FC2ブログ
2ちゃんねるのまとめさいと
2009年06月20日 (土) | Edit |

  • 編集元:科学ニュース+板より「【熱力学】ぶつけた速度よりも速く跳ね返る“常識覆すボール” 熱力学の根本に迫る

    1 依頼スレの189@おっおにぎりがほしいんだなφ ★ :2009/04/30(木) 07:10:18 ID:???

     ぶつけた速度よりも速く跳ね返る“常識破り”のボールを作れる可能性があることを、中央大学の国仲寛人助教らが計算機シミュレーションで示した。ボールの持つ熱がボールの運動エネルギーに変わって速度を増す。熱力学の根本に迫る現象という。米物理学会誌に発表し、注目論文として取り上げられるなど話題になっている。

     ゴルフボールも野球のボールも、ぶつけた速度よりも跳ね返ってくるときの速度の方が小さくなる。床で弾むスーパーボールも、跳ね上がる高さがだんだん小さくなる。

     理想的な反発力を持つ物体ならぶつけた速度と跳ね返る速度が等しくなるが、それでも超えることはない、というのが高校の教科書にも書かれた常識だ。跳ね返ると速度が落ちるのは、衝突の際に運動エネルギーの一部が熱に変わって逃げてしまうからだ。

     国仲さんは、原子が七百個集まった直径約百万分の三ミリの小さなボールを想定。このボール同士が正面衝突する様子をコンピューターで繰り返し調べた。実際の分子に働くような引力も考慮した。その結果、ボールを秒速十メートル前後でゆっくりぶつけたとき、反発の速度が増す現象が二十回に一回程度起きることが分かった。速度は最大で一割ほど増えた。

     この不思議な現象が起きる主な理由として国仲さんは「ボールの中の個々の原子は熱によって振動している。二つのボールがゆっくり接するとき、原子がちょうど相手をはじき飛ばす方向に振動していれば反発のスピードが増す」と考える。

     つまり、ボールの原子が持っている熱が、ボール全体の運動エネルギーに変わったということになる。熱力学第二法則では、外から手を加えずに熱が運動エネルギーなどの仕事に変わることを禁じている。熱から仕事が取り出せれば永久機関も実現できるからだ。

     計算結果はこの法則を破るように見えるが「反発のスピードが増すのは衝突の5%。全体を平均すれば反発スピードの方が低くなり熱力学第二法則には反しない」という。

     共同研究者の早川尚男・京都大教授は「ナノサイズのボールをレーザー光で捕まえて衝突させれば、計算だけではなく実際に確かめられる可能性もある」としている。


    ソース:東京新聞
    http://www.tokyo-np.co.jp/article/technology/science/CK2009042802000124.html


  • 2 名無しのひみつ :2009/04/30(木) 07:18:33 ID:N8WvwyqL

    うまく使えば永久機関ができる?

    3 名無しのひみつ :2009/04/30(木) 07:18:50 ID:Tnk1YBQ+

    シミュレータがおかしいんじゃね?

    5 名無しのひみつ :2009/04/30(木) 07:22:18 ID:Gc3yZTVW

    >>3
    CAEは支配式の入れ方や収束計算方法によっては簡単にウソを吐きますからね~。
    まぁ追試検証をどこかがやってくれるでしょう。

    6 名無しのひみつ :2009/04/30(木) 07:26:40 ID:VZW1jogq

    20回に1回を毎回おこすことができれば永久機関になるな

    7 名無しのひみつ :2009/04/30(木) 07:28:29 ID:JAKfCdeh

    アンチストークス散乱みたいなものか?

    8 名無しのひみつ :2009/04/30(木) 07:31:36 ID:EpQgrjQn

    有限個の原子集団だと特別な構造になって、超多数個の普通の物質とは違う物性を示すってことかな

    9 名無しのひみつ :2009/04/30(木) 07:32:49 ID:05Zwa0KB

    あるわけないじゃろが

    10 名無しのひみつ :2009/04/30(木) 07:33:24 ID:Gc3yZTVW

    分子動力学はまだまだこれからの分野だからね。

    11 名無しのひみつ :2009/04/30(木) 07:34:06 ID:bJjs7FYV

    本命. 入力したデータがおかしい
    対抗. シミュレーターがおかしい
    大穴. 出力されたデータの解釈がおかしい
    未出走. 量子の未知の振る舞い(新発見)

    永久機関とか言うの禁止。

    17 名無しのひみつ :2009/04/30(木) 07:42:51 ID:pDmhCX7c

    >>11
    なにその夢のない競馬w

    12 名無しのひみつ :2009/04/30(木) 07:35:48 ID:P/gJgJ/b

    子供のころ確か「フラバー」という映画でこれ見た。

    13 名無しのひみつ :2009/04/30(木) 07:36:39 ID:DBokNGsX

    熱から仕事を取り出したら永久機関になるってなんのこと???
    猿でもわかるような説明していただける人はおられますか?

    14 名無しのひみつ :2009/04/30(木) 07:36:53 ID:yPuIxows

    内容は全然ありえる話じゃん

    15 名無しのひみつ :2009/04/30(木) 07:41:12 ID:DBokNGsX

    >熱力学第二法則では、外から手を加えずに熱が運動エネルギーなどの仕事に変わることを禁じている。

    衝突って十分な要因があると思うのだけど・・・・・・

    18 名無しのひみつ :2009/04/30(木) 07:43:13 ID:ED51IttD

    まあ俺だって嫁を殴ったら、倍ぐらいの威力で返ってくるからな。現象的には理解は出来るよ。

    20 名無しのひみつ :2009/04/30(木) 07:44:27 ID:1LY1W/vh

    要するにボールを地面に落としたらやがて宇宙空間に消えると

    21 名無しのひみつ :2009/04/30(木) 07:44:54 ID:tR+Yydgy

    すごいんだけど実用化できんのか?

    22 名無しのひみつ :2009/04/30(木) 07:48:19 ID:Gc3yZTVW

    総エネルギーが増加というのであれば間違いなんだろうなぁ。

    考慮し忘れていたエネルギーを入れたところ、
    Aの物体のエネルギーよりBの物体により多くのエネルギーが移って速度として変化が見られた
    ってなら分からんでもないが・・・。

    23 名無しのひみつ :2009/04/30(木) 07:49:08 ID:Ig0ezq+5

    卓球始まったな

    24 名無しのひみつ :2009/04/30(木) 07:58:59 ID:1h/LZYOc

    サイズを適当なものにしてやれば普通に起こりそうだけどな。
    専門家で興味持つ奴いるのか?

    具体的なサイズと確率を求めたのは、新規性があるかもしれないが。
    僕には「適当なサイズの粒子を選べば、ブラウン運動で時々逆走する粒子が見られる」
    位のあーあるある、位のお話にしか聞こえないんだけど。

    何も証明していないし、何も新しいことを示唆していないだろ。
    ちょいとコンピューターでシミュレーションしてみましたんで暇だったらちょっと見てね、位のネタにしか見えない。

    52 名無しのひみつ :2009/04/30(木) 09:52:11 ID:RJy+eFnZ

    パチンコ業界全体で見れば常にホールが勝ち続けるけど
    10人ぐらいの小グループで観察すれば、グループが勝つ
    こともあるって話。
    不思議でも何でもないけど、>>24の言うとおり具体的な
    現象としてシミュレーションしたところに新規性がある
    のかな。

    25 名無しのひみつ :2009/04/30(木) 07:59:49 ID:PcEcUcXU

    第二法則も確率的、統計力学的だからな。
    例えば、カーボンナノチューブくらい小さなもので、一瞬原子の振動方向が
    揃ったら てなことだが、そういう確率は非常に小さい、というより
    手を加えなければ振動方向もまた無秩序だ とする仮定が第二法則だよ。

    27 名無しのひみつ :2009/04/30(木) 08:03:00 ID:cqr8hSSg

    車のエンジンも燃焼でパワー出してるわけだから
    ボールの持つ熱がボールの運動エネルギーに変わって速度を増す
    のは別に驚くことじゃないよな

    31 名無しのひみつ :2009/04/30(木) 08:15:17 ID:j2wOFCO9

    >>27
    熱効率が1を超えるという話題な訳だが?

    エンジンをかけたら、エンジンが冷えると言った方が分かり易いか?

    46 名無しのひみつ :2009/04/30(木) 09:21:05 ID:O8+6BIwS

    >>31
    熱効率は増えないよ
    ボール自身が元々持っている運動エネルギー以外のエネルギーが運動エネルギーに変わりましたってだけの話で

    28 名無しのひみつ :2009/04/30(木) 08:03:11 ID:c76LimoZ

    えーと、ボール単位で計算するとあり得ない現象が、
    分子単位、原子単位で計算すると現れると言うことですか?

    29 名無しのひみつ :2009/04/30(木) 08:10:42 ID:Vh0TqQ/W

    すげーな
    実験にはすげー時間がかかりそうだが

    30 名無しのひみつ :2009/04/30(木) 08:12:35 ID:7nA26mdd

    ついにバントでホームランの時代か

    36 名無しのひみつ :2009/04/30(木) 08:42:50 ID:R2pKklu/

    >>30
    ホーナー乙

    63 海老名の虎[terashin@par.odn.ne.jp] :2009/04/30(木) 11:04:44 ID:X6n1+yEH

    >>30
     わかりやすいな

    32 名無しのひみつ :2009/04/30(木) 08:16:00 ID:duCrsxdy

    冷蔵庫の媒体に使うんだな。

    33 名無しのひみつ :2009/04/30(木) 08:24:33 ID:d3/Oksqe

    二十回に一回程度、普通より反発しない現象も確認されると思うけど・・・

    34 名無しのひみつ :2009/04/30(木) 08:34:02 ID:L337v0zD

    あれか。
    俺が東大を10万回ほど受験すれば1回は合格することもあるってやかましいわ!

    35 名無しのひみつ :2009/04/30(木) 08:34:22 ID:COGRSIQo

    Sgenがマイナスになるってこと?

    37 名無しのひみつ :2009/04/30(木) 08:47:31 ID:a0bFatif

    おちおち物も落とせないな。気づいたら大気圏突入とかしてるかも。

    どこの、スターゲイザーだよ。

    38 名無しのひみつ :2009/04/30(木) 08:52:44 ID:m4CxWVnb

    連続してこの状況を実現できると-------素敵ですね。

    39 名無しのひみつ :2009/04/30(木) 08:54:39 ID:f4lzH2uw

    永久機関始まっ・・・てないのか

    40 名無しのひみつ :2009/04/30(木) 08:55:35 ID:NnDYZayD

    そんな不思議なことじゃないだろ。
    原子一個や電子一個の場合を考えてみればいい。

    42 名無しのひみつ :2009/04/30(木) 09:05:16 ID:Qz4zrDpx

    シナジェティクスエントロピーボール

    43 名無しのひみつ :2009/04/30(木) 09:07:32 ID:Xrsn8YA+

    そもそもマクロで考えないと意味ない分野じゃないの

    45 名無しのひみつ :2009/04/30(木) 09:15:28 ID:MrXgHqxo

    分子を上手いこと処理すれば永遠に運動エネルギーを
    得られることになるな。まあ、他の部分にも拡散するから
    永久は無理だろうけども。

    47 名無しのひみつ :2009/04/30(木) 09:32:35 ID:jW5qHrru

    百万分の三ミリよりも3ナノメートルの方が分かりやすいな。
    すごいけどこれの応用は大変そうだ。

    48 名無しのひみつ :2009/04/30(木) 09:32:49 ID:Wg6Xh9dp

    ブラウン運動を運動エネルギーと言うような物か

    49 名無しのひみつ :2009/04/30(木) 09:45:43 ID:Kb2L/WNi

    熱力学は確率論だから、原子の数が増えると異常な挙動の確立は減る。

    >熱力学第二法則では、外から手を加えずに熱が
    >運動エネルギーなどの仕事に変わることを禁じている。

    物理法則が何かを禁じることなんてない。
    現象を説明するのが物理法則。
    この記者は基本がわかってない。

    50 名無しのひみつ :2009/04/30(木) 09:51:32 ID:omj/ymcs

    力学的運動に粒子のブラウン運動を合成したら、
    ときどきはプラスになってる場合もある。
    という以上のことではないような……。

    51 名無しのひみつ :2009/04/30(木) 09:51:37 ID:TinbsIuy

    これでカベ野やれば最強

    53 名無しのひみつ :2009/04/30(木) 09:53:40 ID:Wz6XKaNE

    ガンダムにたとえて教えて

    54 名無しのひみつ :2009/04/30(木) 10:00:43 ID:ZK9+Nkh0

    >>53
    一年戦争全体で見れば常にガンダムが勝ち続けるけど
    10MSぐらいの局地戦で観察すれば、ザクが勝つ
    こともあるって話。

    60 名無しのひみつ :2009/04/30(木) 10:52:43 ID:Wz6XKaNE

    >>54
    トン。

    でも、ボールを使ってほしかった

    55 名無しのひみつ :2009/04/30(木) 10:11:00 ID:r4zgwn1m


    ■ -=○   ■


           ビコーン
    ■  ○三=--■


    ビコーン
    ■--=三○  ■

         )
        中略
        (
     
    ビコビコビコ
             ビコビコビコ
    ■○三○ 三○■

    56 名無しのひみつ :2009/04/30(木) 10:15:49 ID:SSsuFfRK

    >ボール同士が正面衝突
    衝突後、一方のボールの速度がいつもより速いとき、
    もう一方がいつもより遅いだけじゃね

    57 名無しのひみつ :2009/04/30(木) 10:16:15 ID:OeXYyq3Q

    藤子不二夫だかが、偶然を支配する超越者が、分・原子の運動(熱)をそろえて
    超常現象を起こさせていなかったっけ?

    まあ、まっすぐに飛ぶ水や>>1の例で我々に可視可されたのは凄い。

    58 名無しのひみつ :2009/04/30(木) 10:26:58 ID:/9Bx/APf

    ベーゴマがゆっくり衝突して、凄い勢いではじき飛ばされるけど回転数は落ちる、って事だろ

    59 名無しのひみつ :2009/04/30(木) 10:29:28 ID:r4zgwn1m

    イクヨー!             マクスウェル君               オー!

    (・∀・)              ( ゚Д゚ )               (・∀・)




    フヨフヨフヨ                              フヨフヨフヨフヨ  
     ~~(・∀・)          ( ゚Д゚ )          (・∀・)~~~




        フヨフヨフヨフヨ      ムギュ           フヨフヨ
               ~~(・∀・)# ゚Д゚ (・∀・)~~~




                     イテーナチクショウ!!
            フヨフヨフヨフヨ                    ブヘァ
         (・∀・)~~     ヽ(#゚Д゚)ノ┌┛ガッ       -=三`Д゚)・;' 


    マクスウェルの悪魔~完~

    64 名無しのひみつ :2009/04/30(木) 11:09:57 ID:CMp3qmtU

    >原子がちょうど相手をはじき飛ばす方向に振動していれば反発のスピードが増す
    これを読むとなるほどなってこういう現象もあるんだなーって納得しちゃったけど

    65 名無しのひみつ :2009/04/30(木) 11:12:43 ID:cqQrMNrZ

    「正面衝突させる」ことが一番難しいんじゃないの?

    66 名無しのひみつ :2009/04/30(木) 11:16:26 ID:NigV6Pco

    分子の反発するタイミングを合わせる事自体が無理だし、
    現実では空気抵抗に負けるだろ。

    67 名無しのひみつ :2009/04/30(木) 11:19:21 ID:ApeKjC0i

    >原子が七百個集まった直径約百万分の三ミリの小さなボールを想定。
    スケールがでかくなったら、接触面積が広くなるから運動Eが増す確率低くなるから何かに実用するのはむずかしいね・・・

    68 名無しのひみつ :2009/04/30(木) 11:23:05 ID:aAaRVIO1

    熱はいつか冷める。

    69 名無しのひみつ :2009/04/30(木) 11:23:09 ID:8Hv8qTvo

    跳ね返って速くなったときのボールの振動エネルギーは衝突前より減っているのだろうから永久機関は無理

    71 名無しのひみつ :2009/04/30(木) 11:36:20 ID:SNNHqM23

    >>1
    シミュレータの計算式は大丈夫なのかなぁ…




    | 20:26 |

    2ちゃんねる

    | 2ちゃんねる | CM (0) TB (0) | Top▲
    コメント
    この記事へのコメント
    コメントを投稿する
    URL:
    Comment:
    Pass:
    秘密: 管理者にだけ表示を許可する
     
    トラックバック
    この記事のトラックバックURL
    この記事へのトラックバック