2018年05月02日

自然界と生態系について(通信教育部一般教養生物リポート)




自然界と生態系について(通信教育部一般教養リポート)

生態系とは生物が生きている、海洋、湖、森、山、草原、などの区分一つのまとまりの世界いう。

 生物は自然界の生態系の中において、お互いにうまく影響し、自然とバランスを保ち一つの生態系を作る。例えば生産者(緑色植物)は二酸化炭素や光から光合成を行い酸素を作る。その酸素を消費者(動物)や分解者(微生物)が使い生命活動を維持する。そして、動物と微生物が酸素を消費する際、二酸化炭素が精製される。また、生態系は食べる、食べられる関係の食物連鎖によって保たれている。例えば、草を昆虫や草食動物が食べ、昆虫を小鳥が食べ、草食動物を肉食動物が食べ、これらを含めて人間などの動物が食べる。そして、生物は死ぬと微生物に分解されて木や草の養分となる。これはどの生態系でも同じで海なら、海草やプランクトンを食べる小魚、小魚を食べる大きな魚、大きな魚を食べるシャチ、そして、死んだ生物はプランクトンの餌となる。これらのように生態系では、物質同士がうまく循環して成り立っている。

食物連鎖の頂点に立つ人間が数多く住む現代の都市もこの一つの生態系と考えられる。しかし、都市においては他の生態系とは少し違うことがある。少し違うと言うか、正確にいえば都市の生態系は完全に破壊されている。他の生態系からの協力なしには存在が不可能である。そして、他の生態系にはそのつけが回り悪い影響を与えている。詳しく説明すると、もし、都市の生態系を他の生態系と遮断すると、たちまち都市では人間が生きるのは不可能である。なぜなら、都市の生態系では極端に緑色植物からなる生産者が少ない。これは住宅、アスファルトの道路、工場、建物などの建設で森林や草の伐採や土の現象のためである。生産者の減少の影響で、昆虫などの虫、それを餌とした鳥、小動物、物資を分解する養微生物の減少を引き起こした。そして、都市生態系では、人間という食物連鎖の上にいる動物がたくさんいるために食料の不足から生物がいきる条件ではない。また、都市生態系では、人間が多数いるために呼吸による二酸化炭素の大量排出、人間の産業活動により二酸化炭素や生物が生きていくためには有害な物質の排出が起きる。しかし、それを浄化する微生物や二酸化炭素を酸素に変える緑色植物の不足で人間が住める環境の空気ではなくなってしまう。これらの理由で都市生態系だけでは生活が不可能である。
 
都市生態系を存続するために必要となる人間の食料は農耕地や海洋生態系などが補っている。日本で考えれば都市の食料を補うため、田舎の農耕地から食料の供給を行うのだがそれだけでは全然足りない。その為、外国からの輸入に頼っているのが現状である。日本を一つの生態系に考えるなら人間の生活は難しいと言えるだろう。その他海洋生態系からの食料の供給があるが、大量の乱獲は海洋生態系の破壊につながるであろう。

 都市生態系を維持するために他の生態系の協力を必要とするのは分かったが、しかし、その為に歪が生じている。例えば食料を他の生態系から分けてもらうのだが、実際に世界を一つの生態系と見るなら全ての地域で食料が足りているとは言えない。食料不足で困っている生態系も数多く存在する。食料確保のため農地を広げるのに大量の森林の伐採が行われる。この為、地球生態系全体に悪い影響を与える。酸素不足で空気が悪くなるだけでなく、地球規模での異常気象、温暖化、砂漠化などたくさんの悪い影響が森林の伐採によって考えられる。

 都市生態系の行う産業活動や人間の生活により、地球全体の生態系の影響を考える。排水や産業廃棄物の為に、川や海が汚染される。数が多いために自然の分解能力ではとても浄化は不可能で水質が悪化する。赤潮のようなプランクトンの大量発生が発生することもあり、更なる水質の悪化、他の生物の死、海洋生態系の破壊に繋がる。また、有害物質が川、海洋生物の体内に蓄積され、それを食べる人間やシャチの体内にはこの有害物質が溜まっていくことになる。影響は水俣病などがあげられるが、しかし、これから先の時代には更なる悲劇が待ち受けていることは確実である。
   
 また、現在の人間が生活していくのに必要な化学物質によって大気汚染や、オゾン層を破壊している。結果として生物全体に悪い影響を与えている。これから先も大気はもっと、汚染され、オゾン層はもっと穴があくであろう。そうなると地球上の全生命にどのような影響があるのかは分からない。ただ、一つ言えることはすごく悪い影響を与える事だけは言え、全生物の死滅も考えられる。

 いままで述べたように、人間が都市生態系を維持するだけで地球全体に悪い影響を与える。人間の為に早いペースで絶滅の危機に瀕している生物種がたくさんいる。近い将来必ず地球は生物が住めない惑星になるだろう。解決方法は人間が原始的な生活に戻るか、地球を捨て別のスペースコロニーなどを作るしかない。しかし、現時点でこの2つの解決策は難しい。だからこそ、今世界中の国が協力して、環境問題、人間の人口問題を考え、地球にやさしい人間の生活を考える時にある。

(生態系 瀬戸昌之 有斐閣ブックス 参照)

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2018年04月03日

細菌やウイルスについて!通信教育部一般教養生物リポート

細菌やウイルスについて!法政大学通信教育部一般教養生物リポート

 現在、地球上において、温暖化、異常気象、大気や海洋の汚染、種の絶滅、オゾン層の破壊、などの環境破壊が進み、地球の生態系に悪影響を与えている。近い将来必ずや地球は生物が住めなくなると思われる。地球の誕生からの歴史で考えるとものすごいスピードで環境破壊が行われている。原因は何かというと、人間という種の現代における生命活動が原因である。人間は地球上において食物連鎖の頂点に立つ。地球上では人間に勝てる生命はいない。だが、食物連鎖の頂点に立つ人間でも勝てない生物がいる。それは、ウイルスや細菌などの病原性微生物である。人間の天敵となる微生物の存在はなぜだろう。病原性微生物の存在意義を考えると、増えすぎる人間の数の抑制、自然を破壊する人間に対する戒め、ウイルス進化論などの更なる生物の進化の為、今の人間の価値観や科学では分からない別の存在意義、など、いろいろと考えられる。このような現代考えられる地球浄化の唯一の存在、病原性微生物問題を考えることに、生物学を学ぶ意義があるのではないだろうか。

 人間と病原性微生物の戦いは、人間が抗生物質で病原性微生物を淘汰していった。病原性微生物が原因で死ぬ人間の数は、急激に減った。しかし、抗生物質には大きな落とし穴がある。それは副作用である。人間の体内には、無数の細菌が住んでいる。彼らは人間と協調して共に進化したもの達で、人間の消化機能と免疫力の重要な部分となっている。人間にとっては味方の細菌で彼らによって人間は健康を保ち、人間を支え、微生物による病気の侵入から人間を保護してくれる、いわば、重要な臓器の一部となっている。抗生物質は、これら人間にとって味方の細菌にも悪い影響を与える。このため、元々人間に備わっている消化能力や免疫力が低下し、人間がさらに病気になりやすい環境を作ることがある。いわば諸刃の剣である。また、人間と病原性微生物の戦いは更なる問題を引き起こした。地球上の生物は定説では、環境に対応するために進化を繰り返す。進化により今まで住めなかった環境でも住めるようになり、適応できない生物は淘汰され、環境に適応するために進化した生物は生き残る。これは細菌の世界でも同じで、抗生物質によって淘汰されたかに見えた病原性の細菌は、抗生物質が効かない抗体を持った生物に進化を遂げる。微生物の世界ではこの進化のスピードはとても速い。抗生物質がある環境に病原性微生物は適応していく。そして、人間はまた新しい抗生物質を開発するのだが、しかし、細菌は、また、新しい抗体を持った生物に進化し環境に適応する。このように、人間と病原性微生物の戦いは果てしなく続くのである。

 人間の自然を破壊する開発、それはいまだに未知の眠っていた病原性の微生物を目覚めさせることになった。これからも確実にふえるであろう。自然破壊が新たな問題を引き起こす。現代では、エボラやエイズウイルスなどが人類の脅威となっている。近い将来これらのウイルス以上の殺人ウイルスが人間に感染するかもしれない。

 エイズウイルスは今もっとも人間にとって天敵となるウイルスである。最初サルから人間に感染したとされるが詳しいことは不明である。1981年に初めてこの病気に犯された患者の記載があったが、それから、わずかの間、現代にいたるまでに世界中にエイズウイルスはひろまった。エイズは感染から発病の期間がとても長く、検査をしないと感染したことに気づかない。そのため、エイズに感染したことを知らずに性交渉を行い爆発的に広がっていく。感染率は非常に低いが人類が繁栄のためには必要な性交渉を媒体として感染するため人間の存亡の危機に近い将来なるかもしれない。これはけっして大げさなことではない。実際にエイズ検査を全ての人間がしているわけではないので、今現在人間の人口の何人がエイズに感染しているかは不明で、実際は世界中で数字には見えないが、かなりの数の感染者がいると思われる。このウイルスの特徴は免疫を攻撃するところにある。他の病原性ウイルスが自然に時間がたてば完治するのに対して。発病すればかならず死が訪れる所にその怖さがある。

 最後に、ウイルスとはなんであろうか。ウイルス進化論のように他に目的をもっているのだろうか。そして、彼らは一人では生きられない。何かに寄生して初めてその生命活動を維持することができる。その為、生物であるか無生物であるか難しい存在である。そして、寄生した生物内でウイルスは増え続けると、病気を引き起おこす。そして、最後にはウイルスに寄生された生物は死を迎え、もちろん一人では生きられないウイルスも死んでしまう。ウイルスは自分自身が最後には死んでしまうのになぜ増えつづけるのだろうか。地球を一つの生命と考えると、人間が地球にとっての病原性ウイルスになると考えられる。人間もウイルスもなんで宿主を破壊して増えつづけるのであろうか。しかし、きっと、この先、地球も人間もウイルスも共存の方法があると思われる。これからの時代考えていかなければならない生物学のテーマなのではないかと思われる。

    (超細菌の報復 ジェフリー・キャノン 三田出版会 参照)
  (ウイルスの脅威 マイケル・B・A・オールドストーン 岩波書店 参照)

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2016年11月14日

二重革命・フランス革命と産業革命‐社会学のはじまりとは‐社会学リポート

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 二重革命・フランス革命と産業革命‐社会学のはじまりとは‐社会学リポート

 フランス革命と産業革命は近現代に世界を大きく変えた要因で、社会学発生の始まりでもあった。


 二重革命の時代は近代と呼ばれている。

古代、封建制時代の宗教の世界からの脱皮、それは宗教改革やルネサンスの影響が大きい。

原啓蒙思想に見られる、宗教によって抑圧された世界からの開放やなにものにも縛られない個人主義、合理主義または人間性の再発見など、自由な時代である。

 しかし、この中世から近代への移行には大きな歪を生じることになる。

個人は何を心のよりどころにすれば良いのか、人間は欲深い生き物なので、なにか統制するものが必要になってくる。

自由という言葉の裏には厳しさがある。

そして、近代は、各団体、教会、家族、といった社会組織は個人を束縛するものとして、遠ざけられた。

その結果、国家と個人が直結してしまい中央集権国家が誕生してしまう。

いわゆる絶対王政国家がそのいい例である。


 近代の歪はフランス革命という事件で爆発した。

フランス革命は自由、平等、博愛、のスローガンのもと旧体制の破壊と新体制樹立が大きな目標に掲げられた。

考えてみると実は古代、中世〜近代への移行とまったく同じ考えから生み出された事件である。

例えば自由、平等、博愛はそのまま古代、中世〜近代の考え方だし、旧体制の破壊は、宗教からの独立が国王からの独立に変わっただけの話である。

 しかし、同じ意義で進められた、フランス革命であったが以後イギリスで起こった産業革命も影響し、世の中は、まったく別で正反対で複雑な混合された思想へと進んでいくことになる。

そして、その後現代へと繋がっていくのである。


 産業革命によるヨーロッパ社会の変化は商品を大量生産することが可能となり、資本家は労働者を雇い入れ機会の一部のような作業、いわゆる、現代の工場で見られる流れ作業、単純作業である。

そして、資本家と労働者という階級が作られる原因となり、また、都市に集中する経済となり、地域経済の発展の基盤と自立を奪い都市と地域の格差を生む要因となった。

その他、個人の技術力が重視された時代から大量生産から商品を安い単価で売り出す事が可能となり、資本を持った企業が経済を制すようになり、現代にみられる経済の大企業化を生みだす原因となった。
 
産業革命により、それまでヨーロッパよりも優位にいたイスラム社会や中国は世界の主導権から転落して、変わりにヨーロッパが世界のなかで主導権をとるようになった。

そして、世界中に植民地を作り世界の中心となっていった。

そのため、ヨーロッパの思想が世界に広まる原因となった。


 二重革命を簡単に述べると近代の矛盾から過去の中世の価値観の再発見である。

だからといって近代の考えがまったく否定されたわけでもない。

ゆうなれば、近代と中世の思想がミックスされた状態である。


 そして、二重革命を経て、近代が成熟し、その後、新たな時代、現代を迎える。

現代は様々な観念、近代と伝統が絡みあっている。

たとえば、共同社会、権威、地位、聖、疎外、利益社会、権力、階級、俗、進歩、などでこれらを単体観念という。

このように現代を社会学思想で見ると単体観念の組み合わせによって、成り立っていることが分かる。


 19世紀になると二重革命の影響は全面的に浸透し、様々な思想が生まれた。

そして、自由主義、急進主義、保守主義の3つの思想に分類できるようになった。


 自由主義は個人の自由や人権を主張する思想である。

近代でもこの自由主義はあったが、現代との違いは近代の自由主義はいかなる個人を縛る社会団体や制度を受け付けなかったのに対して、現代の自由主義は福祉のような個への献身に働く限り承認するといったように、ある程度の社会団体や制度を認めるという思想である。


 急進主義というのは、権力の獲得、保持、行使を目的としたもので自由主義からこの思想は生まれた。

自由を求めるには権力が必要で、この急進主義は、自由主義を社会的に守るため、権力を獲得するために暴力と結びつき危険な思想へと発展していった。


 保守主義は二重革命が影響を与えた思想で簡単に述べると、中世的価値観の再認識である。

保守主義は単純に旧体制の維持が目的ではなくバラバラの個人主義、自由主義を中世的な価値観によってまとめるために生まれた思想である。

 この保守主義が社会思想に与えた影響は非常に大きかった。

この思想はフランス革命での、国の中には個人を束縛するいかなる協同団体があってもだめであるという、きわめて、極端な個人主義を批判した所からはじまる。

フランス革命の個人主義と国家統制を批判し中間的な協同団体の必要性を説き、これにより個人に秩序を持たせた。

また、近代の啓蒙思想家が伝統的な社会を構成する家族や宗教などの協同団体を攻撃したのに対し、保守主義はこれらの団体の価値の再認識を行い、反啓蒙主義運動を進めていく結果ともなった。


 結果、生成期社会学は二重革命によって生まれた中世的価値の再発見を考え、近代と中世が複雑に絡み合った思想だと言えるだろう。


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2016年11月11日

ヴァント心理学とゲシュタルト心理学とは‐心理学リポート‐

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ヴァント心理学とゲシュタルト心理学とは‐一般教養心理学リポート‐


心理学を1つの学問として、哲学から独立させたのはヴァントである。

ヴァントによれば、心理学は、間接的経験を扱う物理学と同じ経験科学にあたる。

しかし、この物理学との違いは、心理学は直接的経験を扱う学問であると考えた。

つまり、意識を主体とした経験が心理学の担うべき学問分野とした。

詳しく説明すると、目の前で火が燃えていたとしよう。だが、例え火が現実に燃えていたとしても、火を見た人間自身が火を意識していなければ、火を見たことにはならない。

このため、実際に起きていることと、その人間に見えている事は違うのである。

 ヴァント心理学は、自己観察によって捉えられる意識過程を分析し、発見して、感覚、心像、感情などの心理要素に分ける。

次にこれらの諸要素の結合の方式を見出し、決定する。

そして、さらに、この結合の方法を明らかにする。

このように、人間の意識は、要素(単純感情)が複合しあい、複合体となって、別の性質の感情へと変化する。

すなわち、複合体を構成している諸要素は一つ一つ意味があるが、それら一つ一つの諸要素が合体したとき新しい固有の意識が発生する。

意識とは、さまざまな要因・要素が組み合わさってできるということである。


ヴァントの心理研究は、まず、心の部分をおさえ、部分と部分を結合させながら意識の全体を捉えようとした。

このように、心理の構成を研究していった。

研究には実験を土台とした。

実験の例をあげると、メトロームを聞いていると一つ一つの拍子は感覚を与えるが、同時にいろんな快を経験する。

この実験で感情の三方向説を唱える。

ヴァントの功績は、人間の心の部分を理論で考えていた哲学から、実験という新しい方法を加えたことである。

ここから心理学は、哲学から独立をはたし、実験理学の物理学に近づき、新しい学問となった。


 ヴァントの要素論の心理学と対象的なのがゲシュタルト心理学である。

ゲシュタルトとは、日本語訳で、姿、形、形態である。

簡単にこの心理学を言うと全体から人間の心理を考え、知覚研究を軸とした心理学である。

ゲシュタルト心理学では一つ一つでは意味がなく、その一つ一つが塊となった時に初めて意味をなすものになる。

例えば、映画のネオンサインの原理は、一つ一つではただの点滅を人間は体験するだけだが、それがあつまると動きになり画像として人間は感じる。

このように知覚とは単に刺激と感覚が一対一の感覚でないことが言えるだろう。

その他、ルビオンの盃のように、なにものか1つのものに意識を集中するとその他のものは背景に変わり、次に、背景に意識を集中すると、他のものが背景に変わることを証明した。

また、知覚は実験により、人間の生まれ持った記憶、民族、文化の記憶、生まれ育った地域の記憶などによって影響を受けることや全体の影響、これら大脳に刻まれた経験に、影響を受けることを証明した。


 ゲシュタルト心理学で有名な人にケーラーがいる。

彼はチンパンジーの動物実験(例えば手に届かないぶどうをとる実験など)で、チンパンジーは問題が発生した時に解決方法として、全体の空間や場面構成を考えたうえで問題解決に取り組むことを実験で証明した。

これは、一つ一つの要素、ぶどう、棒、箱などが、全体として見たときに初めて、目的や手段を動物は見出すことを意味している。

また、ケーラーは、知覚対象がたとえ時間的にも距離的にも離れている状況であってもお互いに作用し反応しあうことを突き止めた。

これは一つの知覚対象が、その周囲に場をもっているという考えである。


 次にゲシュタルト心理学派のレヴァンは、心理学の問題はある種の空間でおきる出来事であると考えた。

詳しく説明すると、人間は意識により、ある一つの空間を作り出す。

もし、問題が発生すると、空間内を感情が移動するのだが、問題が障害物となり、それ以上移動が不可能になる。

このため、想像で別の空間を作り、障害物を通り抜ける方法を考える。

このように人間はあくまで空間全体で認識していくのである。

その他レヴァンは子供を使った集団実験で、いくつかの、それぞれ異なる特性の集団に分けてから、ある作業を行わせた。結果各集団はそれぞれ違った作業結果を残した。

このことは、各集団を全体として考える事ができ、各集団が影響を与え、各集団を構成する一人一人の人間に影響を与えたと考える事ができる。

これは、集団力学という新しい分野の誕生である。

また、この実験は、集団の構成員一人では意味がないが構成員が互いに影響しあい相互に作用し、構成員が、ある種の場をつくるという考えも証明することになった。


 今まで説明してきたように、ヴァント心理学とゲシュタルト心理学の違いは一つ一つから注目すか全体から注目するかにある。

ゲシュタルト派はこれらチンパンジー、集団人間の実験などで全体から、意識を考え、また、一つの要素は要素同士で相互に影響を持つことを証明して、一つ一つに意味があると注目するヴァントの要素論を批判した。


(自己発達の心理学 亀谷純雄 文化書房博文社 参照)


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2016年10月21日

体育講義‐生活習慣病と感染症予防について(通信教育部一般教養リポート)

健康が一番大事


体育講義‐生活習慣病と感染症予防について(法政大学通信教育部一般教養リポート)

人間の体は以外ともろく様々な要因で壊れてしまう例えば、外部からの進入(ウイルスや細菌)、全ての生き物に平等に訪れる加齢が大きな原因の生活習慣病、ストレス、社会によって左右される心や体の負担など、これらの問題に対して、どのような予防方法が適切か論じていきたい。


 生活習慣病とは、ガン、循環器系疾患、糖尿病、高血圧症、動脈硬化症、痛風、高尿酸血症などを指して言う。

日々の生活の中で徐々に進行していき、生活習慣病が死亡の原因となることも多く、完全な予防方法はない。

だが、予防をする事によって、その進行を遅らせて、健康で長生きをする事は可能である。

予防例を挙げると、多くの食品を摂取し、バランスのある食事をとる。

また、食べ過ぎを控える。とくに現代人は、糖分、塩分を取りすぎる傾向にあるので気をつける。

お酒の飲み過ぎには注意する。禁煙する。

適度な運動をする。

しかし、激しい運動は逆に体の負担となるため、あまりしない方がよい。

悪いストレスはためたい。

適度の日光は必要だが、当たりすぎはいけない。

体を清潔にする。

そして、一番大事なことは自分自身のことをよく知り、定期検診をおろそかにしない事が大切である。

 
 つぎに感染症について、感染症は病原菌が体内に進入して起こる病気である。

感染の原因として、病原体の種類にもよるが、伝染病にかかっている人との皮膚や粘膜からの直接の接触、その他、性行為による性病、せきやくしゃみなどにより、病原菌がまき散らされる事による空気感染がある。

このほかにも、感染者の衣服や日用品、排泄物などからの感染、汚染された食物、水を食す事による感染、小動物からの感染などがある。

予防法は、病原菌との接触を断つことが一番の予防法である。

これは、うがいや手洗い、清潔な生活、マスクの着用、食品の加熱処理や保存の仕方などである程度の病原菌との接触を防ぐ事ができる。

しかし、普通に生活をしていく上で完全に病原菌との接触を断つ生活などあり得ないことである。

でも、人間には抵抗力というすばらしい機能があるので、たとえ病原菌が体内に進入しても問題がないこともある。

抵抗力をつけるには健康的な生活を心がけることである。

後、予防接種による人口免疫を付けるという方法もある。性病など免疫がない感染症についてはコンドームの着用や不特定多数との性行為をやめるなどの処置で病気の予防に努める方法しかない。

そして、病原菌の広がりをくい止めるには国の協力、感染者の協力も不可欠である。


 病気には非常に分かりづらく、一見だだの甘えとも見えるやっかいで、最悪死もあり得る、現代人には増えつつある心の病気というものがある。

これは様々な種類があり、痴呆、てんかん、アルコールや薬物依存症、精神分裂病、神経症、性の異常などがある。

原因は強いストレスからくるものや主に幼児期、胎児期の過ごし方が大きく影響を及ばす場合もある。

その他、体の病気や加歳が原因で発生するケースもある。完全な予防はななく、例えば体の悪いところは完全に治療する。

適度にストレスは発散する。親は妊娠中や子育てをするときは特に気を付け愛情たっぷりで子供を育てる。

周りの人は、偏見を持たず理解し、接する。

また、あまり人を追い込むようなことはせず、多少の逃げ道は作ってやる。社会は精神病をもっと理解し、また、治療に協力し、偏見をなくす社会を作ることに心がける。

だが、一番大事なのは自分自身の気持ちの持ち方で、自分自身の哲学を持ったり、何事にも前向きで、プラス思考を心がける。

趣味や生き甲斐をつくる。また、宗教などを信仰するのも一つの手段なのかもしれない。

このような方法で有る程度の予防は可能だろう。


 人間の生活は近年めまぐるしく急速に進歩した。

しかしその弊害も現れた。まず、工業施設、家庭などの排水による河川や海が汚染され、生物が死滅し悪臭が発生する。

生活のスタイルが変わった事による屎尿処理問題、ゴミの増加、工場、家庭、自動車、航空機、船舶、火力発電、冷暖房など様々な原因がある大気汚染。工場、建設、鉄道、自動車、航空機、生活など多種多様な騒音。

交通機関、建設作業、工場により起こる振動。

地下水、天然ガス摂取が原因の地盤沈下。工場、屎尿処理、下水処理、養豚、養鶏などが原因の悪臭、これらは人間の体に害を成すことはもちろんだが、自然や地球そのものの破壊につながる危険がある。人間が原始生活にもどれば全て解決するかもしれないが、今となっては難しい問題である。解決法として国が法律を定め管理、監視をする。

全ての人間、国、企業が地球環境に気を付ける。エネルギーの転換をはかる。地球に優しい新技術を発明するなどが考えられる。


 人間が健康に短い人生を暮らすには実に様々な事が必要でありそれらは複雑に絡み合っていると言えるだろう。

病気の予防は常に2面性がある。

例えば、酒、たばこは健康には悪いがストレスの解消には役立つときもある。無菌状態を目指した清潔すぎる生活は抵抗力の低下につながる。病気の予防ばかり考えた生活は精神的に疑心暗鬼になることがある。

現代の快適で便利な生活と数々の弊害、火力エネルギーから原子力エネルギーの転換時の危険性。

けきょく、健康な生活を送るには、人間は、心と体をバランスよく予防させる必要がある。


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2016年10月20日

不確定性原理とトンネル効果‐常識を覆す幽霊の様な存在‐通信教育課程一般教養課程(物理リポート)


ミクロの世界へ


不確定性原理とトンネル効果‐常識を覆す幽霊の様な存在‐法政大学通信教育部一般教養課程(物理リポート)

 不確定性原理とトンネル効果を説明する前にミクロの世界の説明をすると、この世界を構成している最小の構成要素、例えば電子は小さな粒でもあるが、池に入れた小石から広がる波紋のようなもので、広く雲のようなにつかみ所がなく、ありとあらゆる所に広がった存在ともいえ、実態が分からないものである。

我々人間が常識的に物には大きさがあり、重さがあり、形があり、存在している時間があり、どこにあるかもはっきりと確定できる、このような人間が勝手に決めた常識など、まったく通用しない世界である。

まさしく、幽霊のような存在なのかも知れない。


  不確定性原理を簡単にいうと、ミクロの世界では観測という行為が不可能、観測と言う行為が自然の法則に影響を与える。

例えば電子一個を人間が観測しようと試みたら、当然見るという行為が必要である。暗闇の中では人間は物を見ることができないので、電子に光を当てる必要がある。光は粒子でもあるので当然光を当てられた電子ははじきとばされる。

このことは位置を測定した電子は同時にその後の移動方向(運動量)が分からなくなる。

位置と運動量は同時に測定できないというのがハイゼンベルクの不確定性原理である。もう少し詳しく説明するなら、もし、電子が一定の波で運動していると考える。

そして、運動エネルギーをE、質量をm、運動量はpとすれば、E=__の公式で運動量をある程度、見出すことができる。


 そして、どこまでも続く波の為に電子の位置をこの時に測定することはむずかしい。

位置を測定しようとしたら、粒子検出器なる小型の箱が存在すると仮定しなければならない。

粒子検出器により電子一個は検出器内のきわめて小さな空間に存在することになる。では、この時、運動量はどうであろうか、波動でもある電子を箱の中に押しこめた結果、いろんな運動量の波が箱の中に存在する事になった。

このために運動量を測定することは難しくなった。


 不確定性原理は片方を決めると片方が不確定になると言うことで、互いに相補的な関係であると言える。

あらゆる物理量にはこの相補的な関係が存在すると考えられ、エネルギーと時間もその関係といえるだろう。

もし電子のエネルギーを正確に確定しようとしたら時間の固定ができず、電子がいつ存在するのかわからなくなってしまう。

少し難しいが、私が思うにこの宇宙はなぞだらけで、そもそも、時間の観念や位置などは人間が勝手に決めた価値観で宇宙の仕組みは今の人間では良く分からないというのが現状だろう。


 次にトンネル効果について説明しよう。

これまで述べたようにミクロの世界では何が起きても不思議ではなく、ミクロの世界の物質が壁を通り抜ける現象なんて、全然不思議ではない。


 電子は波動でもあるので、広い存在である。

例えば壁があった場合、人間界では音を想像してもらいたい。

音は波動である。もし壁の向こうで音が発生したとしたら、音は壁にさえぎられて、かなり小さくはなるが、人間の耳には、壁の向こうの音を感じ取ることができる。

電子は波動でもあるので、壁のような障害物があった場合、壁の内側に電子が存在する確立は非常に高いといえるが壁の外に電子が存在する確立も少なからずある。

つまり、壁を越えて電子が存在した時のことをトンネル効果という。


 この世界を構成しているすべての物質は原子とその周りを回っている電子である。

ミクロの世界から見ればこの原子と電子の間はとても広い。

そのため、物質は密度という観点から言うと、かなり、すかすかの状態と言える。

と言うことは、原子や電子などが壁を構成している原子と電子の間を通りぬけることは簡単に起こりうる事と言える。

実際はお互いに反発し合うので簡単には通りぬけることはできない。


 もう1つ、先ほどの不確定性原理からトンネル効果を説明すると、ミクロの世界では時間の長さを正確に測ろうとしたらエネルギーの大きさが不確定になる。

つまり、原子や電子などが持っているエネルギーは、時間により不確定である。

すなわち、元のエネルギーよりも大きくなることもある。そして、確立により、壁をすり抜けるほどのエネルギーを得ることも可能と言うわけである。


 トンネル効果の例として、ウランなどの重い原子はアルファ崩壊によって軽くなる現象がある。

これは原子核のなかで強く結びついている陽子と中性子が、本来は外に飛び出すことはないが、トンネル効果により、アルファ線として、飛び出し原子が徐々に軽くなっていくという現象である。


 トンネル効果を考えると我々でも壁を通り抜ける事が可能である。

なぜなら人間であっても最小の構成物資は電子と原子なのだから、しかし、たくさんの電子や原子の集まりで安定しているため、かなり低い可能性であろう。


 余談ではあるが、物理学を学習して衝撃を受けた。

まさにこの世の中は不思議なことでいっぱい、人間のものさしで測れるものではない事がわかり、また、宇宙の心理を紐解く物理学の奥の深さを痛感した。


(量子力学が見る見るわかる 橋本淳一郎 サンマーク出版 参考)

 


















★一年中本ばかり読んでいる真田マサオの本屋さん。
 本を読み、そして、本を書くのが趣味。良き本に巡り合う為には、本をたくさん読んだ人から感想を聞くのが一番良い方法。好きな本のジャンルは歴史書、時事問題、自己啓発本、パソコン、旅行書、マンガなどなど。本との出会いが人生を大きく変える事もある。
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真田まさお
法政大学文学部史学科通信教育部を4年で卒業して、同時に教員免許も取得した。現在は高校教師教師として、働いています。
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