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Archive: Science
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June 23, 2008
Build: ヘロンの噴水を作ろう
今週は、電気を使わないものに挑戦しようと思う。でも、知らない人は電気を使っていると思うだろうね。というわけで、今回のお題は、身の回りの材料で作るヘロンの噴水だ。とっても簡単だし、子供と一緒に楽しむのには最適の工作だ。その前に、流体力学と永久機関について、こっそりおさらいしておくといいかも。
アレクサンドリアのヘロン（Heron）は、数学者にして発明家だった。ヘロンは蒸気エンジンやアイオロスの球や、その他の蒸気を利用した発明で知られている（Wikipediaより）。そこでボクも、ヘロンの発明品のひとつを再現してみようと考えた。それが"ヘロンの噴水"だ。
総費用 = $2（ペットボトル3本は拾ってくる）
必要なもの：材料
500ml のペットボトル（3本、ボクはDasaniのボトルを使った）
18センチのパイプ（1本、Tube{e}）
28センチのパイプ（1本、Tube{d}）
38センチのパイプ（1本、Tube{f}）
粘土をちょっと（プレイ・ドー）など
注意：ボクは熱帯魚の水槽に使う0.5mm径のプラスティックのパイプを使ったけど、なんでもいいと思う。柔らかいホースでも作れるけど、ボクの場合は固いパイプが作りやすかった。ペットショップで売られている。（編集から：チューブの長さは下の図を参考に、使用するペットボトルに合わせて調整してください）
必要なもの：工具
ハサミ
ドリル（手動でも電動でも）
0.4mmのドリルビット（パイプの直径よりちょっと小さいぐらい）
Step 1：リザーバーを作る
ペットボトル1本を、写真のように半分に切る。リザーバーは上半分だけど、下半分も捨てないでね。噴水に水を入れるときに便利だから。
Step 2：穴を開ける
それぞれのボトルのキャップに穴を2つずつ開ける。いらない木片を台にするとやりやすい。
最初のキャップに穴を開けたら、残りの2つのキャップにも同じ位置に穴を開ける。キャップ同士を重ね合わせて開けるといい。同じ位置に2つずつ穴の空いたキャップが3つできた。
Step 3：穴を開ける その２
キャップをガイドに使って、切っていないペットボトル1本の底に穴を2つ開ける。このボトルは、下の図の Bottle{b} になる。
Step 5：パイプを取り付ける
上の図のとおりにパイプを通す。穴とパイプの間に空気が漏れるような隙間ができてはいけない。0.4mmの穴を開けていれば、きっちり入るはずだ。穴が大きいときは、穴とパイプの隙間を粘土（プレイ・ドー）で埋める。ボクの場合は、Bottle{a} と {b} の間に粘土を詰める必要があった。いちばん上の写真を見ればわかると思う。ほかの部分では空気漏れがなかったので、粘土は使っていない。
注意: それぞれのボトル内のパイプの位置は正確に合わせること。パイプの位置は非常に重要だからね。
Step 6：水を入れて愛でる
あとは、Botle{b} に水を入れて、すべての部品を組み立てたら準備完了。噴水をスタートさせるには、Bottle{a} に水を注ぐだけ。自家製ヘロンの噴水をお楽しみください。
- Marc de Vinck
訳者から：熱帯魚用のパイプは妙に高いし、大きなペットショップに行かないと無いから、ホームセンターで普通に売っているやつで十分。ペットボトルは何でもいいけど、パイプとの位置関係がずれないように、なるべく同じ高さのものを選ぼう。
［原文］
Posted by Tetsuo Kanai |
Jun 23, 2008 01:00 AM
DIY Projects, Kids, Science, Something I want to learn to do... |
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June 18, 2008
ロウソクの化学
Citizien Scientist最新号には、The Chemical History of a Candle（『ロウソクの化学』マイケル・ファラデー著）のすばらしい書評が掲載されている。Mikeの記事より。
マイケル・ファラデーは、正式な教育をほとんど受けていないにも関わらず、偉大な科学者として歴史に名を残しています。彼はまた、電子工学の父とも呼ばれています。1860年から1861年にかけてのクリスマス休暇の間、ファラデーは英国王立協会において、少年聴講生たちを対象に6回にわたる講演を行っています。本書には、この6回の講演の内容に加えて、白金に関する講演の内容も収録されています。ファラデーは、不幸な境遇を持ち前の判断力と忍耐力で乗り切った、驚くべき人物です。製本所の見習い作業員だったころ、ファラデーはサー・ハンフリー・デイビーの一連の講義に出席し、詳細なノートを取りました。後に彼は、その内容を清書してサー・ハンフリーに贈呈しました。それがきっかけで、サー・ハンフリーはファラデーに仕事を依頼するようになったのです。
マイケル・ファラデーは、私が賞賛するばかりでなく、アマチュア科学者協会のForrest M. Mims IIIは「大変な影響を受けた私のヒーローだ」と評しています。アルバート・アインシュタインは、アイザック・ニュートン、マイケル・ファラデー、ジェームズ・クラーク・マックスウェルの3人が、科学の歴史において最も影響力のある人物だと述べています。この本は、2002年にノーベル化学賞を受賞したジョン・フェン博士から推薦されたものです。博士は、マイケル・ファラデー・ファンクラブの長年の会員でもあります。
- Phillip Torrone
編集から：日本語訳は、プロジェクト杉田玄白で読むことができます（山形浩生訳）。
［原文］
Posted by Tetsuo Kanai |
Jun 18, 2008 12:50 AM
Reviews, Science |
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デジタルタトゥーインターフェイス
彼女の携帯が鳴り、表示が消えた。彼女は腕の皮膚にある小さな点を軽く押すと、腕の上に2インチ×4インチの携帯電話のデジタルディスプレイ型のタトゥーが現れた。彼女は腕のタトゥーのボタンを押して電話に出た。話している間も、腕のタトゥーは携帯電話の画面と同じように動画を表示する。電話を切ると、タトゥーも消えた。
Jim MielkeがGreener Gadgets Design Competitionに出展したdigital tattoo（デジタルタトゥー）だ。こうした技術が実現されるのは時間の問題だね。携帯電話を超えて、アートの世界でこれが展開されたら面白いと思うな。
訳者から：皮膚の下に写真右のブルートゥースのデバイスを埋めむんだって。電源は血管に接続した小さな発電機。血液の化学反応で発電する仕組みとか。あたしゃ結構。
- Patti Schiendelman
［原文］
Posted by Tetsuo Kanai |
Jun 18, 2008 12:30 AM
Arts, Cellphones, Science |
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June 13, 2008
磁場の映像
すっげー！ - Animate Projects - Magnetic Movie - Kottkeより
自然界の磁場は無秩序で常に形状を変化させています。NASAの宇宙科学研究所の研究者たちは、彼らの発見を熱く語ります。目に見えない磁場の秘密の生態は、無秩序で常に変化しています。すべては、カリフォルニア大学バークレー校のNASA宇宙科学研究所の周囲で、宇宙科学者が彼らの発見に関する説明の音声に対して起こりました。実際のVLF音声を使い、それが周囲の不可聴域に潜り込んだときに磁場の変化をコントロールしています。このとき、瞬間的に流れる電子から生み出されるホイスラー波が繰り返し現れます。私たちは科学実験を見ているのでしょうか、宇宙の流れを見ているのでしょうか、それとも、虚構世界のドキュメンタリーを見ているのでしょうか。
- Phillip Torrone
訳者から：上の解説は難しくてよくわかんないけど、これはセミコンダクターという2人組のビデオアーティストがNASA宇宙科学研究所で10ヶ月間勉強して作られた作品。彼らは目に見えないものを見えるように、聞こえないものを聞こえるようにする作品を得意としているとのこと。
［原文］
Posted by Tetsuo Kanai |
Jun 13, 2008 12:50 AM
Arts, Science |
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June 4, 2008
脳とコンピューターを繋ぐロボティック電極
サイバネティック・インプラントがまた一歩実現に近づいた（しかもさらにインテリジェンスになって）-
Caltech（カリフォルニア工科大学）チームは、超小型のマイクロマシン技術に基づくモーターを多チャンネル電極配列の各電極に取り付け、電極を対応するニューロンへ導くアルゴリズムを採用することで、処置をより予測しやすい形にするシステムを開発した。マイクロマシン部分はまだ開発途中だが、ソフトウェアのアルゴリズムはすでに可動段階にあり、Caltech神経科学研究所で試験されている。なるほど、自分で位置を探る電極か。これがもっと進化すれば、神経制御式コンピューター旋盤ができるかもってことだな。 - A robotic brain-computer interface（英語）
［中略］
電極が組織の中に潜り込むとき、ソフトウェアはサンプルの記録を開始し、電極の先端の電気的活動のスパイクを検出する。ソフトウェアがスパイクを検出すると、少しだけ前進して、信号の変化を調べる。そこで信号が強くなったか弱くなったかを判断し、アルゴリズムによって電極を新しい位置に移動させ、さらにサンプルを記録し比較を行う。これを、電極が受ける信号が最大になるまで繰り返す。信号が弱くなると、アルゴリズムは自動的に、より強い信号が得られる場所に電極を移動させる。
- Collin Cunningham
訳者から：木の根っこみたいに、体の中に電極がぐいぐい潜っていくわけでしょ？ 痛くないのかなー。
［[原文］
Posted by Tetsuo Kanai |
Jun 4, 2008 01:00 AM
Robotics, Science |
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May 30, 2008
家庭養蜂術 - 巣を分ける
アマチュア養蜂家となって今年で2年目になりますが、先週は、郊外に設置予定の新しいコロニーを作るため、人工分蜂に初めて挑戦しました。自然界では、ミツバチは自分で分蜂して新しい巣を作ります。朝、目覚めたハチの半数が、巣が込み合ってきたと感じ、我慢の限界に達すると、荷物をまとめて分家するのです。養蜂家からすれば、勝手に分蜂されては困ります。養蜂家の仕事の大半は、分蜂をさせないことに関連しているくらいです。したがって、ひとつの家族を分蜂したいと思ったら、人工的にやる必要があります。
人工分蜂は、まず三つある巣箱のうち、女王蜂が入っていないものをひとつ抜き取り、次にそれを新しい場所に移し、新しい女王蜂を確認するという三段階で行います。巣の中から女王蜂を見つけ出すのは、藁の山から1本の針を探し出すなどという生やさしいものではありません。あなたを敵視する20,000匹の怒り狂った毒針の中から、ちょっとだけ長い針を見つけ出すという作業です。私は少し冗談めかして言っていますが、慣れるまでの間は、まさにそんな心境です。実際には、あなたがパニックを起こして彼らを刺激しない限り、注意すべき気の立った蜂は1匹か2匹しかいません。ほとんどの蜂は自分の仕事に専念しているか、自分たちの蜂蜜に酔っています（煙を嗅いだ蜂は自然にそうなります）。
幸運にも私は、人工分蜂のすべての工程を写真に収めるという案を、友人のChrisに同意してもらうことができました。その結果、彼はすばらしい写真を撮ってくれたのですが、彼の身に降りかかったあの事件に関しては、少々、心が痛んでいます。
だがその後、女王蜂が見つかり人工分蜂に成功しても、蜂たちの興奮は収まらなかった。私はその場に立ち、自分の仕事に専念していると、1匹の性格の悪い野蛮な働き蜂が私の耳の中に突進してきたのだ。しかも奥まで！ そいつはさらに奥へ潜ろうとする。私は完全に動転してしまった。私はそこら中を踊りながら走りまわり、女のような金切り声で叫びまくった。心拍数は200に達していたに違いない。その羽音はものすごく、やっとの思いでその小賢しいチビ助を指で掴み、耳の穴から引っ張り出して投げ捨てたときには、ほとんど脳ミソに食い込んでいたかのように感じていた。意外なことに、蜂は私を刺してはいなかった。その夕方に得た教訓。蜂の巣はすごい。女王蜂を見つけ出すのは難しい。人工分蜂の際、巣に近づくときには必ず防具を着用すること。耳の中に蜂が入るという体験は、おそらく一生でもっとも恐ろしい出来事のひとつだと思う。
詳しい説明を読むに越したことはありません。彼のアカウントへのリンクを下に示します。とてもためになるので、ぜひ読んでください。Chrisがまた撮影を担当してくれることを祈ります。次は必ず面布を貸してやろうと思っています。
巣箱の作業中に蜂に刺されても大丈夫という覚悟があれば、標準的な家の庭が理想的な養蜂場になります。蜂の目から見れば、通常、標準的な住居から半径3マイルの範囲には、野菜畑や花壇があり、果樹があり、タンポポやクローバーなどの雑草も生い茂っていて、花粉や花蜜の宝庫になっています。養蜂家の立場からすれば、街の巣箱から取れる蜂蜜は味がよいという利点があります。雑多な花から作られる蜜には、市販の単一種の蜜にはない複雑な味があるのです。野菜作りも楽しい趣味ですが（トマトなんて最高）、養蜂は、農産系の趣味としては自宅の庭でできる数少ないもののひとつと言えます。
養蜂に興味がある方は、お住まいの地域の大学の農産学部に、アマチュア養蜂に関する市民講座やグループ、または情報サービスがないか探してみてください。とりわけ、養蜂の先生をひとり見つけて仲良しになることが大切です。ミネソタ大学の Bee Lab（蜂研究室）は、養蜂関連の情報やリンクがかなり充実しています。
また、お住まいの地域の養蜂に関連する条例や許認可制度についても知っておく必要があります。そしてもっとも重要なことは、ご近所の同意を得ることです。ミツバチのアレルギーを持つ人がいないか、また数多くのミツバチが庭の花に蜜を取りに飛来することを許してくれるかどうか、よく話し合っておくことが大切です。大抵の場合は、養蜂に理解と興味を示し、秋には大きな瓶にいっぱいの蜂蜜をお届けしますと言えば、喜んでくれます。
人工分蜂の様子
人工分蜂の様子: 写真ギャラリー
ミネソタ大学 Bee Lab
- Jason Striegel
訳者から：これはあくまでミネソタの話。日本の住宅街では難しいだろうけど、銀座のビルの屋上で養蜂をやっている銀座ハチミツプロジェクトの例もあるし、やってできないことはないんだろうね。
訳者から：この記事の筆者のJason Striegelはmakezine.comの兄弟サイト、Hackszine.comのブロガーです。
［原文］
Posted by Tetsuo Kanai |
May 30, 2008 01:10 AM
Green, Photography, Science |
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宇宙ステーションを見よう！
Spaceweather.comまたはHeavens-Aboveで、自分の住んでいる地域を指定すると、宇宙ステーションが上空を通過する時間がわかる。その前後の夜は楽しくなるよ。たとえばアメリカ東海岸では、ISSは今週水曜日の午前8:40と 5:10 、午後9:08と10:43。木曜日は午前1:57と3:31と5:06に見ることができる。
- Phillip Torrone
訳者から：日本で見える時間と場所は、JAXA のサイトで調べることができます。
［原文］
Posted by Tetsuo Kanai |
May 30, 2008 01:00 AM
Science |
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May 29, 2008
Phun - 物理演算ソフト
Phunは2Dの"物理サンドボックス"。このプログラムはスウェーデン人のコンピューター科学専攻の学生が修士論文のために製作したもの。すごい。子供（だけじゃなく大人も）に物理の概念を教えるのにもってこいだ。Mac用、Windows用、Linux用があります。
Phun
- Gareth Branwyn
訳者から：これはすごい！ さっそくWindows版を使ってみたけど、マルチモニタ環境では動かない。モニタをひとつにして、やっと起動したけど、ウチの環境（Core2Duo 2.13GHz、4GBRAM、GeForce7300GT（ドライバ最新）、Windows Vista Home［Aeroなし］）でもめちゃくちゃ遅い。どうせボクのマシンだけ何かがヘボいんだとは思うけど（いつだってそうだから）、Windowsでは環境的にかなり厳しい感じ。
編集から：日本語解説サイトはPhun.jp。またニコニコ動画にも関連動画が多数公開されています（Phunタグのついた動画）。
［原文］
Posted by Tetsuo Kanai |
May 29, 2008 01:20 AM
Computers, Kids, Science, Toys and Games |
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May 20, 2008
雲の科学と詩
Cloud Appreciation Society（雲鑑賞協会）っていうのがあるの、知ってた？ 雲に関する無数の写真や絵や詩が見られるほか、科学や伝承や討論といった活動も行われている。雲の本も出している（The Cloudspotter's Guide：雲鑑賞ガイド）。
The Cloud Appreciation Society（英語）［ありがとう、Patti！］
関連：
- Gareth Branwyn
［原文］
Posted by Tetsuo Kanai |
May 20, 2008 01:00 AM
Science |
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May 6, 2008
蓮の根を解剖する
地下茎から伸びる植物性繊維は、地下茎を1インチかそこらに切断すれば、それぐらいの長さにすることができる。しかし、切断した地下茎2つからは、地下茎自体の長さの数倍の長さの繊維が出てくる。この現象について、私が納得できる説明は、ハスの根から出てくるのは、じつは植物性繊維ではなく、ある化学物質、つまりポリマーなのではないかという説だ。ポリマーなら特定の条件を満たせば長く伸びる。 慎重に準備をすれば、つまり外皮全体に注意深く傷を付けてやれば、うんと長く繊維を引き出すことができる。
Another oddity of lotus roots（英語）
- Gareth Branwyn
［原文］
Posted by Tetsuo Kanai |
May 6, 2008 12:00 AM
Green, Science |
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May 2, 2008
街全体の電力をカバーする巨大ソーラーグリッド
ホハベ砂漠に建設されたこの巨大なソーラーグリッドは、ヘリオスタットと呼ばれる鏡を数千枚使って太陽光を中央のボイラーに集中させ、水を1000度以上に過熱し、その蒸気でタービンを回して発電するというもの。原子力発電所を比較してみると、放射能の危険はないし、巨大な冷却塔で景観を崩すこともない。このシステムの出力は、年間24万メガワット。しかも再生可能電力だ。なかなかクールな考えだ。空から見ると、ちょっと怖いけど。
［via］
- Jonah Brucker-Cohen
訳者から：1000度っていうのは華氏かな摂氏かな。どっちとも書いてないんだよね。華氏として摂氏に換算すると約540度。そのほうが現実的だな。
［原文］
Posted by Tetsuo Kanai |
May 2, 2008 12:50 AM
Green, Science |
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April 25, 2008
磁気浮上の実験映像
磁気は楽しい（液体水素があればね）。
Magnetic Levitation （ありがとう、Patti!）
関連：
- Make stuff float, with the magnetic levitation kit
- Superconducting Maglev train models
- Diamagnetic levitation on a jar lid
訳者から：液体窒素を使った磁気浮上の実験は珍しくないけど、磁石が暖まってだんだん下りてくる映像は、なんか悲哀があっていいねー。
［原文］
Posted by Tetsuo Kanai |
Apr 25, 2008 01:30 AM
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April 18, 2008
ボクたち好みのカタログ
Make: Booksが誇る天才索引製作者、Patti Schiendelmanが、こんなものすごいカタログのリンクを送ってくれた。イギリスの「奇妙で賢くて変てこで普通じゃなくてエレクトロニックでテクノロジーな素材のリソース」というものだ。ボクたちの宣伝文句とそっくりじゃん！
- Gareth Branwyn
訳者から：すんばらしいけど、おいくら万円ざましょ、と思ったら、Polymorph は1kgで15ポンド（約3000円）という親切価格でした。
［原文］
Posted by Tetsuo Kanai |
Apr 18, 2008 01:10 AM
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April 16, 2008
楽しい磁石
このビデオは、磁性のさまざまな効果を見せてくれる。マグネットランチャーも登場するよ。
- Gareth Branwyn
訳者から：Make 日本語版 Vol.01で、磁石を並べて鉄玉を撃ち出す「ガウスライフル」の作り方を紹介したけど、これは桁ハズレにすごい。どうやって作るのか、このリンクからは探れなかった。ガウスライフルは磁石同士をぶつけるため、高価な希土類磁石が欠けちゃうという欠点があったんだよね。でも、こんなに威力があると、ちょっと危険かも。
［原文］
Posted by Tetsuo Kanai |
Apr 16, 2008 01:05 AM
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April 7, 2008
DNA実父鑑定検査キットと DNAギークなあれこれ
Identigene DNA Paternity Test Collection Kitは一般向けに販売されているDNA実父鑑定キット。アメリカではニューヨーク州以外のどの州でも買える（Identigeneによれば、ニューヨーク州には個人のDNAを第三者が見るときは裁判所か医師の処方箋が必要で、Identigeneを使うと誰でもDNAが見られちゃうので、ニューヨークのドラッグストアには置かれてないというわけ）。... via Buzzfeed
面白い。コーヒーショップでやっているところもあるそうな。
Identigene DNA Paternity Test Collection Kitは、ニューヨーク州を除くアメリカ全国の ドラッグストアRite Aidチェーンで普通に買える。Identigene DNA Paternity Test Collection Kitは、2007年11月に、カリフォルニア州、ワシントン州、オレゴン州でテスト販売を開始した時点で、小売店販売された初のDNA検査用具となった。この商品に対する要望はかねてから強く、店舗での売り上げは大変に好調で、どこで買えるかという問い合わせがIdentigeneに殺到した。Identigeneは、父親や兄弟などの家族の血縁の鑑定ばかりか、移民、子供の養育権、遺産相続など家族に関する問題解決の手段も含めた、あらゆる目的のDNA 検査サービスを提供している。
関連：
男か女か？ ネットで手に入るDNA鑑定キットでわかります......（英語）
News from the future: DNA インクで印刷
キッチンカウンターDNA研究所生命の設計図を抽出して精製して実験する。Make 英語版 Vol.07 - 59ページ購読者のみなさまは、この記事のデジタル版をお読みいただけます。または、Maker Storeでご購入ください。
- Phillip Torrone
訳者から：『家庭の分子生物学』『キッチンカウンター DNA 研究所』は、Make 日本語版 Vol.2 に掲載されています。
［原文］
Posted by Tetsuo Kanai |
Apr 7, 2008 01:40 AM
News from the Future, Science |
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Tetsuo Kanai
Takumi Funada
Hideo Tamura
