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ブログを引っ越します!

こんにちは!NSIの岩山です。

タイトルの通りですが、ブログを引っ越します。

新しいURLは

http://nsi.hateblo.jp/

です。
タイトルは「新・身近な科学」と、とってもわかりやすくなっています。

新しいブログでも、これまでと同様に科学に関する話題をつづっていきますので、どうぞよろしくお願いします♪

同じ色には見えない2匹の犬

こんにちは!NSIの岩山です。

まず、下の動画を見てみてください。
青い犬と黄色い犬、2匹が映っています。

いかがでしたか?

実は、青と黄色に見えていた2匹の犬は、まったく同じ色をしているんです。
もちろん、トリックや映像の細工ではありません。

なぜこんなことになるのでしょうか?

人間の目は、色を認識するときにただそのものの色だけを見ているわけではありません。
それを囲む周囲の色とのコントラストも、色の認識に大きく影響しています。

同様の現象を利用したものとして、「チェッカーシャドウ錯視」があります。

Grey square optical illusion

(wikimedia commonsより転載)

AとBの2つの領域の色はまったく同じなのですが、周囲の領域や影っぽいものの影響によって違う色に見えています。

動画に登場した犬たちは、青と黄色のグラデーションの背景の上に乗っています。
そして犬たちは、よく見てみるとグラデーションの真ん中あたりと同じ色をしています。
動画の2秒あたりに、一瞬だけ右の犬と背景が同化する瞬間があることからもわかると思います。

その瞬間の位置を境に、それより犬が上にいるときは背景がより黄色くなるため犬は相対的に青く見え、下にいるときはその逆で犬が黄色く見えてしまうのです。

試しに、手を握って小さな隙間を作り、そこから犬の色を覗いてみてください。
犬が移動しても、色は変わらないはずです。

さて、この仕掛けは、もともとNSIが実験教室を実施したときに展示したものです。
先日サイエンスアゴラに出展した際、実験教室での展示の例として置いておいたところ、来場した方にとても好評を博したものでした。
動画を撮ってtwitterでつぶやいてくださった方もいたので、ひょっとしたらすでに見たことがあったという方もいるかもしれません。

そして、「自分でも作ってみたい」「子どもたちに見せたい」といった声をいただいたので、みなさんに使っていただけるよう、データを公開しています。

下記のリンク先にPDFで置いてあるので、興味を持った方はぜひダウンロードしてみてください。

NSI作成コンテンツ

ちなみに、クリエイティブ・コモンズの「表示・非営利」ライセンスで提供しているので、
・原作者名(NSI)を表示すること
・営利目的では使わないこと
を守っていただけさえすれば、自由に使っていただいて構いません。

ぜひ、この驚きを実際に体験してください(^^)

立春の卵

こんにちは、NSIの二世です。

昨日、2月3日は節分でしたね。
豆をまいたり、恵方巻を食べたりした方も多いのではないでしょうか。

そして翌日の今日、2月4日は立春です。


ここでひとつ、立春に関する噂をご紹介します。

「立春の時には(普段立たないはずの)卵が立つ」

というものです。

ファイル 74-1.jpg

中谷宇吉郎先生の著作『立春の卵』では、この噂に科学的アプローチで挑みます。

「立春の時に卵が立つという話は、近来にない愉快な話であった」
という文で始まるこの作品では、以下のような流れで中谷先生が「卵が立つ」という現象を解明していきます。

しかし、どう考えてみても、立春の時に卵が立つという現象の科学的説明は出来そうもない。
(中略)
今日にでもすぐ試してみることが大切な点である。
(中略)
朝めしの時にあの新聞を読んで、余り不思議だったので「おい、卵があるかい」ときいてみた。幸い一つだけあるという話で、早速それをもって来させて、食卓の上に立ててみた。


詳しい内容は中谷先生の文章を読んでもらうのが一番なので省略するとして、(『立春の卵』は青空文庫で読むことができます。記事末尾にリンクがあるのでぜひ読んでみてください!)

結論だけ書くと、「卵というものは立つものなのである」…のだそうです。


私は昨年末の「科学豆知識アドベントカレンダー2」で、中谷先生の雪の研究について簡単に紹介しました。

雪を作る話 ~北海道大学で中谷宇吉郎を巡る~
http://tehiro.sakura.ne.jp/studyaid/diary.cgi?no=58


この記事を書く過程で、雪の研究で有名な中谷先生の著書には、他にもまだまだ面白いものがたくさんあるということを知り、それを伝えたいと思うようになりました。

そこで12月某日の科学勉強会にて、『明日話したくなる中谷宇吉郎』と題して『立春の卵』の話を紹介したところ、早速その場にいるメンバー全員で卵を立ててみることになったのです。

ファイル 74-2.jpg

いい大人が揃って真剣に卵を立てようとする姿…なかなか面白いです(笑)

ファイル 74-3.jpg

すると開始3分で、いきなり1人目が成功!

ファイル 74-4.jpg

その後も、次々と成功していきました。

ファイル 74-5.jpg

20分ほど挑戦した結果、その場にいたほぼ全員が卵を立てることに成功しました。

全員、卵を立てたのは人生で初めての経験で、大いに盛り上がりました。


こんな風に事実を知ってしまうと、冒頭で紹介した「立春の日だから卵が立つ」という噂はとても滑稽なものに思えます。
卵が立春でなくても立つのであれば、この話題を立春の話題とする必要はありません。

しかしながら、我々は今回この噂をきっかけとして「多くの人ができないと思い込んでいるからできない」という事象がとても身近なところにあるのだということを知ることができました。
単に「卵は立つ」という事実を示されるだけではなく、「立春の日だから卵が立つ」という不思議な仮説があったからこそ、その内容に興味を持ち、そこに秘められた真実に感動することになったのです。
中谷先生も「これくらい巧い例というものは、そうざらにあるものではない。」と書いています。

というわけで、今日はぜひ「立春といえば、こんな話があるの知ってる?」の言葉をきっかけに、周りの人達と一緒に卵を立てて、科学する心を育んでみましょう!


参考文献
中谷宇吉郎「立春の卵」(青空文庫で読めます!)
http://www.aozora.gr.jp/cards/001569/files/53208_49866.html

メリークリスマス!そしてまた会う日まで

※本記事はアドベントカレンダー「明日話したくなる科学豆知識2」( http://www.adventar.org/calendars/513 )の一環として書いています。

こんにちは、昨日に引き続き小川です。
メリークリスマス!
そして今年のアドベントカレンダー「明日話したくなる科学豆知識2」もいよいよ最終日
今年の豆知識はいかがでしたか?
最終日の今日は、今年の振り返りを軽くしようと思います。

さて、この「明日話したくなる科学豆知識2」は、私の所属するNSIというサークルのメンバーで持ち回りで書くスタイルをとっており、去年に引き続き2回目となります。
今年は、去年とは違う趣向として5つのテーマを決め、そのテーマに則した科学豆知識をみなさんにお話してきました。

12月1~5日は、1つ目のテーマである「2014年にあったこと」をお話しました。
青色LEDやウィスキーなどだれでもピンと来る話題から、
4年に1度の数学賞などのマニアックな話題まで網羅してました。
私も知らないような今年の出来事がありました。
何人かで書くことにより多角的な視点でお話出来たのは、よかったかなと思います。

12月6~10日は、2つめのテーマである「天気・季節」をお話しました。
NSIは札幌を中心に活動しているサークルですので、必然的に冬や雪の話題が多くなりました。
その他、夕焼けや紅葉など記憶に新しい話題をお話できたかと思います。

12月11~15日には、3つめのテーマである「食べ物・飲み物」をお話しました。
お魚、豆、日本酒、お茶とお酒の席で披露するのにぴったりなお話から
ミドリムシという変化球もありました。
ミドリムシについては、サークルの活動内でお話を聞いたことがあったのですが、
食べ物にからめて出てくるとは意外でした。

12月16~20日には、4つめのテーマである「健康」に関してお話しました。
私には、「健康」に関してのテーマを書くのは難しいなと感じるのですが、
やはりメンバーごとに得意分野があることを実感しました。
おかげで虫歯から薄毛まで面白いお話をお届けできたかと思います。

12月21~24日には、敢えてテーマを決めず今お話したいことをお話しました。
各メンバーの得意分野が炸裂していました。
(昨日の私の担当分は、内容が少ない上に少し前のモミの木と内容がかぶってしまい申し訳ありません)


ダラダラと書いてしまいましたが、今年も各メンバーの個性が出ていました。
「予めテーマを決める」という試みもいい方向に作用していたのではないかなと感じています。

拙くて申し訳ありませんが、これにて「明日話したくなる科学豆知識2」の総括とさせていただきます。
また来年アドベントカレンダーをやるかどうかは未定ですが、またどこかでお会いしましょう。

クリスマス・イブと木炭

※本記事はアドベントカレンダー「明日話したくなる科学豆知識2」( http://www.adventar.org/calendars/513 )の一環として書いています。

こんにちは、小川です。
ついにクリスマスイブですね。
みなさんはいつクリスマスパーティーをされる予定でしょうか?

パーティーは今日でも明日でもいいですが、今日の夜にやらないといけないこと、ありますよね?
そう!靴下を枕元に置くこと!
昔は私もサンタさんが来るまで起きてると言っていつの間にか寝てしまった思い出があります。

それはそうと、私は最近靴下に関して悩みがあります。
それは、密閉性の高い靴を履くと靴下が蒸れてしまうこと。
これには毎年参っています。

その対策として、最近靴の中敷きを買ってみました。
その中敷きの売りは「木炭」を使用していることだそうです。

木炭には、目に見えない小さな穴が沢山あいています。
ファイル 72-1.jpg
これにより、空気に触れる部分が多くなり、臭いの元や水分を吸着します。
木炭のように沢山穴が空いている構造を「多孔質構造」といいます。

さてこの木炭、どれくらいの空気に触れる部分つまり表面積があると思いますか?


なんと木炭1 gで200~300 m2も表面積があります。
みなさんがバーベキューなどで買ってくる炭1 kgで、
東京ドーム(46755 m2)4~6.5個分にもなります。
ファイル 72-2.png


木炭の消臭効果を利用した中敷き、その効果はまた来年機会があればお話いたします。

さてアドベントカレンダーもラスト1日!
みなさんもよいクリスマス・イブをお過ごし下さい。

参考文献
林野庁/木炭の性質
http://www.rinya.maff.go.jp/j/tokuyou/mokutan/seisitu.html
株式会社 熊谷カーボン
http://www.kumagayacarbon.co.jp/carbon_7/
wikipedia「東京ドーム」
http://ja.wikipedia.org/wiki/%E6%9D%B1%E4%BA%AC%E3%83%89%E3%83%BC%E3%83%A0

モミの木の持つ驚きの力

※本記事はアドベントカレンダー「明日話したくなる科学豆知識2」( http://www.adventar.org/calendars/513 )の一環として書いています。


明後日はいよいよクリスマスですね。クリスマスと言えばクリスマスツリーを思い浮かべる方も多いのではないでしょうか?今日はそんなクリスマスツリーによく用いられているモミの木について紹介します。

クリスマスツリーとしておなじみのモミの木は,諸説ありますが病気退治のために家の中に入れたのが始まりと言われています。モミの木から抽出されるモミ精油は,ロシア・ドイツ等で古くから風邪薬,入浴剤など広く健康のために利用されています。日本でも古くから生活にとけ込み,絵馬・木札・神仏具など神事によく使われてきました。最近では建材としても用いられ,その不思議な力で注目されています。

その不思議な力とは「空気をきれいにする力」です!
なんとモミの木は半永久的にフィトンチッドと呼ばれる物質を放散し,その中に含まれる香りの成分である,テルペンにより空気を浄化してくれます。室内汚染の代表的な化学物質であるホルムアルデヒドはテルペンにより化学分解されます。それにより空気環境が整い,気持ちの良いすがすがしい部屋を実現することができるのです。
※テルペン・・・イソプレンを構成単位とする炭化水素
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ファイル 71-2.png

さらに上述したフィトンチッドは適当な温度で忌避効果を発揮し,外部から侵入するダニやゴキブリ,菌類が繁殖しにくくなります。これは植物が外敵から自分の身を守るための効果ですが,私たちもその恩恵を受けており,森林浴によるリフレッシュ効果はこのフィトンチッドの作用であるといわれています。
他にも消臭・脱臭効果等があると言われており,私たちの日常生活でモミの木は大活躍してます!

クリスマスにモミの木を飾り雰囲気を楽しむだけでなく,リフレッシュ効果を期待してモミの木を購入してみてはいかがでしょうか?

文章:isofy と yuki


参考文献
http://agri.michikusa.jp/about_fiton.htm
http://www.e-houseport.com/momi/

自転車のお話。

※本記事はアドベントカレンダー「明日話したくなる科学豆知識2」( http://www.adventar.org/calendars/513 )の一環として書いています。
 
こんにちは,科学勉強会のつぼたんです。
テーマが「お楽しみ」という事ですので、自分の好きなことを書かせていただこうと思います。

冬深まると言うか、北海道はアイスバーン+積雪で大変なことになっています。
そう、こんな感じ。

ファイル 70-4.jpg


この写真の中にもありますが、冬になると困るのが、自転車に乗れないこと。当方自転車が趣味なので(ロードバイクとか)、その趣味が満喫できない! という事が北海道では発生します。

と、いうわけでなので趣味を満喫できない分、このブログの中で「自転車」について語らせてください。

さてみなさん、自転車を「こぐ効率」なんて考えたことはありますか?

例えば変速付き自転車の場合、「一番重いギアを使うと早く進む」とか、「軽いギアを使うとこいでいるけど全然進まない」とか、そのような体験をしたことがあると思います。しかし「効率」となると、ぴんとこない人も結構いるのでは。

どんなこぎ方、どんなギア比が効率が高いのか? その説明に少しだけおつきあいください。


1. ペダル回転数とトルク
自転車をこぐとき、当然ペダルをこいで進みます。
ちょっと下のグラフをご覧ください。これは48歳男性が平地で自転車に乗ったときのペダル回転数と、ペダル軸を回す力(トルク)を近似的に表したものです。ペダルをゆっくりこぐときには軸を回す力は大きく、逆に早くこぐときには軸を回す力は小さくなります。多くの場合、「軸を回す力は、回転数に対し直線的に減少」、つまり傾きが負の一次関数と言うことができます。

<数学が得意な方用>
例に示した48歳男性の例では、ペダルの回転数をC、軸を回す力をFとすると、
F=140-(2/3)Cと表すことができます。


ファイル 70-1.png


3. さて、今度は軸を回す力と、最終的にどのくらいのエネルギーを出せるか、その関係を見てみましょう。ちょっとπが出たりして面倒ですが、最終的なエネルギーは「ペダル軸を回す力×ペダル軸回転数×2π÷60」となります。ペダル軸の回す力は傾きが負の一次関数、それに対してさらに回転数をかけることになります。かけ算の結果、エネルギーは「係数が負の二次関数」となります。その模式図を下に示します。

<数学が得意な方用>
ペダル軸を回す力がF=140-(2/3)C、これにさらにC×2π/60がかかるので、出力W=(140-(2/3)C)×C×2π/60となります。すラフに重ねてみると、以下の通り上に凸の二次関数をなります。


ファイル 70-2.png

3.この男性の場合ペダル回転数毎秒105回転のときに出力が最大となりそこから回転数がずれると最終的な出力は小さくなります。105回転、結構早いですね。いわゆるママチャリに乗っている人を見ると多くの人が毎秒60-70回転くらいでペダルをこいでいます。実はママチャリは走る道具としてみた場合、効率はあまり良くないかもしれません。

4. 少し高級なモデルの自転車だと、ギアの変速機能がついていると思います。変速がない場合でペダルを毎秒105回転まで上げると時速30キロ以上になってちょっと危険。そんなときにはギアの変速機能を使います。ペダル側の歯車と後輪側歯車はチェーンでつながれており、それぞれ歯の数が違います。変速付きの自転車の場合、後輪の歯数を調整することができます。ここで出てくる概念がギア比です。下の図をご覧いただくとわかりやすいと思いますが、ここでは。ペダル軸側の歯数が、後輪側の歯数の何倍か?と言う数字をギア比と呼ぶこととします。図の場合だと、ギア比は2になります。

小学校の理科をちょっと思い出してください。ギア比が2の場合、ペダル軸に対して後輪の回転数は2倍となります。しかし力(トルク)は1/2倍となります。

<数学が得意な方用>
一般化すると、ギア比nの時、後輪回転数はペダル軸のn倍、後輪トルクは1/n倍となります。

ファイル 70-3.png

5. ギア比をうまく調整してあげると、ペダル軸を回す力(トルク)が少なくて済む分、回転数を上げられます。こいで少し軽く感じるくらいの段にして、回転数を少し上げてやると実は大変楽に漕ぐことができますよ!


と言うわけで結構なうんちくの「自転車をこぐ効率」の話でした。アデュー!

12月21日から連想される科学豆知識!

※本記事はアドベントカレンダー「明日話したくなる科学豆知識2」( http://www.adventar.org/calendars/513 )の一環として書いています。


こんにちは。ぐっさんです。

さて、みなさま。
「12月21日」という日にちを見て、何か気づきませんか?


12月21日

1221


そうです、前から読んでも後ろから読んでも「1221」なのです!
このような文字の並びを「回文」といいます。
そこで今日は、回文と科学にまつわるお話をしたいとおもいます。

生き物はDNAという物質をもっていることをご存知ですか?
DNAはからだをつくるために必要な設計図のような役割をもちます。
このDNAは、A・T・G・Cと呼ばれる4つの物質が鎖のように並んでできています。

たとえば、


…ATGCCGG…


のような感じです。

また、DNAは通常2本の鎖があわさって存在します。
その並びにはルールがあり、必ず「AとT」「CとG」が対応するようになっています。

たとえば、


…ATGCCGG…
…TACGGCC…


といった感じです。
(上下でそれぞれAとT、CとGが対応していますね。)

さて、DNAの配列の中には下のようなものがあります。


…GAATTC…
…CTTAAG…


お気づきでしょうか?
上の鎖を左から読んだ並びと、下の鎖の右から読んだ並びが同じなのです!
(読みかたはGAATTCです。)
これがDNAの中でみられる回文、その名も「回文配列」です。

回文配列がただ存在するだけではとりたてて紹介する意味がないのですが、
実は回文配列にはある特徴があるのです。
その中の一つをご紹介します。

回文配列は、生き物が出すある物質によって切断されることがあります。
その物質の名前は、「制限酵素」といいます。

制限酵素の多くは(すべてではないのですが)DNAの特定の回文配列にくっつき、
それを切断します。

たとえば、EcoRIという名前の制限酵素は、


…GAATTC…
…CTTAAG…


に対してくっつき、切断して


…G_______
…CTTAA

AATTC…
_______G…


にします。

これは、実は生物学の研究を行う上でとても便利なのです。
なぜかといいますと、制限酵素を使うことにより、
DNAを「狙った場所で狙った通りに切る」ことができるからです。
そのため、現在多くの生物学の研究に利用されています。

いかがでしたでしょうか?
12月21日以外にも、回文の日付は存在します。
(1月21日、2月12日、3月13日…)
それらの日には、ぜひこの話を思い出してください(笑)


参考Webサイト:タカラバイオ Webサイト
        New England Biolabs Webサイト

パーマでうす毛予防?!

※本記事はアドベントカレンダー「明日話したくなる科学豆知識2」( http://www.adventar.org/calendars/513 )の一環として書いています。


今回は、AGA(Androgenetic Alopeci: 男性型脱毛症)の活気的(かもしれない)予防法について書いていきたいと思います。

①AGAはなぜ起こるのか?

AGAとは、男性が思春期以降に髪の毛が薄くなってしまう症状です。

髪の毛は常に、生えたり抜けたりを繰り返しています。この時、毛は三つのステップからなるサイクルを繰り返します。新しい毛が生える準備をする「休止期」、毛が伸びる「成長期」、毛が抜けてしまう「退行期」の三つです。

正常な毛とAGAの毛の違いは、「成長期」の違いによるものです。正常な毛は成長期が2年~6年あるのに対し、AGAは数か月から1年で成長期が終わってしまいます。そのため、AGAでは弱く細い毛しか生えなくなってしまい、全体として毛が薄くなってしまいます。

②なぜ成長期が短くなるの?

毛は頭皮にある「毛母細胞」という細胞が作り出しています。この毛母細胞が弱ると成長期が短くなってしまいます。

毛母細胞を弱らせる代表格はDHT(ジヒドロテストステロン)という物質です。DHTは「5α-リダクターゼ」によって男性ホルモンから作られます。

つまり、5α-リダクターゼにDHTを作らせなくすれば、うす毛が予防できるかもしれません!

③パーマで毛母細胞を守る!

そこで着目したのが、パーマ液です。パーマ液は1剤と2剤があり、1剤は髪を柔らかくする働き、2剤は柔らかくした髪をもとの硬さに戻す働きをしています。このパーマの2剤は、5α-リダクターゼと反対の働きをしています。そのため、パーマの2剤を頭皮ぬれば5α-リダクターゼの働きを弱め、毛母細胞を守れるかもしれません!

今注目されているお砂糖

※本記事はアドベントカレンダー「明日話したくなる科学豆知識2」( http://www.adventar.org/calendars/513 )の一環として書いています。

こんばんは。
 
今回記事を書かせていただくのぞみんです。
 
数日前に合成甘味料が体によくないよという内容が記事になっていましたね。
本日は、天然に存在する糖の中に体にいいものがあるよという内容になります。
 
今年に入ってから、「希少糖」という言葉を耳にしたことはないでしょうか?
 
自然界にはたくさんの糖の最小単位である単糖がたくさんつながった糖鎖が存在しています。
例えば、グルコース(いわゆるブドウ糖)がたくさんつながった鎖はでんぷんのことです。他にもカニの甲羅や美容で話題のヒアルロン酸は糖がつながってできています。
血液型のABO型も赤血球上にある糖鎖(抗原)のタイプで分けています。
 
しかし、実際は自然界に大量に存在しているのは単糖は7種類しかなく、存在量が少ない糖(約50種類)のことを希少糖と呼びます。
その中でも現在研究が進んでいる希少糖は、プシコースとアロースと呼ばれる単糖です。それらについて少しだけ紹介したいと思います。
 
プシコースは、甘さこそ砂糖の7割程度しかありませんが、ノンカロリーの糖です。最近では希少糖入りの飲み物などに入っていますね。この糖は、食後の血糖値の上昇や脂肪の蓄積を抑え、糖尿病の改善や動脈硬化の予防に役に立つことがわかってきています。
 
また、アロースは活性酸素の酸性を抑える働きがあったり、ガン細胞の分裂増殖を抑制する働きがあることもわかっています。
 
まだまだ希少糖にはたくさんの種類があるので、今後研究が進み、もっとすごい効果のある希少糖が発見されるかもしれませんね。
 
本日で5回にわたってお送りした「健康」も最後です。
明日からの残りは、フリーテーマによって記事が書かれます。お楽しみに!


参考
かがわ希少糖プロジェクト
(http://www.pref.kagawa.lg.jp/kisyoto/about/index.html)

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