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直観的説明は限界がある 科学を勉強し始めた時にエントロピーという興味深い概念と出会った。 圧力とかエンタルピーと違って、定義が曖昧で理解しがたい。 エントロピーとは乱雑さを表わす物理量という説明がよく言われている。 それが正しくないとは言えないまでも、誤解を招く考え方だと思う。 1949年にオンサーガーという物理学者が微細な細長い針溶液を分析していた。 針はブラウン運動によって溶液の中にランダムに動く。 針の濃度が低い場合は針の方向が当然ランダムに分布した。 だが、濃度があるしきい値を超えると、全部の針が同じ方向に向いた。 言い換えれば、乱雑さが減った。 実は、この方はエントロピーが高い。 濃度が高くなると、自由回転のエントロピーが減り、移動のエントロピーが高くなる。したがって、回転しなくなる。 詳しい説明は長くなるが結論に変わりがない。場合によって、エントロピーは乱雑ではなく構造を生み出す。
١ فبراير ٢٠١٦
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食事を未来的な粉末「ソイレント」にした時 2013年に、ソイレント(Soylent)という、普通の食べ物の代わりに飲めるシェークが話題になった。 発明者によるとすべての人間の必要な栄養素が入っている。 理論的には普通の食事をしなくてもソイレントさえ飲めば栄養が完全に満たされる。 栄養というとバランスが大事だから、いつもの食事では色んな栄養素の不足か摂りすぎがよくあるから、ソイレントにした方が健康にいいと、主張している人もいる。 最近は知り合いがソイレントを注文して、その時からすべての食事をソイレントだけにした。 その関係で私は一週間の文を手に入れて、試そうとした。 ソイレントは粉末として運ばれる。 この状態では消費期限がかなり長い。 飲みたいときは水を入れてよく振ってから飲む。 味がほとんどなくて自分の好きな味をいれることができるのはポイントだが、初めて試したときは何の味もいれなかった。 最初は「悪くないな」と思ったが飲み続けると、薄くてまずいイーストの味がした。 翌日から色々な味を試してみた。 一番よかったのはチャイと蜂蜜だった。 チャイの香辛料はソイレントのまずい味をおおわれ、ソイレントはクリームの役割を果たしてなかなかいい味ができる。 しかし味の問題が説いたといっても、まだ消化の問題があった。 簡単に言えば、ソイレントを飲むたびに胃が痛くなった。 一週間ほど飲んで続けても、胃がなれなかった。 そのため、ソイレントをやめた。 ソイレントの概念が大事だと思うが、やはり私の身体には向いていない。
١٨ يناير ٢٠١٦
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試験前の気分 試験前は微妙な気分になる。 普通の年はたくさんの練習しなきゃならないことがあるから、毎日一生懸命頑張っていく。 睡眠時間は短くなって目覚ましなしで自然に起きられる。 休憩も短い方にするけど、もちろん最低限の一休みは必要だ。 普段は休憩の時にテレビを見たり、ブログを読んだりすろ。 でも楽しければ、やっぱり勉強に戻りたくなくなる。 そして勉強の時は休みたくてたまらない。 皮肉なことに、試験が終わった後はそのやりたくてたまらなかったことがつまらなくなる。 例えば、他のやることがなくてもテレビを30分以上見ることはできない。 日常生活に戻ると、前の趣味が段々楽しめるようになる。 比喩的に言うと、勉強した分だけ「反勉強」の間が必要らしい。 この過程はストレスいっぱいで健康に悪いだろうが、大学生の異色な経験の一つと言える。
٤ يناير ٢٠١٦
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自分を変える 自分の嫌いなところを変えるチャンスがあったら、まずは何を変えるだろう。実は、ある身体的特徴以外は自分のことが驚くほど変われる。私の友達の中に合理主義者が多い。ラショナリストの他の詳細はさておき、そういう人は自分の目標を達成するにはどんな手でも使う。従って、自分の考え方さえが役に立たないのを気づいたら彼らは直そうとする。 例えば、誰でも相談で避難されると声が硬くなったり、顔をしかめたりするなど、色々な生理的反応が起こる。これは痕跡の防衛本能だろうが現代ではあまり役に立たない。この反応のせいで、自分も相手も不愉快な気持ちになってコミュニケーションが妨げられる。私の友達の一人はこういう状態が敏感だ。そして訓練と言える行動で、自分の心理的状態をコントロールできるようになた。他の例もたくさんある。努力すると、自分のことはなんでも変われる。 しかし、できるからといって自分の嫌いなところを全部変えるわけではない。今年、不安神経症の関係で心理カウンセラーと相談したことがあった。不安神経症が完全に治せるのを期待しない方がいいと言われた。不安な時があっても、自分の気持ちを受け入れてある程度普通でいられる、という考え方だった。 こういう時に費用対効果分析が効果的だと思う。私の目的は不安が生活を影響されないようになるのだ。もちろん完全に治るのは理想的だけど、努力しないとならない。逆に、ありのままの自分を受け入れたら、努力しなくても、少なくとも外見的には治る。 頑張れば自分の本能さえ変えれる。ほとんどの場合では変えない方がいいかもしれないがその可能性があるのは大切だと思う。意図的に自分を変えることで、もっと理想的な自分になれる。
٣٠ أكتوبر ٢٠١٥
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疑いの価値 科学研究でよく出会う、厄介な一般的問題がある。理論を勉強して、いいアイデアを思いついたとしよう。例えば、ある電子部品の設計を改めてエネルギー効率は元のデザインの2倍になる。でもアイデアを実現させると、なぜか思った通りに行かない。この場合はどうする? まずは失敗の原因を考えるでしょう。だが考え方によって、また失敗を招きかねない。人間は信じられる仮説を作るのが上手だ。私なら、「あっ、加工のときにサンプルをうかつにさわっちゃった。だから動いていない。作り直せば上手く行くだろう。よし、もう一回やろうか。」のような考え方になんどもはまった。 でも研究では、信じられることを信じるのは危険だ。信じられる仮説は山ほど作られるが真実である仮説は本当に少ない。だから研究所に戻ってサンプルを作り直しても何も変わらない。 では、どうすればいいでしょうか。信じるのが危険なら、疑うのが安全だ。 抽象的に言うと、前提がどこかで間違っている。理論の適用から加工の手順に至まで間違いがどこかで潜んでいる。前提の中でどれが間違っているかをわかるにはテストが必要だ。 「加工のときに何かの問題が起こった」を確かめるためもう一度作り直すのはある意味でテストだけど、そんなにいいテストではない。作り直してまた失敗したら、なんの情報も得られない。 だけど、同時に新しい設計のデバイスと(失敗するはずのない)もとのデバイスを加工したら、成功しても失敗しても情報が得られる。両方が失敗したら、「やっぱり、加工の手順に何か問題がある」と言える。逆に、もとの方がちゃんと動いても新しい方が動かない場合は設計がたぶんどこかで間違っていることがわかる。 このように前提をひとつひとつ調べれば問題の原因はきっと見つかる。これが簡単だと言えないが、前提をテストすることで、自分のアイデアの信頼性が上がる。だから時間をかけても研究のためになる。疑うことは安全で、本当に大事なことだ。
٢٣ أكتوبر ٢٠١٥
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幅広い教育 学部の頃に、私は工学に専攻した。ほとんどの科目はもちろん理系の物だった。しかし、我ら工学生の教育を幅広くするために、いくつかの文系の科目をとらないといけなかった。 その時は憤慨した。科学の知らないことがまだいっぱいあるのに、どうして文系の科目をとらないといけないと、よく考えた。ただ、よくよく考えてみると、とったのはよかったと思う。 確かに、それで、私の科学的知識が減った。でも教育のおかげで、科学のどんなことでも、独学できるようになった。だから、正直言うと大したことじゃなかった。 逆に、文系の知識が少ないとは厄介な問題だ。文系の教育が工学生にとっても大事だと思う。 まずは、文章能力が大事だ。設計者がほとんどの時間を技術系の仕事に費やしても、やがてはその仕事の結果をまわりの人に伝える。上司や、決断を下せる人に大事な結果を伝えなければ、チャレンジャー号爆発事故のような失敗を招きかねない。 おもいやりの感覚を得るのも大切だと思う。一般人に幸福をもたらすには、一般人に共感するのが大切だと思う。そうしないと、仕様書を作成して、満たしても意味がないです。 文系の知識が科学的な仕事に直接使えないかもしれない。でも、設計者には不可欠だ。文学とか、哲学とか、政治学の科目でもこういった能力が上達できるのだから、やはり文系の科目をとるのがそんなに悪くない。
٩ أكتوبر ٢٠١٥
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休みが長すぎる時 カナダの学校では、7月と8月が夏休みだ。 子供の頃に、夏休みの時は友達と遊んだり、キャンピングに行ったり、家族と一緒に旅行したりした。 しかし2ヶ月はとても長いだ。このような活動以外に、家に篭もった時もたくさんあった。 毎年、自由奔放に本を読んだり、テレビを見たり、ゲームをしたりした。 最初は楽しかったが、数週間が経つと飽きた。 ただ娯楽に夢中になるより、何かを作りたかった。 絵画も物語を作るのも下手だった。 でもプログラムを書く能力があった。 各夏休み、コンピュータでいろいろなプロジェクトに挑戦して見た。 家計を記録するアプリとか、記念日リマインダーアプリとか、ゲームとか作って見たんだ。 その時はプロジェクトを上手く管理する能力がなかったため、結局、ほとんどのプロジェクトを打ち切った。 でもプロジェクトがあった間は決心していた。 最近はもちろん、プロジェクトを完成させる能力を持っているが、2ヶ月の連休があるまでは時間がかかりそうだ。
٢ أكتوبر ٢٠١٥
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おいしいお茶を淹れるのに おいしいお茶を淹れるのに適切な淹れ方が必要です。お湯の温度は大きな影響を与えるのです。紅茶の場合は、100度に近いお湯で淹れるのはお勧めです。幸いなことに、物理学の原則にしたがって、標準気圧で沸騰した水はちょうど100度なので、誰でもできます。しかし、緑茶の場合はそんなに簡単ではないです。お茶の種類によって、お湯の一番いい温度は50度から80度までで、紅茶のと大きく異なります。もちろん、温度が操れる電気ポットを持ってる方にとって、問題はありませんが、私にはそういう温度のお湯を手に入れるのはなかなか難しいです。 玉露の淹れ方を調べたら、その難しさを補う方法がすでに存在することに驚きました。沸騰したお湯は次々に色々な容器に注いで、段々冷まして行きます。茶碗に着いたら、お湯はもう50度に近く、玉露を抽出のにいい温度になりました。 この伝統的な方法はきっちりでも簡単でもないですが、家電に頼らずにお茶を淹れてさわやかな気分になります。
٢٥ سبتمبر ٢٠١٥
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TAとして初めての経験 先週、私はTAとして働き始めた。一年生向けのプログラミングの紹介講座で色々な意味で手伝っている。プログラミングは理論的な面もあるが、この講座は実際に偏っている。 今日は最初のチュートリアル型の講義だった。今日の目的はみんなによく使うツールを紹介して、そしてそのツールをパソコンにインストールすることだった。これは意外に難しかった!ほとんどのパソコンは違う点があるため、簡単な、誰でも実行できる手順を作れなかった。私用のパソコンも大学のコンピューターもウィンドウズPCもMacBookも出た。 結局、講義の始まりから終わりまで、私は大学生を次から次へと手伝っていた。ずいぶん疲れたけど、いい経験になった。残りの講義が順調に行えばいいが、素敵な学期を期待している!
١٨ سبتمبر ٢٠١٥
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道路の設計は大事だ 私は交通省で働いた時に、事故の話が出た。 ある田舎の交差点に、交通事故が結構多かった。 理由は、道路の一つはあの交差点に着くまで、高速道路だったからだ。 事故に巻き込まれた運転手は、高速道路がもうすぐ普通な道路になるのに気づかず、高速のままで交差点に 入たと考えられた。 この状況を直すため、交通省が「スピード落とせ」、「交差点に迫っている」などが書いた標識を建てたけど、なぜか死傷者は減らなかった。 この失敗により交通省は作戦を変更した。標識より、もっと間接的な方法で交差点が迫っていることを伝えた。 問題は基本的に、道路は交差点まで高速道路に見えた。だから外見を改造したら、運転手は注意深く走って、事故を起こさなくなるとの考えがあった。 交通省は作戦を実行した。交差点の近くに、路肩を狭い方にした。 これにより、走れる道路自体の幅が同じでも、景色が代わっていくのに気づいて、運転手たちはスピードを落とした。やっと事故率は比較的に普通なレベルに下がった。
١١ سبتمبر ٢٠١٥
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