伸縮する能力が備わった原材料から、振動を吸収する基礎や宇宙時代のクモの巣に至るまで、地震時の建物の倒壊を防ぐためのアイデアが大量に流入している。

    しかし、それらを実現するには、多くの場合、お金が必要になります。

    耐震性のある建物の設計

    地震が発生しやすい断層線に沿って位置する既存の構造物の多くは、大きな地面の揺れに耐えるように設計されていません。強化されたシェルや強化された内部フレームで強化されたものもいくつかありますが、ほとんどはコストの理由だけで実現されていません。

    ただし、状況は変わる可能性があります。たとえばサンフランシスコでは、2013年の法律により、不動産所有者は1978年以前に建てられた少なくとも3階建ての木造軟階建ての建物を改修することが義務付けられている。市は、建物の改修には6万ドルから13万ドルかかる可能性があると見積もっている。建物の所有者らは価格について不満を述べており、一部のテナント権利団体もコスト転嫁により家賃が上昇することを懸念している。

    建物を補強する従来の方法は、梁と柱を強化し、ブレースフレームで壁を構築することに依存していました。しかし、新しい手法は基礎に重点を置いています。たとえば、世界最大の耐震ビルを考えてみましょう。イスタンブールのサビハ ギョクチェン空港では、200 万平方フィート (185,806 平方メートル) のターミナルが巨大なローラー スケートのように機能します。この端末は従来の基礎で土壌に固定されるのではなく、アイソレーターとして知られる 300 以上のベアリングの上に設置されており、地震の際にはその上で回転します。これにより、巨大な建物は、地面を揺るがすイベントの際に、不均一で破壊的な方法で波打つのではなく、全体として動くことができます。基本的に、免震装置は、構造物がゆっくりと前後に回転する間、衝撃吸収装置として機能し、推定マグニチュード 8.0 までの地震時の損傷を回避します 。

    建物の基礎を隔離し、地震が建物の下を伝わるときにエネルギーを分散させることが、耐震建物を作る上で重要です。イスタンブールの空港の下で使用されているようなベアリングに加えて、他のアイソレータ システムもあります。そのようなシステムの 1 つは、構造物とその基礎の間の湾曲したゴムパッドに沿って移動するわずか数個のベアリングに依存しており、地震時に構造物自体の動きを最小限に抑えながら基礎が動くことを可能にします。他のデバイスは、地面の動きによって引き起こされるエネルギーを散逸させることに重点を置き、基礎と建物の間の巨大な衝撃吸収材として機能します 。

    このテクノロジーはより一般的になりつつありますが、それでも建物の収益を大幅に増加させます。ある建築ウェブサイトは、高校の改築に 78 万 1,000 ドル、2,300 平方フィート (213 平方メートル) の住宅に 1 万 7,000 ドルかかると見積もっています 。米国の建物の所有者や請負業者が建物の耐震費用が高額であると感じているなら、これが発展途上国で何を意味するかを想像してみてください。

    ただし、これらの原則を低コストで適用する方法があります。床と基礎の間に石を詰めて配置したタイヤなどの再生材料を使用して、より安全な構造を構築できます。壁は竹やユーカリなどの柔軟な天然素材で補強できます。また、重いコンクリートの屋根は、木製トラスの柔軟な板金に置き換えることができます 。

    耐震建築の活躍

    耐震建築の活躍

    どの建物もどんな地震にも耐えられるという保証はできませんが、それは災害の規模によって異なりますが、建物が無傷で生き残る可能性を高める建築方法が存在することは確かです。それらのいくつかはすでに説明しましたが、他にもあります。

    世界で最も高い建物は、その高さのため、地震時に倒壊する危険性が最も高い建物の一つです。幸いなことに、彼らは最も革新的な耐震技術もいくつか導入しています。

    台湾にある 101 階建ての台北 101 は、巨大な断層線の近くに建設されました。地震だけでなく、この国で頻繁に発生する台風のような強風にも耐えられるように設計されています。解決策は?巨大な内部振り子。台北 101 の内部では、建物が揺れると吊り下げられた 730 トン (662 トン) の鋼球が揺れ始め、その動きを無効化します 。

    あるいは、住宅を地震による破壊から守るために開発された、非常にシンプルなアイデアを考えてみましょう。日本の企業であるエアダンシンは、しぼんだエアバッグの上に住む住宅の利点をテストしています。エアバッグのセンサーが地面の動きを検知すると、エアコンプレッサーがバッグ内に空気を充填し、数秒以内に家を基礎から持ち上げます。このコンセプトは模擬試験では良好な結果を示し、小規模な横揺れ地震の際には有効であると考えられていますが、批評家は高価なエアバッグが大地震の際に構造物を保護できるか疑問を抱いています。

    耐久性のある建物の青写真は自然と科学の融合から生まれるのではないかと考える研究者が増えています。クモの巣や貝の繊維などの超強力な自然発生物質は、次世代の耐震建物のインスピレーションとなる可能性があります。

    クモの巣は、何ポンドでも鋼鉄よりも頑丈です。さらに、折れることなく曲げたり伸ばしたりすることができます。たとえば、ニューイングランドの海岸沿いで見られる青いムール貝のケーブル状の繊維は、時折激しい波があっても、この生物を水中の岩に固定します。

    クモの巣とイガイ繊維の強度と柔軟性の組み合わせは、エンジニアが弾力性のある建物に必要なものでもあります。材料を表面に層状に吹き付けて三次元の物体を作成する方法である 3D プリンティングの出現により、堅固でありながら柔軟性があり、地震に耐えるのに最適な建築材料の製造が可能になる可能性があります。

    著者のメモ: 建物は本当に耐震性を持つようになるのでしょうか?

    中西部ではあまり地震は起こりませんが、少なくとも一度は感じたことがあります。ある夏の午後9時ごろ、私が寝室を歩いていると、木製のベッドフレームがガタガタし始めました。禁止区域に飛び込んでベッドを揺さぶった犬を責めようとしたところ、犬がまだカーペットの上にいることに気づきました。そして私と同じくらい驚いた様子でした。確かに、それは非常に小さな地震だったと私が気づいた頃に、それは終わりました。私の体験は短いものでしたが、とても印象に残りました。そして、簡単に起こり得る破壊を私に味わわせてくれました。

  • 人はどのくらいの時間、安全に逆さまにぶら下がっていられますか?

    人間の体はどれくらいの時間を逆さまに過ごすことができますか?

    重要なポイント

    • ナッティ・パティ洞窟で28時間逆さ吊りにされた後、窒息死した可能性が高いジョン・ジョーンズさんの悲劇的な事件で実証されているように、長期間の逆さ吊りは致命的な結果を招く可能性がある。
    • 反転すると、肺が重い臓器によって圧迫される可能性があり、特に頭が足の真下にある場合に十分な酸素を吸収することが困難になります。
    • 反転状態が長く続くと、脳内に血液がたまり、血管の破裂や脳出血、心臓が増加した血流を管理して血圧を維持できないことによる心不全を引き起こす可能性があります。

    逆さ吊りになるとちょっとパニックになりませんか?頭が爆発しそうな感じ?唾が鼻に溜まって溺れてしまうかもしれないとか?それとも目が眼窩から飛び出て床にポタンと落ちるような感じでしょうか?

    心配しないでください。そのようなことは何も起こりません。しかし、うつむいた姿勢でぶらぶらすることも完全に無害というわけではありません。実際、長時間逆さ吊りにされても眼球が飛び出すことはないかもしれませんが(人によっては飛び出すこともありますが)、そうなる可能性はあります。

    逆転が致命的になるとき

    2009年、ジョン・ジョーンズというユタ州の男性が、ナッティ・パティ洞窟で28時間逆さまになって過ごした後に死亡した。救助隊員らは急いで作業を試みたが、通路の壁が非常に狭かったため、彼が死亡する前に救出することはできなかった。おそらく窒息だろう。

    肺への影響

    実は、肺は何らかの理由で他のすべての臓器の上に位置するように進化したのです。それらは繊細な臓器なので、通常はその下にある肝臓や腸のような大きくて重い臓器によって押しつぶされるのにそれほど時間はかかりません。

    これは、傾斜地に横たわって足を頭よりわずかに高くしている場合にはそれほど問題ではありませんが、頭が足の真下にある場合、利用可能なスペースを考慮すると、肺は十分な酸素を吸収できません。と協力しなければなりません。

    ナタリー・モラレス(左)とサバンナ・ガスリーはNBCの「トゥデイ・ショー」に出演し、ユーザーを短時間逆さ吊りにする反転テーブルをテストしている。 ピーター・クレイマー/NBC/NBC NewsWire/NBCUフォトバンク/ゲッティイメージズ

    しかし、長期間のリバースサスペンション中に心配しなければならないのは肺だけではありません。私たちの体は、直立したときに血液を移動させるようにうまく設定されており、血管は足に血液が溜まらないようにカスタマイズされています。

    しかし、そのシステムは一方通行であり、私たちの体は脳に血液が溜まらないように進化したわけではありません。これが起こると、血管が破裂して脳出血を引き起こす可能性があるなど、あらゆる問題が発生する可能性があります。

    心臓への影響

    医療専門家は、心不全は私たちの脳が苦しむのとほぼ同じ理由で起こると考えています。頭を下げると、心臓のポンプ機能が低下し、一度に処理できる量を超える量の血液が流入し始めます。血圧を維持することが困難になり始め、最終的には体のすべての重要な機能を維持するのに十分な血液を移動させる能力を失います。

    反転の利点

    しかし、問題は次のとおりです。逆さまにぶら下がっても、短期間で行うと、かなり説得力のある健康上の利点が得られる可能性があります。

    逆さまのポーズは、血液が足、脚、骨盤から心臓と肺に戻ることを促し、そこで新鮮な酸素を受け取ります。時間の経過とともに、短時間の逆転により安静時の心拍数が低下し、全体的な持久力が向上し、運動中に体がより効率的に酸素を利用できるようになることを示しています。

    「ヨガでは、逆転はさまざまな点で有益であると考えられています。倒立と肩立ちはすべてのアーサナの中で最も重要なものの1つで、リンパ系を浄化し、全身のシステムを全般的に刺激します」とエアリアルヨガとダンスのジュリー・フィリップスは言う。ジョージア州アテネのインストラクター。

    「ヨギは反転を12分間という長時間保持することが知られており、何時間も反転を保持する人もいると読んだことがあります。個人レベルでは、私は反転をそれほど長く保持することはありませんが、それらは非常に治療効果があるのです。」

    つまり、逆吊りは危険ですが、それで死亡する人もいるのです。

    怖い?まあ、不可能ではありません。 1997 年、あるグループがまさにそのような状態に 1 時間半続きましたが、全員がその試練を生き延びました。

    どれくらいの時間、逆さまにしていればいいのでしょうか?

    逆さまにぶらぶらしても安全な時間についての厳格なルールさえないようです。たとえば、心臓病を患っている人は、このような状況でははるかに早く死亡しますが、若くて健康な人は、高齢者や病気の人よりも長く生き残ることができます。

    したがって、経験則は次のとおりです。逆さまになって、やめたほうがいいと感じ始めたら、やめましょう。

    「私のエアリアルヨガのクラスでは、生徒たちが逆さまにぶら下がっている状態で5分間、場合によってはそれ以上かかることもあります」とフィリップス氏は言う。それが多すぎると感じたときはいつでも。」

    2008年9月18日、持久力チャレンジの発表のため、ニューヨークのトランプタワーで逆さ吊りにされた奇術師デイビッド・ブレイン。 ブラッド・バーケット/ゲッティイメージズ
    今、それは興味深いです

    古代ローマの習慣では、目的が人を素早く殺すことである場合、最も頻繁に逆さまに行われました。

  • 重力波!あるいはアインシュタインが正しかったことを証明する鳴き声

    重力波は、2015 年 9 月 14 日に LIGO の両方の検出器で検出されました。その運命の日は、重力波天文学のまったく新しい時代の到来を告げた、とLIGO科学コラボレーションの広報担当者ガブリエラ・ゴンザレスは語る。

    それは単なるかすかな騒音であり、遠い昔に、とてもとても遠い場所で起きた大規模な暴力事件の一瞬の残骸でした。しかし、これは、1915 年にアルバート・アインシュタインが背中で行った主要な予測の 1 つを裏付けるには十分でした。実際、それは、基本的に、非常に巨大な物体の加速によって引き起こされる、時空の構造における波紋と呼ばれるものの存在を証明しました。ブラックホールなど。

    記者会見で、2000年代から重力波を探索してきたコンソーシアムである の科学者らは、ルイジアナ州リビングストンとワシントン州ハンフォードにあるLIGOのツイン検出器によってこの現象がついに検出されたと発表した。

    問題の波は、13 億年前に 2 つの巨大なブラック ホールが衝突し、単一の実体となったときに発生した、ほんの一瞬の間に生成されました。この出来事により、ブラックホールの質量の一部が重大な重力波の形でエネルギーに変換されました。これらの波は「チャープ」と表現される信号を発し、LIGO の科学者がそれを検出しました。

    1,000人以上の科学者の努力を結集したLIGOの資料によると、この大変動による出力は目に見える宇宙全体の約50倍に達したという。この組織はカリフォルニア工科大学とマサチューセッツ工科大学によって運営されており、国立科学財団などから資金提供を受けています。

    LIGO事務局長は記者団に対し、「重力波を検出した」と語った。 「やったね!」

    アインシュタインが 1900 年代初頭に理論化したように、空間と時間は本質的に単一の実体、時空であり、テーブル クロスのようなものであると想像できます。ブラックホールなどの大きな物体が時空で加速すると、本質的に布地に波紋、つまり重力波が生じます。音に変換されると、波は奇妙な音を立てます。リンクをクリックすると、その音を聞くことができます。

    この出来事は、科学者たちが2つのブラックホールの合体を実際に観察した初めての出来事でもあった。

    「これらの波形は膨大な量の情報を与えてくれます」とライツェ氏は言う。

    この発見は、本日フィジカル・レビュー・レターズ誌に掲載された記事で詳しく説明され、世界的なセンセーションを巻き起こしました。あまりにも多くの人がもっと情報を求めたため、LIGO のウェブサイトは速度が大幅に遅くなりました。記者会見のウェブキャストは10万人近くの視聴者を集めた。

    この発見は、アインシュタインと、伝えられるところによれば費用がかかった政府資金による重力波発見の取り組みの両方の正当性を証明する手段となった。 LIGO のツイン検出器は、重力波が地球に到達するときにそれを検出するように設計されています。

    これで説明できるように、各施設では、レーザー ビームが分割されて、それぞれ長さ約 2.5 マイル (4 km) の 2 つの垂直なトンネルを通過し、最後にあるミラーで反射して光源に戻り、そこで干渉します。お互いに。重力波が発生するとトンネルがわずかに変形し、ビームの進む距離が変化して一致しなくなります。これにより、機器で測定できる信号が生成されます。

    2010 年から 2015 年にかけて、LIGO の検出器は 2 億ドルをかけてオーバーホールされ、感度が向上しました。遠方宇宙からの微弱な信号を最終的に検出したのは、Advanced LIGOと呼ばれる新しいシステムでした。

    カリフォルニア工科大学の科学者でLIGOの共同創設者であるキップ・ソーン氏は、Advanced LIGOはまだ設計感度の3分の1でしか機能しておらず、装置が微調整されれば科学者らは「膨大な量の重力波信号」を検出するだろうと述べた。同氏は「来年はさらに多くのことが起こるはずだ」と予想した。

    科学者らは、重力波の探索を拡大し、重力波の位置をより正確に特定するために、地球上のさまざまな場所で他の検出器(日本で開発中の検出器やインドで提案されている検出器も含む)を使用することを計画していると科学誌が報じた。

    この最新の発見は、プリンストン大学の科学者ラッセル・A・ハルスとジョセフ・H・テイラー・ジュニアの研究に基づいている。彼らは、重力波を観測することなく、間接的に重力波の影響を実証する軌道のわずかな変化を観測した。さて、実際に重力波を識別し記録したLIGOの科学者もノーベル賞を受賞する可能性が高いと思われる。

    今、それは興味深いです

    ソーン氏は、重力波の検出と研究は、時空の歪みがどのように振る舞うかについて「より深い理解」をもたらすだろうが、その情報がワープエンジンやタイムマシンなどのSF空想の実現に役立つとは予想していないと述べた。現実。 「これで私たちがタイムトラベルに近づくとは思えない」と彼は警告した。 「そうなればいいのに。」

  • 誤ってウォークイン冷凍庫に閉じ込められてしまった場合はどうすればよいですか?

    2005 年 8 月 3 日、ケビン ドアンは、捕れたばかりのメリーランド産ワタリガニをカートに入れて冷凍庫に運び込みます。 マーク・ウィルソン/ゲッティイメージズ

    真夜中をはるかに過ぎ、あなたが働いているレストランでの夜は本当に長い夜でした。ウォークイン冷凍庫の壊れた棚を修理するだけで、家に帰ることができます。極寒の空気の中に入った後、スウェットシャツを購入するのが得策かもしれないと判断します。棚が整うまでに数分かかる場合があります。ドアを押しても何も起こりません。次に、安全リリース ハンドルを押してみると、壊れているのは棚だけではないことがわかります。 「さあ、どうしよう。なぜ今夜は一人で鍵をかけることに同意したんだろう?」とあなたは考えます。一人ぼっちなんだから安全ベルを鳴らしても意味がない。時計を見ると、朝食スタッフが到着するまでに約 6 時間かかることがわかります…

    このような状況ではどうしますか?まず、自分が何に直面しているかを確認するために周囲を見てみましょう。

    • 温度はおそらく 0°F から -10°F の間です (これはウォークイン冷凍庫に対する FDA の要件を満たします)。
    • 天井、壁、ドアの厚さは 4 ~ 6 インチで、亜鉛メッキ鋼板、ステンレス鋼、またはアルミニウムのシートで覆われたウレタンのようなある種の断熱フォームでできています。
    • 床も亜鉛メッキ鋼板、ステンレス鋼、またはアルミニウムで覆われています。
    • ステンレス製の棚には、肉、鶏肉、魚、その他の冷凍食品が入ったビニール袋が積まれています。
    • 単一の防湿器具が薄暗い照明を提供します。
    • 出入り口には分厚いビニールカーテンが何列も下がっている。

    基本的に、あなたは厳重に密閉された極寒の巨大な金属製の箱の中にいるのです。次のことを心配する必要があります。

    • 低体温症
    • 凍傷
    • 空気供給

    健康な人の正常な深部体温は 98.6°F です。低体温症は、人の体温が正常値を大幅に下回ったときに発生します。

    • 軽度の低体温症 – 中核体温が 93.2°F ~ 96.8°F の間
    • 中等度の低体温 – 中核体温が 73.4°F ~ 89.6°F の間
    • 重度または重度の低体温症 – 中核体温が 53.6°F ~ 68°F の間

    低体温症に苦しんでいる人は疲れて混乱します。呼吸や会話が遅くなり、その後、感覚や手の動きが失われることがあります。重度の低体温症の人は心停止のリスクが高く、場合によっては死亡する可能性があります。

    低体温症を防ぐためには、深部体温を維持する必要があります。これを行うための最善の策は、何らかの寒さから身を守ることです。

    低体温症の予防

    低体温症の予防

    体温はさまざまな方法で失われます。呼吸や発汗によって熱が失われます。露出した皮膚の広い領域からは大量の熱が放射されます。雪などの冷たい表面、この場合は極度に冷たい金属との接触によって、体から熱が伝わることもあります。明らかに、有用な物資のキャッシュには限りがありますが、すべてが失われるわけではありません。あなたはいくつかの棚を修理するためにウォークインに入ったので、ポケットにダクトテープのロールとレザーマンやバックツールのような万能ツールを持っています。それらの資源を使えば、出入り口のビニールカーテンを取り除き、寒さをしのぐためのスーツやテントを作ることができます。これを素早く行うと、特にスーツやテントを作るのにエネルギーを費やすことになるため、十分に断熱されるまで体温を正常近くに保つことができるはずです。次に、エネルギーの良導体である金属の床に触れないよう、余ったプラスチックやボール紙を使って分厚いパレットを作り、その上に置くとよいでしょう。

    凍傷を防ぐには、四肢をしっかりと覆い、寒さから守る必要があります。プラスチック製のテントやスーツがこれに役立ちます。頭は信じられないほどの熱を体から放射します。 T シャツが十分に長い場合は、肌が露出しないように裾の余分な生地を切り取り、その生地とダクトテープを使って帽子やヘッドラップ、ミトンを作ります。これにより、手、頭、顔を凍傷から保護し、体から放射され、呼吸時に吐き出される熱の量を制限することもできます。

    低体温症と凍傷について何をすべきかはわかったところで、空気についてはどうでしょうか? 20 x 10 x 8 フィートの完全に密閉された冷凍庫にいるとします。つまり、呼吸できる空気の量は 1,600 立方フィートあるということです。当初、空気には 20% の酸素とほぼ 0% の二酸化炭素が含まれています。呼吸するたびに、体は酸素を消費し、二酸化炭素を放出します。酸素 20 パーセント、二酸化炭素 0 パーセントの空気を吸い込み、酸素 15 パーセント、二酸化炭素 5 パーセントの空気を吐きます。

    安静にしている人は、1 日に約 2,800 立方フィートの空気を呼吸します。計算してみると、人は 1 日あたり約 150 立方フィートの純酸素が必要であることがわかります。冷凍庫には 320 立方フィートの純酸素があります。人間は酸素濃度が 10% 程度まで下がっても大丈夫なので、このサイズの冷凍庫では約丸 1 日を維持できる十分な酸素が存在します。ただし、走ったり飛び回ったりすることは禁止されています。このような環境では酸素が貴重です。

    コインの裏側は二酸化炭素です。空気中の二酸化炭素濃度が5パーセントを超えると、致死的になります。 2% になると、呼吸数が大幅に増加し、衰弱が明らかになります。このサイズの冷凍庫では、二酸化炭素が多すぎることは、酸素が少なすぎることよりもはるかに大きな問題になります。 6時間後、二酸化炭素中毒の影響が顕著になります。

    テント、帽子、ミトンが成功したとしましょう。およそ 6 時間後に朝の乗組員が到着すると、おそらく二酸化炭素のせいで顔が赤くなり、衰弱し、めまいがしたり方向感覚を失ったりするでしょう。また、せいぜい、ほぼ確実に軽度の低体温症に陥っているため、話すのが遅くなり、手の制御が制限される可能性があります。新鮮な空気、場合によっては酸素の補給も必要です。また、低体温症の治療も必要です。これらの症状がすべて現れていない場合でも、医師の診察を受けることが最善です。

  • 切れたヒューズをチューインガムの包み紙で修理することは可能ですか?

    このような小型のオートヒューズは、車の電線​​が過熱しないようにするのに役立ちます。 ヒューズの写真を もっと見る。 スティーブ・コール/フォトディスク/ゲッティイメージズ

    ヒューズが切れると、特にそれがラッシュアワー時の車のクラクションなど、重要な電気システムのコンポーネントである場合には、最悪の一日を意味する可能性があります。しかし、ヒューズが切れると自動的に自動車部品店や金物店に行くことになるのでしょうか?

    この記事では、チューインガムの包装紙がヒューズ切れを独創的に解決できるという噂に真実があるかどうかを調べます。まず最初に、厄介だが保護する小さなプラグを詳しく見てみましょう。ヒューズは1800 年代から存在しており、さまざまな形やサイズがあります。これらすべてに共通しているのは、ワイヤーの過熱を防ぐ能力です。ヒューズには通常、両側のワイヤと接触する 2 つの金属の突起があります。ヒューズの耐火保護ケースの中央には、特定の融点、つまりワイヤよりも低い温度を持つ導電性金属があります。こうすることで、電流がワイヤで処理できないほど熱すぎる温度に近づいた場合、ヒューズが最初にそれを認識します。接続を溶かして切断することで電流を遮断します。

    サーキットブレーカーはヒューズに似ており、同じ基本的な機能を実行します。サーキットブレーカーはヒューズ技術に基づいて構築されていますが、電気過負荷を防止するどちらの方法にも長所と短所が残っています。たとえば、ヒューズは安価ですが、使用回数が 1 回限りであるため、頻繁に交換する必要がある場合があります。一方、サーキットブレーカーは、ワイヤーを溶かすのではなくスイッチをオフにするだけなのでリセットが簡単ですが、高価になる傾向があります。今日の住宅にはサーキットブレーカーが標準装備されていますが、古い家にはまだヒューズが付いている場合もあります。

    ヒューズの交換はワイヤ全体を交換するよりも簡単ですが、それを完全に回避する方法はありますか?少し背景を理解したところで、ガムの噂に真実があるかどうかを調べてみましょう。

    神話破壊者

    MythBusters がこのような都市伝説や神秘的な神話にもっと取り組む様子を知りたい場合は、番組にアクセスするか、 Inside MythBustersを読んでください。

    ガムの包装紙とヒューズ:最適な組み合わせ?

    では、クロスカントリーを運転中にラジオが故障した場合、運が悪いのでしょうか、それともガムがその場を救ってくれるのでしょうか?ヒューズに問題があり、包装紙に金属箔が付いている場合は、間違いなく問題があるでしょう。そして、役に立つのはガムの包装紙のホイルだけではありません。少量のアルミホイルや、電気を通すものなら何でもヒューズに巻き付けることもできます。

    ヒューズの周りにガムの包装紙を巻くことで、切れたヒューズの安全機構を回避できます。ガムの包装紙がワイヤーの両端に接触すると、電気の流れが再開され、問題はすぐに解決されます。

    ただし、チューインガムの包装紙は長期的な解決策として推奨されないことに留意することが重要です。あるいは、本当に短期的なものでも。できるだけ早くヒューズを交換したほうが良いでしょう。その理由は、最後のページで説明したヒューズの目的に関係しています。ヒューズは重要な安全部品であり、陪審員が操作したシステムを運用するのは危険であることを忘れないでください。ヒューズが取り付けられていないと、電気配線が過熱して火災が発生する可能性があり、新しいヒューズを使用するよりも財布に大きなダメージを与える可能性があります。

    また、ヒューズが保護しているワイヤーから電力を得ているものが機能していないからといって、急いでヒューズを取り除くべきではないことにも言及しておく価値があります。ヒューズが緩んでいる可能性があるため、少し時間をかけて確認してください。しっかりと元の位置に固定すると、接続が再確立されます。それを行ってもまだ動作しない場合は、ヒューズの内側の小さな金属導体を見てください。導体に隙間がある場合は、新しいヒューズを購入することになります。そうでない場合は、おそらく他の種類の電気的な問題が発生している可能性があります。

    それでは、電気的過負荷はそれほど一般的ではありませんが、結局のところ、切れたヒューズはどのくらいの頻度で交換する必要があるのでしょうか? — 応急処置としてガムの包み紙を使用することはお勧めしません。

    次のページのリンクをクリックして、余ったガムの包み紙を活用するさらに楽しい (そして安全な) 方法を見つけてください。

  • テレビを撮影したらどうなるでしょうか?

    高速道路を走っていると、「テレビを撃て」という有名なバンパー ステッカーを見かけることがあります。テレビを見ていると、うまく配置されたショットについての考えが頭をよぎるかもしれません。ホームチームにとって悪い試合であれ、悪いホームコメディであれ、悪いコメンテーターが何かについて暴言を吐いた場合でも、チューブを廃止する理由はたくさんあります。

    実際に持ち帰って撃ったらどうなるでしょうか?もちろん、私たちは巨大なガラス受像管を備えた標準的なテレビについて話しているので、目指すべき大きくて充実したものがあります。 25 インチ以上のテレビには、重さ 50 ~ 100 ポンドの巨大なガラスが使用されています。

    ここ知恵袋ブログ本社では、実際にこの実験を試してみました。

    真空管であるため、都市伝説コミュニティでは、弾丸が最初にガラスにひびを入れたときに起こる大規模な爆縮について多くの議論がなされてきました。そのアイデアは、真空がガラスの破片を吸い込み、破片のような速度で跳ね返るというものです。

    少なくともここで試してみたところ、そのようなことは起こりませんでした。弾丸は非常にきれいに入り、ガラスに非常にきれいな穴を開け、その穴を通って空気がすぐにチューブを満たしました。確かに爆縮はありませんでした。

    テレビも同じようになるでしょうか?

    テレビも同じようになるでしょうか?

    写真を撮ったら、全体を分解して内部を探索しない理由はありません。それが私たちがやったことです。ハンマーでガラスの残りの部分を割ると、中には次のようなものがありました。

    • 前面ガラス– 前面ガラスは非常に厚く、頑丈な作品です。実際には光学ガラスのような鉛入りクリスタルで、優れた透明度と一貫性を実現しています。フロントピースには 1 ~ 2% の鉛が含まれています。
    • 蛍光体– ガラスの背面には蛍光体コーティングが施されています。白い粉が飛び散るのです。
    • シャドウ マスク– スクリーンのすぐ後ろにシャドウ マスクがあります。白黒テレビではマスクは必要ありませんが、カラーテレビでは、画面上に 3 つの電子銃と 3 つの異なる色の蛍光体があるため、マスクが必要です。画面上の各ピクセルには、赤、緑、青の蛍光体の小さなドットがあり、マスクによって正しい電子銃が正しいドットと位置合わせされるようになります。シャドウ マスクを作成する最も一般的な方法は、薄い金属片を取り出し、それに何十万もの信じられないほど小さな穴を開けることです。
    • 電子銃– 管の後ろには電子銃があります。削り出してみると、非常にエレガントな見た目の金属とセラミックの作品になります。銃内では 3 つのことが起こります。銃後部のフィラメントが加熱して電子が生成され、電子が加速されて、細いビームに集束されます。電子ビーム (カラー テレビでは 3 つ) が電子銃から出るとき、電子は光の速度の約 3 分の 1 で移動します。これにより、蛍光体が当たったときに蛍光体を点灯させるのに十分なエネルギーが得られます。

    実際にテレビを撮影するとこうなります。おそらく、繰り返す必要のある実験ではないでしょう。なぜなら、最終的には庭中に 50 ポンドの鉛ガラスの破片が散らばり、大混乱になるからです。

  • 反重力とは何ですか?

    エフゲニー・ポドクレトノフは、この 1992 年の設計で物体を重力の影響から守ることに成功したでしょうか? 20年が経過しましたが、これまで成功を報告しているのはポドクレトノフ本人だけです。 (ただし、科学者たちは超伝導体で成功を収めています。) © 2010 chishiki.click

    『バック・トゥ・ザ・フューチャー』のホバーボードから『ハーフライフ 2』の重力銃に至るまで、SF には反重力テクノロジーが散りばめられています。しかし、査読のある研究、企業の資金提供を受けた研究室、一般相対性理論などの現実の世界では、「反重力」は汚い言葉です。

    重力は物体間の引力であることを覚えているでしょう。それはあなたを惑星に固定し、惑星が太陽の周りを周回できるようにします。ご想像のとおり、この重力の影響を軽減、キャンセル、または保護するというアイデアは非常に魅力的です。

    反重力技術は宇宙探査とエネルギー生産に革命をもたらすでしょう。そうすれば、旅行や輸送にかかるエネルギー需要が削減されるだろう。ただし、最初に、物理学の理解を大幅に変更し、この強力な力に対抗する方法を見つけ出す必要があります。

    このように、反重力技術は依然として聖杯であると同時に危険信号でもあります。その研究に関するデマ、陰謀論、信頼性を損なう報告には事欠きません。

    たとえば、1992 年にロシアの物理学者エフゲニー・ポドクレトノフは、物体を重力から守る装置のテストに成功したと主張しました。この実験では、超電導ディスクを磁石の上に浮遊させました。それ以来20年近くの間、 NASAの研究者を含め誰もこの実験を再現できなかった。 2002年、著名な航空ジャーナリスト、ニック・クックによるナチスの反重力研究とされる調査は批評家の支持を得ることができなかった。

    「反重力」がタブーなテーマである理由がわかり始めたかもしれません。あるいは、なぜ NASA がこれまでにブレークスルー推進物理学プロジェクト (1996 ~ 2002 年) などの名前のプロジェクトを通じて反重力の研究を選択したのか。 NASA は、アマチュアおよびプロの研究者を支援するために、「機械的反重力への対応」というタイトルの小冊子さえ発行しました。そのほとんどが、反重力効果を生み出すかのように誤って表示される機械に関するアイデア (年間 100 件もの) を提出しました。

    念のために言っておきますが、NASA の改造 C-9 航空機による無重力飛行は反重力の例ではありません。 2007 年に達成された浮遊効果も、本質的に物体を互いに付着させる量子力、つまりナノ摩擦の一種であるカシミール力に対抗することによって達成されたものではありません 。一方、反重力は物体に対する重力の影響を軽減するものですが、科学はまだ確立されていません。

    宇宙とそれを支配する法則について私たちが知っていることを考えると、多くの科学者は反重力は不可能であると強く信じています。したがって、今のところ、これらの驚くべき反重力装置はすべて SF の範囲内に留めておく必要があります。

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