永久機関さんの話題から考える,「わかりづらいエネルギー」について。

永久機関氏(@face_up_tokyo_)のように「永久機関ができる!」と思ってしまう人はさすがに少ないけれど,水力や風力が(設備以外は)消耗しないでずっと使えるエネルギーだと思っている人は意外と多いのでは? そんな「エネルギーであることがわかりづらいエネルギー」について。
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KAMON @KAMON_Yammani

永久機関さんを指さして笑えないなあ…と思うのは,物理に詳しくない人にはわかりづらいエネルギーがあるから。永久機関を「発明」しちゃう人は,だいたいこの「わかりづらいエネルギー」を使っている。

2013-02-20 17:23:48
KAMON @KAMON_Yammani

物理畑でない人に「エネルギーって何エネルギーがある?」って訊くと,たいてい熱や光などの答えが返ってくる。逆に言うと,熱かったり光ったりしないものは,エネルギーだと分かってもらえないのだ。そういうエネルギーの例を2つ挙げよう。

2013-02-20 17:25:39
KAMON @KAMON_Yammani

一つは,「重力ポテンシャルエネルギー」。中学校で「位置エネルギー」として習うものだ。高いところにある物体は,それだけでエネルギーを持つ。

2013-02-20 17:29:23
KAMON @KAMON_Yammani

もう一つは「運動エネルギー」…というと物理屋さんはびっくりするかもしれないが,運動エネルギー自体は理解できても,それが「使ったらなくなってしまうエネルギー」であるということがわかんない人がいる。件の永久機関氏もそれ。

2013-02-20 17:30:28
KAMON @KAMON_Yammani

例えば,水力発電や風力発電。これが何エネルギーで動いているか問えば,多くの人は「水エネルギー」だの「風エネルギー」だのとRPGの属性魔法のように捉えていることがわかるだろう。

2013-02-20 17:34:17
KAMON @KAMON_Yammani

水力も風力も「燃料費がタダ」の発電方法だが,これを「何も消耗せずに発電できる」と思っている人は結構多い。発電したって,水も風も消えるわけではないから。

2013-02-20 17:38:41
KAMON @KAMON_Yammani

水力発電では,水はたしかに一滴も減らない。しかし,「高いところにある水(が持っている位置エネルギー)」はガンガン減っていく。発電所より下に落ちた水は,エネルギーを加えない限り発電所の上に上がっていくことはない。

2013-02-20 17:46:31
KAMON @KAMON_Yammani

下に落ちた水はどうやってダムの上に戻るのだろうか。皆さん御存知の通り,蒸発して水蒸気になり,雲となり雨となって降り注ぐことで戻るのである。では,この時に何のエネルギーを使っているのだろう?

2013-02-20 17:48:50
KAMON @KAMON_Yammani

キモは水が「蒸発して」雲となることである。水が蒸発するには熱エネルギーが必要で,その熱は…そう,太陽から来るのだ。

2013-02-20 17:49:43
KAMON @KAMON_Yammani

つまり,水力発電とは「太陽の熱エネルギー」で動いている。水はそれを媒介しているだけなのだ。

2013-02-20 17:50:45
KAMON @KAMON_Yammani

ここまで来ればお分かりだろうが,風力発電も同じだ。風とは空気の対流のことであり,その対流は太陽が空気を温めることで生まれる(偏西風などはちょっと違うが省略)。やはり元を正せば太陽の熱エネルギーである。

2013-02-20 17:53:50
KAMON @KAMON_Yammani

これに太陽光発電を加えると,いわゆる「再生可能エネルギー」の多くは,実は太陽の熱エネルギーを別の形で利用していることが分かる。太陽は,人類がちょっとエネルギーを拝借したぐらいではなくならない。人類にとってはほぼ無尽蔵のエネルギーなのだ。

2013-02-20 17:55:50
KAMON @KAMON_Yammani

ちょっと特殊なのは地熱発電と波力(潮力)発電。地熱は地球が持つ熱エネルギーであり,波力は地球の自転と月の公転の運動エネルギーを使っている。

2013-02-20 17:58:05
KAMON @KAMON_Yammani

…なんてこと,物理を本格的にやっていない人が知っているわけがない。だから,再生可能エネルギーはタダで使える無限のエネルギー,みたいに考えてしまうんだ。

2013-02-20 18:01:33
KAMON @KAMON_Yammani

太陽の熱エネルギー,地球の熱エネルギー,地球と月の運動エネルギー。現状ならミミズが土を食うレベルだが,今後科学が発展してこれらから大量にエネルギーを取り入れたらどうなるだろうか。

2013-02-20 18:03:38
KAMON @KAMON_Yammani

当然,太陽や地球は冷えて使い物にならなくなる。地球の自転が遅くなって1日が長くなり,月の公転も遅くなってやがては地球に衝突する。

2013-02-20 18:05:58
KAMON @KAMON_Yammani

つまり,再生可能エネルギーだからといってガッツリ使っていいわけじゃないよということです。繰り返しますが,今の技術では杞憂です。でも,今後エネルギー消費は爆発的に増えていくとおもわれるので,いつかはこれらエネルギーの枯渇を心配をする時が来るかもしれません。

2013-02-20 18:08:06
KAMON @KAMON_Yammani

スイングバイをやりすぎて,木星や土星が太陽に衝突する危機を迎えた近未来…なんてSF小説が作れるかもしれません。もっとも,そこまで到達するのに地球いくつ分の質量がいるんだよという話ですが。

2013-02-20 18:10:05
KAMON @KAMON_Yammani

例えば、こんな永久機関を考えます(パパンの水車というそうな)。動くわけないのはお分かりでせうが、物理を知らない人になぜだか説明できますか? http://t.co/nMUL5yCr

2013-02-20 18:16:02
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コメント

狐謡 @Towa_towa_to 2013年2月20日
パパンの水車を説明するのって、普通に説明するんじゃ解らんの?まさかジュースにストローさして、コップにジュースを注いだら、ジュースが勝手にストローを上がっていくなんて思ってる人はいないだろ?その時点で、物理なんか知らなくてもみんな理解してるんじゃね?
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夢乃 @iamdreamers 2013年2月20日
先生っ、質問っ。太陽光発電も太陽の熱エネルギーが起源なんでしょうか?(光エネルギー、すなわち電磁気力かと・・・あれ?熱エネルギーもこれか?混乱してきた・・・)
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夢乃 @iamdreamers 2013年2月20日
パパンの水車は毛細管現象に関する知識がないと、何で永久機関に見えるのか解らないと思う・・・
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KAMON @KAMON_Yammani 2013年2月20日
iamdreamers ごめんなさい! 熱じゃなくて光エネルギーです!
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KAMON @KAMON_Yammani 2013年2月20日
iamdreamers 毛細管じゃなくて,ぶっといパイプです。パパンは毛細管なんか使わなくても永久に水車が回り続けると予想したわけですが… もちろん実際は1ミリも水車は動きません。それはなぜかってことです。
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KAMON @KAMON_Yammani 2013年2月20日
Towa_towa_to ジュースに挿したストローで起こらないことは理解できても,おわんの下にぶっ刺したパイプでは理解できなくなってしまう人もいるのです。
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kartis56 @kartis56 2013年2月20日
元ネタの人の場合、電気でタービン回して1000倍の電力を発電って言ってるから、ここでの説明に当てはまらないような。
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KAMON @KAMON_Yammani 2013年2月20日
kartis56 タービンの持つ運動エネルギーが無尽蔵だと思っているあたりが当てはまるかなと。
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夢乃 @iamdreamers 2013年2月20日
KAMON_Yammani ですよね。ほ。何か勘違いしたかと思いました。
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夢乃 @iamdreamers 2013年2月20日
KAMON_Yammani ということは、Wikipedia http://tinyurl.com/27vqdl のこれ http://tinyurl.com/bb6lexs とは別物なんですね・・・重力で落ちる水の勢いで、パイプを昇るイメージなのかなぁ・・・
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KAMON @KAMON_Yammani 2013年2月20日
iamdreamers 別物です。パパンは,おわんの水のほうがパイプの水より重いので,おわんの水に押されてパイプの水が上昇すると考えていたようです。当然,実験したら大間違いだったことがすぐわかったわけですが。
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夢乃 @iamdreamers 2013年2月20日
KAMON_Yammani そ、そうなんですか・・・この人 http://tinyurl.com/26956t ですよね・・・17世紀頃とはいえ、物理学者がそう考えるとは・・・永久機関さんのような考えに至る人が出るのも仕方ない・・・のか・・・?
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狐謡 @Towa_towa_to 2013年2月20日
KAMON_Yammani  KAMON_Yammani ああなるほど、デカい器からなら、下に流れるパイプの水により圧力がかかって、パイプの水が上に押し出されると考えたのか・・・・・・普通に考えても、そんなにぱんぱんなら、水をパイプに押し出す前に器から溢れ出そうなのは解りそうなもんだけどなあ。
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KAMON @KAMON_Yammani 2013年2月20日
iamdreamers ニュートンと同時期の人なので,こういう考えが出るのもしかたがないものと思います。当時はニュートン物理学がまとまりかけの時期であり,エネルギーのエの字も知られていませんでした。
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A.C.✨NCC1710hh2 @AerospaceCadet 2013年2月20日
パパンはその失敗から負圧式の蒸気機関を考案して実験機まで作るんですけどね。最初期の熱機関の考案者の1人です。
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Naoki_O @nananao2236 2013年2月21日
水車の人はきっと、子供の頃、噴水作って遊んだことがなかったんですねw。噴き出し口の形をどう工夫してもタンクの水面より上には届かないって、小学校の4年生までには習ったし実験した記憶もあるんですが…
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Naoki_O @nananao2236 2013年2月21日
永久機関系の人は、そもそもエネルギーのなんたるかを理解してないんじゃないかと思うことがあります。発電機から入力の10倍の出力を取ると言っていても、多分、それが物理的に何を意味しているのか、わかってない。だから、抜け道が見つからないのはアイデアが足りないせいだと思ってしまう
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くぁwせdrftgyふじこlp @wickid101 2013年2月21日
ある意味、「科学は何でも解決できる!」って純粋に考えて居るんでしょうね。 F作品や手塚作品を読んでそう考えているなら、正直読んでないも同然だと思いますが...
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A.C.✨NCC1710hh2 @AerospaceCadet 2013年2月21日
気体の法則のロバート・ボイル卿もやらかしてまして上記の図から水車を取って管が細管になって水面まで届いてるてのを考案してます。ボイルのフラスコって名前がついてるんですけどね。
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Naoki_O @nananao2236 2013年2月21日
そうそう、例えば、こないだの隕石の時、こんなの→ http://twitter.com/Mr_Bushinyan/status/303175623478738944 が流れてきたんだけど、この人も「エネルギー」って概念がない。だから、大きな被害をもたらすには飛翔体が大きなエネルギーを持っている必要があるって事に思い至らず、超音速→衝撃波→大被害、って言う現象でしか考えることができない。まぁ、そういう実例って事で
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A.C.✨NCC1710hh2 @AerospaceCadet 2013年2月21日
物体の運動や気体や熱の力学が姿を現してくるのが18世紀末から19世紀初頭にかけて、フロギストン説が否定されるのもそれ位で、実の所エネルギーって物の理解が人類全体に行き渡ってないのかも知れませんね。
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reesia @reesia_T 2013年2月21日
永久機関さんを始め、似非科学を信じてしまう人は一般人よりも科学を信頼しすぎて神の奇跡か魔法のように思ってるんだろうな。
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小野仁@豊原航技 火曜日 西地区 つ05a @yukikazemaru 2013年2月21日
物理を知らなくても、直感的に理解できなくないか? 水が勝手に上に行くわけないってのは、常識の類だと思うのだけれど。
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イラン伊蘭🏴‍☠️@skeb募集中 @Ylang_Ilang 2013年2月21日
「太陽の熱エネルギー」の源は何かというと太陽中心部で起こってる核融合反応から生じるている。
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イラン伊蘭🏴‍☠️@skeb募集中 @Ylang_Ilang 2013年2月21日
また再生可能エネルギーのひとつ地熱も地球中心からの熱で、その熱の源は地球誕生時の微惑星同士の衝突の時に発生する重力ポテンシャルエネルギー由来の熱の残熱とウランやトリウムなどの放射性物質の崩壊熱である。
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イラン伊蘭🏴‍☠️@skeb募集中 @Ylang_Ilang 2013年2月21日
この宇宙を支配する力は4つに分類され、電磁力(熱エネルギー)、重力(重力ポテンシャルエネルギー)、強い力(核融合、核分裂)、弱い力(放射能物質の崩壊熱)であり、四つ力はそれぞれのゲージ粒子(光子、重力子、グルーオン、ウィークボソン)であり、無理やり言えば、万物のエネルギーはすべからく原子力であると言える。
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Jean-Luc Picachu @JeanLuc_Picachu 2013年2月21日
永久機関について考える事は決して無駄では無いんですよ。 その努力が熱力学の法則とかを発見する基礎になったんですから。 同じく錬金術も化学の基礎となった面は否定できないと思います。 ただ、先人が何百年、何千年と苦労してきた歴史を学ぼうとしない態度はどうでしょうか。 誰でも一度は思いつく程度の事を繰り返してどうするのでしょうか。 人類が永遠に歯車や車輪の再発明ばかりしていたら進歩は有るでしょうか。 歴史から学ぶ視点が全く欠落している事こそ問題ではありませんか?
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ぺったん @pettan_72 2013年2月21日
まじめに授業受けてたら公立中学の理科の範囲で全部わかることだけどね・・・
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nekosencho @Neko_Sencho 2013年2月21日
常識や法則を信じなくても、それに挑む側にまわるなら有益なんじゃないですかね。エネルギー保存則を突破できるとは思わないけど挑戦の過程で何か面白いことがわかってくるかもしれないし。件の人物も文句いったり他者の足をひっぱったりしてないで、どんどん自分で挑戦するべき
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夢乃 @iamdreamers 2013年2月21日
このまとめとコメントを読んで浮かんだ言葉:凡人は転んだら起きあがる/後世に名を残す人は転んでもタダじゃ起きない/件の人は転んだことに気付いていない・・・
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🦅あえとす⛩️ @aetos382 2013年2月21日
よくわからんが、太陽由来のエネルギーをガンガン使ったところで、太陽から能動的にエネルギーを吸い上げるわけではなく、受動的に降り注ぐエネルギーを使うだけなので、地球上で本来温まるはずだった場所が冷えることはあっても、太陽の寿命が加速的に縮むなんてことはなさそうな気がするけれど。
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🦅あえとす⛩️ @aetos382 2013年2月21日
波力発電もそうなんじゃないかしら。本来高くなるはずだった波が低くなったり、波が削るはずだった岩が削れなくなったりということはあっても、波力発電が地球や月の公転を遅くしてしまうことはないと思う。地熱発電とかスイングバイは影響を与えそうな気もするけど。
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こいたろう @koitarow 2013年2月21日
ナイスまとめですが、以前からこんな事 http://bit.ly/VIBIf2 言ってる現 @face_up_tokyo_ を見てると理解する気が無い人は無理だと思いますよ。 #政党ひとり
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かへ☆いん @kahein_ryaku 2013年2月21日
別に再生可能エネルギーが無限に使えるエネルギーだという勘違いはさほど問題ではないのでは.問題なのはそのエネルギーの取得方法が「非常に簡単」で且つ「一度に大量に取得可能」であるという勘違いだと思うのですが.
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KAMON @KAMON_Yammani 2013年2月21日
kahein_ryaku おっしゃるとおりです。ただ,このようなエネルギーがあることで「じゃあなんで石油やウランを燃やしてるんだ」って話になる人は結構多いので,いわゆるクリーンエネルギーも規模が莫大だというだけでやってることは同じですよ,と言いたかったのです。
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ドリフ大爆笑'78 @Drif78 2013年2月21日
aetos382 地熱発電も、地球自体の発するエネルギーが莫大すぎて使い切るのは無理ですよ。っつか、地球や太陽がどうにかなるほどのエネルギーが消費されたら、それこそ大気圏内が灼熱化してその前に人類は滅亡するかと。
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🦅あえとす⛩️ @aetos382 2013年2月21日
Drif78 現実的に可能かどうかの話をすれば無理だとは思いますが、太陽エネルギーとか波力とかは理論的にも無理ではないか? と思ったので。
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でき🌂 @dekijp 2013年2月21日
永久機関さんがトンデモすぎるだけの話ですが、ここの『太陽や地球は冷えて使い物にならなくなる。』も現実的ではない。エネルギーは消えて無くなるわけではなく、最終的には人類が利用できない熱エネルギーに落ち着く。
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でき🌂 @dekijp 2013年2月21日
自然エネルギーは人類にとって取り出しにくい形のエネルギーであり、そのため大規模な発電が実現しておらず、原発の代替になるほど技術は進んでいません。
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でき🌂 @dekijp 2013年2月21日
ところで、地球の自転の結果として偏西風や貿易風が発生しますが、これを妨害すると地球は加速したり減速したりするのでしょうか?想像しようとしましたが、ちょっと想像付きません。フーコーの振り子を大量に作ったら地球の自転は遅くなるかなぁ?とは思いますが。
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はみばさん@しらす丼喰いたい @hummingbirdtako 2013年2月21日
コリオリ力で回る動輪とか作れなかったでしたっけ? 実に永久機関っぽい
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neologcutter @neologcuter 2013年2月21日
永久機関とは (エイキュウキカンとは) http://p.tl/oLNb パパンの水車は大気圧の関係で水が上がってこなくなると思うんだけど。
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KAMON @KAMON_Yammani 2013年2月21日
dekijp 理論上は,ほんのちょびっと遅くなります。地球の回転が止まるほどエネルギーを取り出すのはまず無理ですが。
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KAMON @KAMON_Yammani 2013年2月21日
neologcuter それが正解です。パパンの水車は連通管(水面が複数あるが水がつながっている装置)であり,おわんの水とパイプの水は同じ高さにしかなりません。パイプの水だけ上げるにはパイプ側を負圧にするしかなく,エネルギーがどうしても必要になるのです。
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kartis56 @kartis56 2013年2月21日
KAMON_Yammani タービンの運動エネルギーが使っても減らないんだとしたら、駆動用に電力を入力する必要がないような。入力=出力で途中減損無しの理想機関なら永久機関ですけど、あの人が欲しいのは0から無尽蔵にエネルギーが湧きだす機関だから錬金術とかそういうのでは。
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Naoki_O @nananao2236 2013年2月22日
kartis56 「10倍」にするために入力がいるんじゃないんですかね。1を10倍するには、どっからか9持ってきて足さないとならないって事が解ってないのでは
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kartis56 @kartis56 2013年2月22日
nananao2236 入力を少しづつ絞っていって、限りなく0に近づければ、ほとんど0から多大な出力が得られますね。
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kartis56 @kartis56 2013年2月22日
元発言の人は1000倍と言っているので、入力を1/1000にするだけで、普通に使うのに十分なエネルギーが得られることに。その入力の原動力として一段使うとしたら、さらに1/1000の入力があればいいわけで、何段か組み合わせれば入力は脳波とか筋電位程度でいいかもしれず。
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BUNTEN @bunten 2013年2月22日
物理を本格的にやった記憶などない高卒俺。m(_◎_;)m
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