宇宙の彼方で

 

放送授業・面接授業の「裏技祭り」がひとまず落ち着きかけているようで、成績発表も間近といったところです。

 

今度の２学期には、宇宙物理のライブWeb授業があるようで、実は以前に新潟SCで対面の授業で開催したもののアレンジとのことです。

 

「オリオン座のベテルギウスが爆発して暗くなった」という状況からもう何年も経ちますが、ベテルギウスはその時点でもう既に「死」を迎えていたのです。

地球まで光が届くまでに非常に長い年月をかけるので、現在地球で見ている星々の姿は大昔のものです。

 

ベテルギウスのような大きく重い星の死では、超新星爆発が起こり、超新星誕生の際には非常に明るく輝くため、昼間でも観測できるとも言われています。

 

さて、超新星爆発からが上述の授業と関連があり、超新星爆発では非常に様々な金属†が合成され、金や白金などの貴金属も生まれているのです。

（†核物理学でいうところの金属とは、リチウムより重い元素を全て指し、炭素や酸素、ネオンなどの非金属も含みます）

 

地球上に存在する金や白金は非常に僅かですし、携帯電話の普及・小型かつバッテリーの持ちも重要視されているため、希土類などのレアメタルも需要が増えています。

賛否両論はありますが、原発で電気を起こすためにはウラン鉱石が必要で、ウラン235もいずれは枯渇します。ウラン238からプルトニウム239が生成できますが、プルトニウムの使用についてはエネルギーが非常に強いので慎重に考えなくてはならないです。

 

当時の対面授業で話されていた内容は、宇宙が壮大な物理実験場であり、金属の生産拠点にもなっているということで、休み時間にも質疑応答はあったのですが、隣の講義室の教授も来られて「夢のある話ですね。（学生として）受講したくなりました。」とのことでした。

 

この講義が、全国…どころか海外からも受講できるようになりました。（学籍があればですが）

 

似た話題は、東北大学のJMOOC・Gaccoでも度々開講されています。（こちらは一般開放です）

興味のある方は是非受講を考えて下さい。

 

工業熱力学＠秋田２・立体映像＠北海道

 

秋田での講義が本格的になってきた中、北海道の講義も開始されました。

スクーリング活動も、ついに津軽海峡を越えました。

 

北海道は、立体映像システムです。

最初の２コマは、立体視の基本であり、3D映画の映画館での装置や観客が見るためのメガネについてのディスカッションです。話し合った内容をもとに小レポートを提出です。

赤青メガネや偏光メガネ、時分割など色々なものがあることが分かり、最近では偏光よりも右旋・左旋を導入しているとのことです。

 

さて、一旦舞台を秋田に戻し、午前が工業熱力学の最終です。

講義は、それまでの６コマの内容から発展して、冷却ポンプの内容です。

機関の逆サイクルで熱を奪うシステムは、冷房や冷蔵庫などに活用されており、自販機のCOLDにも使われています。

別の授業での内容を加味すると、HOTとCOLDの機械を別々に動かすよりも、１台の自販機で両方取り扱った場合は熱をCOLD側からHOT側に移動するだけなので省エネかつエコなのです。

 

最終コマはいくつかの例題をもとにここまでの復習をし、そのうちの１題が提出課題のヒントとなる部分です。大文字の物理量と小文字の物理量（1kgあたりの比～）の違いに注意して、課題は後日提出ということになりました。

 

午前の秋田の講義が終了したのも束の間、Wヘッダーで午後は北海道の講義です。

実際は55分の休憩時間で直行するのは無理なはずですが、Zoom→Zoomなので実現できています。

 

さて、立体映像のシステムの復習と、立体映像を利用した仮想体験を実現するためのディスカッションです。

この授業では都度ディスカッションがあるので、自由なアイディアが飛び出してきます。

その際に考え付いたものが、仮想海外旅行や仮想時間旅行など、史実やGoogleからの情報、AIなどを用いて色々な仮想体験をすることです。

 

コロナ禍の間には、修学旅行の代わりに現地の映像を鑑賞するといったことがありました。これでは「体験」ではなく「視聴」ですので、完全にとはいかなくてもVRシステムで代替できるようになればと思った次第です。

 

階段の上り下りは、視覚に加えて足への負荷の掛け方で実現します。

海外のある建物を疑似的に移動する場合、光の差し方やステンドグラス、楕円偏光まで考慮したシステムとしなければならず、この場合は３次元ではなく４次元の情報が必要となり、より難しい画像処理が必要となります。

 

さて、この講義の最終日にはトラブルがあり、突如の休講とのこと・・・

「休講のため、後日に振替」との発表があったものの、暫くして45分遅れで再開することになり、当初90分＋45分（＋予備45分）の予定が45分＋90分という形で実質事なきを得ました。恐らく、大学側も退出した学生に対しての再開連絡に追い込まれたと思います。

 

 

こうして、秋田のレポート、北海道のレポートを相次いで提出し、後日採点されてきました。

 

頑張りがガッチリ成果として現れた格好です。

 

さて、２学期の「お楽しみ袋」も届いています。さて、２学期は何を受講するかこれからじっくり考えます。

 

 

 

 

 

 

 

 

 

工業熱力学＠秋田１・光と物質＠新潟

 

５・６月はスクーリングでした。ここでは５月の内容を主にアップします。

 

北海道・秋田・新潟での３科目ですが、最初は秋田からでした。

秋田は、工業熱力学です。物理科目の「統計熱力学」は以前に受けており、熱力学の公式はそのまま使えたものの、統計熱力学は「絶対仕事」、工業熱力学はピストンを動かすなどの「工業仕事」を扱っています。

先に受けていた秋大通教†の「機械工学概論」の中の１章として受講していた内容でもあり、それを詳細に受けられるいい機会でした。

（†秋大通教は新規の受講者募集を停止しており、旧来の学士のレベルを保ったいい講座だっただけに残念に思います。）

 

秋田の最初の２コマは、熱力学の基本部分であり、当初３コマ分として用意していた内容を前倒ししていました。

秋田の２コマが終わって、久々の地元新潟の科目です。

光による化学物質の変化で、２日連続対面です。

光反応と光化学について、量子化学で扱うπ電子の励起による変化、光電子の性質、光触媒と化学の総ざらいであり、概ね習ってきた内容ですが、これから発展する内容もありとても深いものでした。

最終日に評価のためのレポート提出ですが、学習センターの施設利用が優先されてレポート書きの時間が45分であり、その場で提出するというものでした。（新潟は主にこういう方式）

他でやってるような、じっくり作成して提出するようなタイプではなかったので、時間限定では薄っぺらなことしか書けないのが不満です。

 

再び秋田の講義に戻りますが、この秋田→新潟→秋田の仮想移動はダイヤ的に問題無かったです。

 

第３～６コマは本格的に熱機関のサイクルに入り、蒸気機関の内容もあり、数式や物理量の記号が大幅に増えています。対数関数まで出て来ているので、数学的説明も充実していました。

第６コマを終えた所で、最終レポート課題が発表されています。（全８コマ）

 

水の三態のp-Tグラフはよく見るものですが、蒸気は別のp-Vグラフであり、こうした物理量の活用で蒸気機関やSLが登場したのが産業に大きな革命をもたらしました。