自由電子の移動速度と信号の伝達速度

このことをちゃんと理解している人がどれだけ少ないか。
導線に電球、いまならLEDか、と電池を繋いで、スイッチを入れたら明かりが付く。一瞬のように速い。これを30万キロメートル x 2の長さの完全導体の電線を用意してスイッチを入れたらどのくらい後に明かりが付くのか。導線の状態にも寄るが大体1秒くらいでまず明かりが灯る。この後の明かりの変化はパーツの条件によってかわる。ある条件ではだんだん明るくなったり、点いたり暗くなったり。パーツのインピーダンスによる。
一体何が電気エネルギーを運んでいるのか、多くの人たちが勘違いをしている。大学で電磁気学をちゃんと学んでいる人間なら間違えるわけはないが、学部でちゃんとマックスウェル方程式を学んでいるのは物理学科の人間くらいか。
電気エネルギーを運んでいるのは、勿論、電磁波である。その実態はポインティング束として定義されている。これ以外にはない。
よく、自由電子が電線の中を瞬間的に押し出されるため、なんて説明を見る。実際、どこかのなんとか袋での答えはこんな物が多い。
金属内の自由電子はその平均自由行程は量子的効果により非常に短い。よって、導電体内部に電位差があっても、大して加速されない。このため、押し出されるみたいな訳の分からない話がまかり通っている。
ここで疑問。導体内部に電位差ってできるのだろうか。理想的な完全導体の場合、導体内部には電位差は存在し得ない。だから現実の良導体も近似的にこれに準じる。だからほとんど生じない。だから電池を電線に繋いだとき、電気力線は＋側の電線からほぼ垂直に出て、ー側の電線に垂直に入っていくのが生じて、それが光速度で電球に向かって跳んでいくわけだ。ポインティング束によると、電場と磁場と両方に直交する方向に電磁エネルギーは流れる。この場合、導線に沿った方向になる。
我々が直接いじれる基板上の配線などでは電磁エネルギーが支配的で、電子の運動エネルギーなどは完全に無視できる。ところがLSIの内部などになると話は変わってくる。同じ１Vの電圧でも、せいぜいミリ単位の基板上での電場と、いまや数十ナノメートルとなったLSI内部での電場では、桁にして5桁異なる。つまり電子にかかる力もこれだけ違うわけで、こうなると電子の運動エネルギーもバカにできなくなるので電子の運動方程式を解くわけだ。この状況をごっちゃにしている人たちもいる。
勘違いする人が多いのは、たぶん中学校の理科の教科書のせいだろう。間違ってはいないが誤解が生じるような書き方をしている印象がある。まあ、間違ってても実害はないけど、知りたい人には本当にちゃんと説明するのが難しい問題の一つだよね。

Cooler Climate

American Geophysical Unionの速報Geophysical Research Letters（なつかしー）に、最近活発化している火山活動のせいで、温暖化がスローダウンされているという論文が掲載されるらしい。他にも中国からのエアロゾルの大量放出の影響も少なからずあるという人もいるらしい。
元アラスカ大地物センター長だった、尊敬する赤祖父先生の弁によると、温暖化と寒冷化とどちらが良いかと言えば、温暖化の方がまだ良い。今はまだマイナーな火山活動が、世界規模で活発化したら一発で状況が変わってしまう。
間氷期の最後のフェーズに位置している我々の世代、いつまた氷河期に戻るか分からない状況で、エネルギー問題を早くどうにかしないと。一時、原発の力を借りたけれど、とっとと、別のエネルギー源に移行していかなければならない、それは太陽か地熱か。
アザラシ食ってるシロクマが、ヒグマと交雑しながらも間氷期を生き残ったように、人類も何度も氷河期を乗り切った。人類は残るだろうが、果たして日本人は残れるのか。

錦織君、頑張った

ATP Final Semi Finalジョコビッチが勝った。錦織君も第二セットを取ったものの、３セット目は決め所を決められて、突き放された感じだった。残念。でも、いつでも自分のプレーができるのがやはりナンバーワンのナンバーワン足るところ何だろうなあ。
でも、２セット目は取ったと言うよりは、観客に取らせて貰ったという感じ。観客が、ヤジやら不適切な拍手でアンフェアーに試合に介入するのは無しだと思う。
もともとテニスは相手のミスには拍手しなかった物なのに。あまりの観客のえこひいきに、皮肉ってあおったジョコビッチも大人げなかったかもしれないが、試合のレベルが下がったのは間違いない。ファンというのは、選手 ふたりが作り出すレベルの高い試合を見たいのだから。勝ち負けじゃないでしょ。

テニスのマナー

去年だかに、クルム伊達さんが、観衆のため息に切れて物議を醸していたが、最近のテニスのマナーはどうかなと思う。昔ほどきついマナーに縛られる必要もないのかもしれないが、試合の最中に声を出すのは控えるべきだろう。明らかにプレーに傷害が出ているときがある。
3，40年昔は、プレー中は一切声を出してはいけなかったし、出す観衆はいなかった。アンフォースドエラーには拍手しなかった。エラーでも素晴らしいプレーの結果のエラーであるならば、プレーヤ両方に賛美の拍手をするのは勿論許されるわけだが。
でも最近はウィンブルドンでさえ、試合中に素晴らしいプレーがあると驚嘆の声をインプレーであるにもかかわらず出すし、エラーにも拍手する。
あまり堅苦しいのも今風ではないのかもしれないが、インプレー中には固唾を飲んで、プレーヤと緊張も共有して欲しいと願ってしまう。先の北京オープンでは試合中にフラッシュを焚いてるやつらがいたのは論外だったが。

Gutenberg Project Reader

日本のあおぞら文庫には昔から結構便利なツールがあって、古典文学を楽しむことができた。私も微力ながらPalm OS用にユーティリティツールをフリーウェアとして提供している（もう使う人もいないだろうが）。
ところが、Gutenberg Projectに関して、例えばAndroid用のあおぞら文庫リーダーのような、便利なツールがみつからなかった。いままでも思い出す度にトライしたように、今日も探してみた。すると、Magic Catalogueという物があるらしい。これはGutenberg Projectで公開されている書籍のリストが載ったMOBIファイルだ。リストにはリンクが張ってあって、Kindleでクリックすると自動的にダウンロードされるらしい。これは便利だと思い、パソコンでダウンロードして、メイルでKindle on Androidに送って見た。ところがダウンロードが失敗してしまう。仕方がないので、Kindle White Paperに転送。こちらはちゃんとダウンロードするようだ。私のAndroidは古すぎてダメなのだろう。残念。
ところが、後で気づいたのだが、Kindle White Paperに既にMagic Catalogueが入っていた。昔入れたのを忘れていたのか、俺。ううむ。これは怖い。

巨大災害

NHKスペシャルメガディザスター、先日やっと録画していたのを見終わった。ちょっとがっかりしたのが第一印象だった。新しい知見などはあまりなくて、いままでの焼き直しかなという印象を受けた。第四集でのマグマの噴出口が５０ｃｍ程度だったというのは凄く驚いたが。結局、いろんな学者が将来の危機の可能性について言及して、危機感をあおっているだけのような印象しか感じなかった。同じ方程式を使う気象物理と気候物理。気象物理による予報が数日でも当たらないのにどうして遙に長いスパンの気候物理でちゃんと予報できるというのかよく分からない。数学的に連続性とか有界性とかが担保されていればまだ分かるのだが、たぶん数学者は手を出してないのでは。あいかわらず氷河が海に落ちていく、何千年も同じように続いている画像を温暖化の象徴のように使っているし。数百メートルずれれば降水量も桁が違ってしまうような状態なのに、１ｋｍ刻みのシミュレーションなら十分みたいな言い方をしているのもホントに分かっているんかい、と突っ込みたくなる。
地震波によるトモグラフィなんてとうの昔にやってるのかと思っていたけど、やってなかったなんてちょっとどうよって思うし。
文句ばっかかいたけど、さらに優秀な人材や別分野の人材がこの分野に興味を持ってもらって被災者をできるだけ少なくなるように頑張って貰いたいとは思ってる。地物出身だし。

RAID HDD

予期せぬトラブルのために、自分のホームディレクトリはミラーリングで、データ用には外付けのRAID5 HDDを利用している。外付けはいよいよ足りなくなってきて、もう一つ買おうかどうか迷っている。
一般的なRAIDシステムは、用いるHDDをできるだけそろえた方が良い。たぶん異なるスペックのHDDを入れても動くとは思うが、性能は一番悪いHDDに足を引っ張られる。

ちまたにはさぞかしRAIDがあふれているのかと思ったらそうでもない。やはりプロスペックの物が多く、当然高い。そんな中林檎派はリーズナブルな価格で提供してくれているのがうれしい。昔の記憶に残っていた、適当なHDDで構成できるRAIDがあったなぁと探したら、あった。Data Robotics社のDroboシリーズ。ってシリーズがあるのかな。と探してみるとあった。でもAmazonでは１種類しかないみたいだな。Drobo 5Dが良さそうなんだが。