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カテゴリ:科学系( 515 )

回避困難

科博の売店で見かけた一品。
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素通りするのは、ほぼ不可能だと思う。
by ZAM20F2 | 2019-11-05 05:15 | 科学系 | Comments(0)

その確率意味がない -にわか地震談義その後-

ベイズ統計の話を読んでいたら、原発事故のように、頻度が少なく普通の統計手段を使えないものの確率計算にベイズ統計が有効な手法を与えるという話があった。東京圏の地震確率として30年で70%という大きな数値が発表されているけれども、頻度統計ではこの数値が出るはずがないので、ベイズ統計を使っているに違いないと、ベイズ統計の実際のやり方を学ぶためにもよい題材になりそうだと思って少し調べてみた。

そして、途方にくれて、意味のなさにあきれ果てている。

個人的には、あの確率は、何らかの断層を考えて、その活動周期などから求められたものであろうと思っていた。関東地方に関しては、大正関東大震災から既に100年ほど経っているけれども、あの地震の周期は200年以上はありそうなので、今後30年での発生確率は低そうだし、発生したとしても、歪みのチャージが足りていないから、マグニチュードは少しだけ低めになるだろうと思う(関東大震災の7.9が7.7になる程度だけれど)。あの震源だけでは70%はたたき出せないので、他の震源を想定しているのだろうけれども、それが何で、どのような理由で70%になるのかを知りたかった。

ところが、実際には、70%の計算には既知の断層は一切使われていなかった。ではどうやっているかというと、関東である期間でのM7クラスの地震の平均周期が約30年で、それがランダムに発生するとして、今後30年以内に70%になるという論理であった。

平均周期が約30年であるのは、まあ許すとして、それがランダムに発生しているかは決して自明ではない。東日本のあとに、一部の地震学者は、日本列島が地震の活動期に入ったと危機感をあおっていたけれども、それが本当なら、地震はランダムに起きるのではない話となる。活動期を主張した人々は、70%では足りないとか声を高くして叫ぶべきだ。

ところで、平均周期は、元禄関東地震から大正関東地震までの間を元に計算しているらしい。平田氏によると、明治期から現在までで平均をとっても、同等の数値になるので、ランダムに起こっているという仮定で問題がないと主張しているけれども、その本の中にある地震の発生時のタイムラインを見ると、とても正気とは思えない主張である気がしてくる。
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図は平田氏の「首都直下地震」からの引用。みての通り、元禄関東地震後はM7クラスの地震が少なく、100年後に1発、150年ごに連発して、その後、大正関東地震までに頻発して大正関東地震に至っている。そして、大正関東地震後には、また頻度が落ちているように見える。

地震が地殻の歪により生じることを考えると、この傾向は、関東地震により、大きな歪が緩和されたため、その後、しばらくの間は地震がおきないけれども、だんだんと歪みがたまって、地殻の弱いところが、まず壊れて地震を起こし、さらに歪みがたまると、複数箇所で地震が起こって、最後に全体が動くというふうにも解釈できる。この考えが正しければ、とりあえず、70%よりも、確率をもう少しは下げても良いような気がする。

そもそも、地震のメカニズムから考えて、地震が生じない期間が長くなれば長くなるほど、その地域で地震が起こる確率は高くなるべきだ。ところが、現在の予測方法による値は、時代が経っても変わらない。何しろ、元禄地震から大正地震までの固定データを使っているからだ。これは、明治から現在までのデータを使うと、地震が起きずに日が経つにつれて、平均地震感覚が伸びてしまい、確率が下がって行くためであろうと思う。こうなったら、提示された確率が無意味なものであることは、普通の人の目にも明らかになってしまう。

そしてまた、70%の確率で地震が起こるという指定範囲が広すぎるという問題もある。
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首都直下型地震というと、人々は東京直下で起こる地震を思い浮かべると思う。でも、上の図に示されているように、70%の中には房総半島の沖合の海中で起きる地震も含まれている。その地震で被害が皆無とは言わないが、東京に壊滅的な被害が生じるとは考えにくい。なお、東京に壊滅的な被害を与える地震の震源としては、東京湾北部が主張されていたけれども、その後に、そのあたりでは地震が起きそうにないという話になって、それまで候補としては存在すらしていなかった、東京南部で地震が起こるという話になっている。まあ、「科学者の理解はいつだって間違っているから科学は進歩し続ける(辻まこと)」わけだけれども、震源位置の想定は関しては、間違いから間違いへの変化という気がしてしょうがない。

阪神淡路大震災のことを思い出せば分かるように、M7クラスの地震の被害範囲は必ずしも広くはない。だから、東京に壊滅的な被害を与える地震については、23区地下程度に震源を絞って議論した方がよい。でも、その値を彼らは導き出せないから、ご都合主義的な範囲とモデルで、人々を恐れさせ、地震研究に金を出させるような値を出しているのではないかという気しかしない。学者としての良心を持っているのか疑問に感じてしまう。

最近の報道でも、この結果を考慮して検討すると、地震時の避難住宅が最大で16万戸不足するなんて話が流れていた。そもそも、最大で16万戸の不足を生じさせる地震の震源地は仮想のもので、現実にそこで生じるかは誰も知らない。その誰も確証をもてない震源をもとに被害想定をするのは、ナンセンスきわまりない話だ。

70%は意味がない数値で、16万戸の住宅不足を引き起こす震源が架空のものだとするなら、安心して暮らせば良いのかといわれると、微妙なところだ。被害をもたらす地震は、予知連の示す確率の低い地域で生じるという、ここ何度かの震災に関する経験則に従えば、首都圏は安心である。

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しかしながら、上の図に示すように、東京近辺には、周期が不明で、いつ動いたか分からないような活断層と思われるものがある。予知連はそれらの断層が地震を起こす確率が低い、あるいは不明としているので、かれらの示す確率が低い領域で地震が生じるという経験則よりは(科学的根拠はないにしても)、それらが動いて災害を引き起こすことは十分に注意しなければならない。それらが、東京の下にどのように潜り込んでいるかは分かっていないと思う。それらの一つでも動けば、壊滅的な被害が生じる可能性があり、16万戸どころではない仮設住宅が必要となる。
最近構築された建物は震度7には耐えるような設計にはなっているかとは思う。でも建築屋さんの震度7に耐えるは、倒壊しないという意味で、内部の配管などの破損により居住できなくなる危険性はある。タワーマンションというのは一棟で1000人単位の避難民を作り出す構築物なのである。そんなのが林立している場所で破壊的な地震が生じたら、目も当てられない状況が出現する。

個人でできることもあるのだけれど、それ以上に居住用もオフィス用も含めて、ある階数以上の建物にはもの凄く税金でもかけて、より広い地域に人々が分散するように仕向けた方が、震災には強い地域になるのではないかと思う。


by ZAM20F2 | 2019-10-27 10:36 | 科学系 | Comments(0)

表面色と開口色

大夫前に出したカラーフィルターセット
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その中の2枚。オレンジと茶色。
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xy色度図を思い浮かべると、オレンジは存在するのだけれど、茶色は色度図の中には存在しない色だ。xy色度図には人が認知できるすべての色が含まれているはずなのだけれども、どこを探しても茶色は存在しない。

実は、色には「開口色」と「表面色」がある。開口色とは周囲が黒に囲まれた真中にある開いた穴から出てくる光で見られる色で表面色とは、周囲に別の色があるような日常的な環境で見られる色で、xy色度図で示されているものは開口色であり、開口色には、茶色、黄土色、灰色といった色調は存在しない。

テレビはパーソナコンピュータの画面はxy色度図で色彩が制御されているのだけれど、それにも係わらず、画面上で茶色系を認識できる。表面色というと、光源からの光を反射する状況のように感じられてしまうが、ディスプレイのように光を出しているものでも、様々な色が見える状況は表面色となる。

逆にいえば、表面色で茶色に見えているような物も、開口色条件に持っていくと、茶色じゃなくなるはずである。と言うわけで、周りを黒く覆ってみた。
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これは、オレンジがかった黄色あたりに見えている。先ほど茶色に見えた時に比べると、露出を長くしているのだけれども、目で見た感じもこんな色に見えている。

色、奥が深い。
by ZAM20F2 | 2019-07-03 07:27 | 科学系 | Comments(0)

Raもう少し

楢の木技研さんのezSpectraでLEDを測定して、演色性評価について思案している。
前のエントリーにもしるしたけれど、Raは同じ温度の参照光源に対する色味変化を示す指数である。参照光源は5000K以下では黒体放射、それ以上ではCIEの指定する標準光源である。このため、5000Kで参照光スペクトルが不連続に変化する。

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図に5000Kの黒体放射と標準光源を示す。標準光源は黒体放射に比べて短波長側の落ち込みが多い。これは空気のレーリー散乱のためかなと思う。それ以外のでこぼこしているところは、地球の大気によるものか、放射自体かは調べないと分からない。低温側は、電球を使うことを前提に黒体放射に、5000Kより上は太陽光を使うことを前提に光源を定めているのだろうとは思う。TM-30-15ではある色温度範囲で両者の割合を変えながら混ぜていってスペクトルが連続して変化するようにしている。

昼光色青色LED励起のスペクトルと参照光源のスペクトルを比較すると、青色のピークが突出している。
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この不一致が、12番の値が悪いことの原因だと思う。ただし、12番の値が100より小さくても、その色の再現が標準光源と異なることを示しているのであって、ずれの方向は分からない。

上のスペクトルでは、LEDでは400nmあたりの放射がなく、この部分で青が不足するのではないかと考える方もいるかもしれない。でも、次に示すxy表色系の感度分布を考えると、zの感度分布は450nmあたりにピークを持ち、短波長側では急激に減少しており、300nm台の不一致は色調にはほとんど影響しないことがわかる。
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繰り返しになるが、9番以降はRaの計算には含まれないので、これら値がいかに悪くてもRaには直接は反映しない。

前のエントリーで示したTM-30-15の色ずれを示すグラフは、どの色がどちらにずれているのかが認識できる形で示されている。青色あたりは曲線が円の外側に出ている。一方で、緑から黄色の領域がへっこんでいる。スペクトルの図で、この領域の強度が参照光源より低くなっているのは、グラフをみて両者の強度調整をおこなったせいなのだけれど、まあ、目で見て妥当な範囲には収まっているのではないかとは思っている。

昼光色LEDでは9番はよい値となっている。次の電球色LEDでは昼光色よりは相対的に赤が強いにもかかわらず9番の値は低下している。これは比較対象となる色温度のスペクトルが昼光色の方は赤が弱くなっているためである。青が非常に強く色温度が凄く高いLEDでは参照光源の方で赤が弱いためにLEDに赤が出ていなくても9番が悪くないといった状況も出現する可能性がある。単純に9番の大小で判断しない方がよい。



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電球色のLEDでは長波長側のずれが大きい。確かにR9の値は悪くはなっているけれども、TM-30-15の図を見ると、赤の手前はへっこんでいるけれども、赤はそんなに悪くない印象はある。12番の青が悪いのは昼光色と同様に強いためと分かる。
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自然色電球は可視域では割と小さな凸凹でRaが高いのも納得できるところだ。長波長側で参照となる光源との一致が悪いが、このあたりは視感度も悪く色への影響が少ないので、演色性にはさほどは響いていないのだろうと思う。(青の方は視感度は悪いが、色への影響は強い。)
by ZAM20F2 | 2019-06-20 06:25 | 科学系 | Comments(0)

やってきた

今年度に定期購読している雑誌がやってきた。
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月刊誌だけれども、偶数月の初めに、偶数月と奇数月の2ヶ月分を送ってくる。偶数月の初めに偶数月の号が手に入るから、文句はないのだけれども、その次の奇数月のも手に入るということは、偶数月の号は一月ほど前には発行され、本屋では入手可能になっていることを意味している。実際、今月号の評判はそこかしこに上がっている。でも、この雑誌、定期購読の読者が多いらしく、このタイミングで、今月号が本来の読者の手元に届いたのだろうと思う。

定期購読にしたのは、6月号の「珪藻美術館」を確実に入手するためもあったのだけれども、それ以外にも、なんとなく、面白げなタイトルが並んでいたこともある。
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4月は「家をかざる」。
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世界のいろんな家の写真集。土地によっては、家に文様をつける風習があるようで、そのような地方の家々の写真。世界不思議発見的なふしぎだ。

5月は「日本海のふしぎ」。
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こちらは、漫画的なイラストの本。日本海は周囲の海とは浅い海峡で繋がっているけれども、平均滴には1700mの深さを持っていて、ミニ海洋的な要素があるとか、業界の人には常識かもしれないけれども、言われてみて、気がついたり知ったりした話も多かった。

7月の「ブラックホールってなんだろう」は、なかなかの野心作だと思うのだけれど、熟れきっていないところもある。
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ま、想定読者である小学生に向かって、潮汐力やら角運動量保存が絡む事柄の話をしなければならないわけで、読んでみて代案があるのかと言われたら、頭を抱えるしかないのは確かだ。でも、「その正体を解き明かすのは、あなたかもしれません」という終わり方は、少しばかりではなく、ありきたり感がある。

ちいさな・ちいさな・ガラスの世界」という副題のついた6月号は「珪藻美術館」。
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同じ表題の本が数年前にも出版されて、絶版になっている。今回の珪藻美術館も同じ著者だけれども、写真のかぶりはない。

さて、今回の「珪藻美術館」数頁の綺麗な写真の後で「私は、ガラスを集め、ならべて、一つの作品をつくるという仕事をしています。」という文で始まる。そして、珪藻の説明を交えながら、「1.珪藻を採取しよう」「2.ガラスをきれいにし、種類ごとに分ける」「3.ならべる」と珪藻アートを作るプロセスの説明が続く。綺麗な写真が楽しめるだけでなく、ガラスの殻をかぶった植物が存在するという知識も得られる。

本は、珪藻屋さんの仕事を軸に構成されていて、そして、楽しめる多くの写真があるのだけれども、本来の読者の人にとって、少し遠い世界の話になってしまうのではないかと少しばかり感じている。

本に載っているような珪藻を目にする機会は多くの人にはほとんどないだろうと思う。そうなると、身の回りにあるものでも、遠い世界になってしまうのだけれども、七輪はともかくとして、珪藻土の壁材など、この本の読者層の家庭には珪藻を使った品物がありそうな気がする。そんな話が紛れ込んでいたら、想定読者もその関係者も、壁を見たり、風呂上がりの水を吸うマットを見る目が、もう少し変わるようになったのではないかという気がした。

掲載されている写真については、1ヶ月前に書評を出しているような人々の間では絶賛されているのだけれども、逆に、レベルが高すぎて、手元に顕微鏡があって、ちょっと覗いてみようとした人にとって、自分の目に映ったものが、本の写真に比べると混沌としすぎていて、どうして良いのか分からずに断念してしまう場合も出るように思う。不思議新聞の方にでもよいので、初めて顕微鏡を覗く人の助けになるような図鑑や本の紹介があったら、もう少し幸せになれる人もいるかも知れない。

そして、珪藻を並べるのに仙人のような生活を行っているという内容。これは、ほとんどすべての読者にとって、試してみようという気持ちを抱かせなくなるようなものであるように思える。もちろん、あのレベルでの作品を作るのには、本に書かれている以上の試行錯誤と、ものすごい努力が必要だと思うのだけれども、でも、もっとゴミだらけで、うまく並んでいないようなものでも、自分で作ったものなら、楽しんで見ていられる気がする。そのためには、とりあえずの敷居は高くなく見える方がよいだろうと思う。そうして、層が広がれば、その中から、よりレベルの高い珪藻アートを作り出す人も出てくるだろうし、また、本にのっている写真の凄さを実感をもって理解できる人々も増えていくのではないかと思う。

この本、ハードカバー版にならないかなぁと思っているのだけれど、そのときには、最後にでも、参考になる本が掲載されたら良いなと思っている。

なお、著者のWebには、没になった写真も含めて、本に関するいろんな話が載っている。まあ、このWebに来る人はとっくにご存じだと思うけれども、まだ見ていない人は、是非ご一読あれ。

by ZAM20F2 | 2019-06-02 11:35 | 科学系 | Comments(0)

二灯発光

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落下中のミルク滴、ぶれているようにも見えるけれども、2台のストロボで点灯したもの。違うメーカーのストロボだったので、フォトリレーを2つにして、別々につけている。
写真から発光に時間差があることが分かるけれど、Arduino側の問題なのか、ストロボの内部回路の問題かは、確認していない。
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こちらのミルククラウンも飛び散った飛沫が2重になっている。
フォトリレーを2つにしたので、、2台の発光の間の時間をコントロールできる。試しに、少し時間を開けて発光してみた。
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もう一枚。
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こちらは、どう見ても発光が3回起こっている。
これは……フォトリレーをONにしている時間が長すぎて、一方のストロボが連続発光したのかもしれない。
by ZAM20F2 | 2019-05-30 08:10 | 科学系 | Comments(0)

絵の具水(II)

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絵の具水で水深を変えたもの。浅い方が立ち上がりが高くなっている。
最後のものは、少し反則をしている。
ミルククラウンの写真は側面がなめらかであるのに対して、この写真では波打っているように見えている。表面張力の違いによるのかなぁなどと感じている。

by ZAM20F2 | 2019-05-27 07:13 | 科学系 | Comments(0)

絵の具水

ミルククラウンというからには牛乳を使うのが本来なのだけれど、撮影に使った牛乳は飲まずに廃棄するしかなく、それは勿体ないことなので、代わりに、絵の具を溶かして不透明な水を使うことにした。絵の具は、少し前に、Ezspectra815V用のスペクトル分布調整用に使えないかと買い込んだものがある。
絵の具を溶かすと、当たり前だけれども、水面下の様子は見えなくなる。しょうがないからカメラ位置を上げて、少し上からの撮影。
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by ZAM20F2 | 2019-05-20 07:57 | 科学系 | Comments(0)

水深依存

水槽を作ったのは、筋の入らない画像を撮影するためと、水深を変えて、水深の影響を水面下も含めて見てみたいと思っていたためだ。世間の話によると、ミルククラウンは液層の厚さが2mm程度がもっとも格好良くなるらしいのだけれども、何でそうなるのかの説明は見つけられていない。
手元には75×50mmのスライドガラスもあるので、これを使えば水深は楽に調整できるだろうと考えた次第だ。
これは、水深26mmでのもの。
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水中に高さ20mmの木片を入れて、その上に厚さ1mmの75×50mmのスライドガラスを乗せた。
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当たり前だけれども落下時にできる窪みはスライドガラスを突き破ることはできず、先ほどのような曲面とはならずに、下は平面となっている。本来、下に押し込まれるはずだった液体は横方向に押し出されているはずで、確かに、先ほどと比較すると、クラウンの下側が盛り上がっている。

スライドガラスを2枚重ねて水深をもう少し浅くしてみた。
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こちら、より横方向に押し出された水による盛り上がりが増えている。とりあえず、この効果により、クラウンがより格好良く見えるようになるみたいだ。

by ZAM20F2 | 2019-05-17 07:04 | 科学系 | Comments(0)

水槽を作る

色素液滴を滴下させたエントリーの最初の方の写真で右下側に容器の模様が写っていた。使っていたのはプラスチックのケースだけれども、その真中付近に縦に3本の筋が入っている。液滴の滴下場所によるけれども、この筋を外すのは結構めんどくさい。また、水浸が1cm弱なのだけれども、もう少し深い方が良くないかという気もあった。
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そこで、写真撮影用の水槽を作ることにした。もっとも、水槽といっても使うのはスライドガラス4枚と10cm角のアクリル板1枚。アクリル板の上にスライドガラスを貼り付けただけのものだ。
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でも、これで、水槽側面の筋はなくなるし、水深も2倍以上となった。
by ZAM20F2 | 2019-05-15 07:06 | 科学系 | Comments(0)