クエリ: 野球の変化球のように、流体中を回転しながら移動するボールの進行方向が変化する現象を、ドイツの科学者の名前から何効果という?
文章: 球種 (野球) 投手が投じたボールは、投球動作によりスピンしながら、重力によって放物線状の軌道を描くように空中を進む。この時、ボールは重力のほかに、空気抵抗、そしてスピンによって生じる揚力を受ける(マグヌス効果)。このスピンは投球動作によって変化を持たせる事が可能で、スピン次第で空気抵抗と揚力、ひいては球の軌道が変化する。また、ボールを鷲掴みにするなどボールの握り方、リリース次第で腕の振り以外で球速を遅くできる。これらの方法で球の軌道、球速を標準である投球(速球・ストレート)に対し変化させた球を変化球という。変化球を投げる目的として、投球の軌道を打者にとって打ち難いものに変える、打者のバッティング動作のタイミングを変える、打者の軌道・タイミングの予測を外すことがあるとされる。球種の名称は握りや投げ方に準じて名付けられる場合と、変化の特徴から名付けられる場合が多い。それに応じて#分類も行なわれる。
文章: モンロー/ノイマン効果 モンロー効果(英: Munroe effect)とは、アメリカの科学者、チャールズ・E・モンロー(英語版)が1888年(諸説あり)に発見した漏斗のような円錐形のくぼみ(shaped charge、またはhollow charge)を持つ爆薬を後方(円錐の頂点がある方向)から起爆すると、反対側の前方(くぼみが密着していた装甲板)に強い穿孔力が生じる現象。成形炸薬効果(shaped charge effect)などとも呼ばれる。 火薬が後方から起爆されると、爆発は後方から前方に向かって進行する。爆発が円錐状のくぼみの頂点に達し、さらに前方に向かって進行すると、発生した衝撃波は前方の空洞にドーナツ状に広がり、円錐の中心軸で互いにぶつかって方向を変え、前方に噴出する。 通常、火薬の爆発による衝撃波は周囲に球形に広がり、目標に対して使用できる衝撃波は爆発で生じたものの一部に過ぎないが、モンロー効果を利用することで、衝撃波の力を一部に集中して利用できる。 文章: 1/fゆらぎ 生物に与える効果については、生体のニューロン(神経細胞)が生体信号として電気パルス(電気信号)を発射しており、細胞の発射間隔を調べたところ、その間隔が1/fゆらぎをしていることが発見されている。 そのことから、生体のリズムは基本的には1/fゆらぎをしていると分かり、この1/fゆらぎは快適性と関係があることが判明している。人間の生体は五感を通して外界から1/fゆらぎを感知すると、生体リズムと共鳴し、自律神経が整えられ、精神が安定し、活力が湧くと考えられている。精神・心理的変化(Mental / Psychological transition: 鬱状態から回復へ精神・心理的状態が変化)時の人間が描いた絵画などに1/fゆらぎが表現されたケースを科学的に示した例がある。日本では、家電製品・環境音楽CD・照明等の商品の宣伝用語としてしばしば用いられる。 文章: 虹 星虹(せいこう、英語: starbow)とは、光速近くで移動する宇宙船から星空を眺めると、ドップラー効果と特殊相対性理論の効果によって、星の見かけの位置が進行方向前方に移動し、進行方向を中心とした同心円状に星の色が変化して虹のように見える、といわれている現象である。英語のスターボウ(starbow)は、雨が作る弓型であるrainbowから、星が作る弓型という意味で作られた造語。また星虹はその直訳語である。 通過する救急車のサイレンや、電車内から聴く踏切の警報など、音源からの距離が連続的に変化することで周波数を圧縮・延伸され、音が歪んで聞こえる現象(ドップラー効果)は日常的に体感することができるが、これらの音波と同じように、相対的に接近し遠ざかってゆく星々から、飛行中の宇宙船に向かって飛んで来る光の波長が圧縮・延伸されることにより色が歪んで見えるため、全体が虹の様に色を帯びて目に映るのではないかと仮説したもの。 しかし、仮に全ての恒星などからの光がすべて単一の波長であるならば赤から紫まで明瞭に色が分かれた虹に見えるであろうが、実際には様々な星が様々な波長の光を放出しているため、七色に分かれた一般の虹のように見えることはない。星のスペクトルを黒体輻射と仮定してドップラー効果による色変化を検証した科学論文によれば、ドップラー効果による色変化は星温度の変化と同様で虹にもドーナツ状にもならないことが示されている。シミュレーションソフトで再現した場合も進行方向に明るく青っぽくなり、側方、後方の星は赤く暗くなる色変化は観測されるが星虹は出現しない。 文章: プルフリッヒ効果 ドイツの物理学者カール・プルフリッヒが1922年に発見した。この錯視は、暗いところで物を見た時に、明るいところで見た時よりも脳での知覚が遅れることに由来する。専門的に言うと、脳の視覚野において、低輝度の画像を処理する時間の方が、高輝度の画像を処理する時間よりも長くかかる。そのため、片目の視野だけを暗くし、運動する物体を見た場合、暗い方では明るい方と比べて一瞬前の物体の映像が知覚され、その両目での知覚のズレが「視差」として感じられる。 文章: ビーフェルド-ブラウン効果 彼の業績は長らく忘れられていたが、後日、チャールズ・バーリッツの著作「The Philadelphia Experiment(フィラデルフィア計画)」内で補足的に扱われた(ブラウンが大戦中の軍事研究開発に関わっていたことから、彼の研究活動が軍事機密漏洩に繋がりかねないと軍中枢を警戒させた恐れがあると著者のバーリッツは見ていたようで、彼の活動が不審な形で次々と頓挫したことを列記している)ことでいわゆる反重力や未確認飛行物体 (UFO) の動力である等、しばしば疑似科学の領域で話題に上げられるようになり、UFOディスクロージャー・プロジェクトの影響で表面化した米軍の極秘宇宙計画用宇宙機の技術的説明の一部としても出てくるが、公式ではあくまで電気流体力学(英語版)の領域で扱われる現象と定義されている。 文章: コリオリの力 大気中に低気圧が形成されると、空気は低気圧に向かって流れ込む傾向があるが、コリオリの力によって速度に対して垂直に偏向される。その結果、平衡系が形成され、円運動やサイクロン流が発生する。ロスビー数が小さいため、力のバランスは、低気圧に向かって作用する圧力勾配力と、低気圧の中心から離れる方向に作用するコリオリ力の間で大きく変化する。 大気や海洋の大規模な運動は、素直に気圧勾配を下るのではなく、コリオリ力の影響で気圧勾配に垂直に起こる傾向がある。これは地衡流として知られている。 回転していない惑星では、流体は可能な限り直線に沿って流れ、圧力勾配はすぐになくなる。そのため、地衡バランスは「慣性運動」(下記参照)の場合とは大きく異なり、中緯度でのサイクロンがただの慣性円流の場合より桁違いに大きい理由も説明できる。 この偏向のパターンと移動方向は、ビュイス・バロットの法則と呼ばれる。大気圏では、この流れのパターンをサイクロンと呼ぶ。北半球では、低気圧の周りの移動方向は反時計回りである。南半球では、回転力学が鏡像であるため、移動方向は時計回りである。 At high altitudes, outward-spreading air rotates in the opposite direction.赤道付近はコリオリ効果が弱いため、サイクロンが発生することはほとんどない。 文章: ヤーン・テラー効果 ヤーン・テラー効果(ヤーン・テラーこうか、英: JahnTeller effect)またはヤーン・テラー変形(ヤーン・テラーへんけい、英: JahnTeller distortion)は、特定の状況下で非線形分子の構造が歪む現象のことである。この電子的な作用は、電子的に縮退した非線形分子は安定ではありえないということを群論を用いて証明したハーマン・ヤーンとエドワード・テラーにちなんで名付けられた。この効果は、電子的に縮退した基底状態をもつあらゆる非線形分子は変形によって錯体のエネルギーが下がるため、縮退が解けるような幾何学的変形を受けるであろうと述べている。 文章: コリオリの力 コリオリ効果を実用化したものに管内を流れる流体の質量流量と密度を測定する装置である、コリオリ式質量流量計がある。作動原理は、流体が通過する管の振動を誘発することにある。振動は完全な円形ではないが、コリオリ効果を生み出す回転系となる。具体的な方法は流量計の設計によって異なるが、センサーは振動するフローチューブの周波数、位相シフト、振幅の変化をモニターし分析する。観測された変化から流体の質量流量と密度を分析することができる。 多原子分子では、分子運動は、平衡位置を中心とした原子の剛体回転と内部振動によって記述することができる。原子の振動の結果、原子は分子の回転座標系に対して相対的に運動する。そのためコリオリ効果が存在し、原子を元の振動に垂直な方向に運動させる。このため、分子のスペクトルには回転準位と振動準位が混在することになり、そこからコリオリ結合定数を求めることができる。 ハエ(双翅目)と一部の蛾(鱗翅目)は、体の角速度に関する情報を伝達する特殊な付属器官や器官によって、飛行中のコリオリ効果を利用している。これらの付属器の直線運動から生じるコリオリの力は、昆虫の体の回転系内で検出される。ハエの場合、その特殊な付属器は「ハルテア」と呼ばれるあるダンベル状の器官である。 文章: バタフライ効果 バタフライ効果(バタフライこうか、英: butterfly effect)は、力学系の状態にわずかな変化を与えると、そのわずかな変化が無かった場合とは、その後の系の状態が大きく異なってしまうという現象。カオス理論で扱うカオス運動の予測困難性、初期値鋭敏性を意味する標語的、寓意的な表現である。気象学者のエドワード・ローレンツによる、「蝶がはばたく程度の非常に小さな撹乱でも遠くの場所の気象に影響を与えるか?」という問い掛けと、もしそれが正しければ、観測誤差を無くすことができない限り、正確な長期予測は根本的に困難になる、という数値予報の研究から出てきた提言に由来する。 文章: ロスビー数 ロスビー数とは、地球流体力学など回転系の流体力学における非線形性を示す無次元量である。この名は、気象力学の発展に寄与し「近代気象学の父」とも呼ばれるカール=グスタフ・ロスビーに因んだものである。ロスビー数はコリオリの力と慣性力の比で現され、地球流体力学においては R o = U f L で与えられる。ここでU、Lはそれぞれ現象を代表する流速と水平方向の長さスケールであり、fはコリオリパラメータである。また、これとは別に時間ロスビー数が定義されることもある。これはコリオリの力と現象の時間変化(代表的時間スケールをTと置く)の比で、 R T = 1 f T で与えられる。 ロスビー数が小さい現象では非線形の効果は無視でき、流れの場は地衡流の関係になる。一方、台風のような現象ではロスビー数は1を越えるため、非線形効果の解釈が重要になる。 文章: コリオリの力 コリオリの力を実感するには、フィギュアスケーターのように回転しながら、重り(500 g程度でよい)を持った手を「前にならえ」の要領で前に突き出したり胸元にしまったりを繰り返すと分かりやすい。左回りに回転している場合、腕を前方に突き出す時には重りが右方向に引っ張られるように感じ、腕を胸元にしまうときには左方向に吸い込まれるように感じる。この、重りの進行方向からみて右にずれる方向に働いている見かけ上の力が、コリオリの力である。コリオリの力を工学的に利用した装置として、角速度を測るジャイロ(角速度計)や流量計などがある。地球は東向きに自転している。そのため、低緯度の地点から高緯度の地点に向かって運動している物体には東向き、逆に高緯度の地点から低緯度の地点に向かって運動している物体には西向きの力が働く。北半球では右向き、南半球では左向きの力が働くとも言える。例としては、以下のものがある。 文章: メルデの実験 メルデの実験(メルデのじっけん)は、ドイツの物理学者フランツ・メルデが1859年に行った科学実験であり、音叉(のちに改良され電気振動子に接続された)により振動するように張られた弦が作る定常波に関するものである。この実験"a lecture-room standby"は、力学的な波が干渉現象を起こすことを実証しようとしたものである。実験において、反対方向に伝播する力学的な波は、節と呼ばれる動かない点を作る。このような波は節と腹(振動する点)の位置が静止したままであるため、メルデにより「定在波」と呼ばれた。 定在波は、フランツ・メルデにより発見され、1860年頃に「定在波」(standing wave)という語が造語された。メルデは、音叉を使用して弦の共振周波数の2倍で張力を周期的に変化させることにより、弦にパラメトリックな振動を生成した。 文章: モンロー/ノイマン効果 ノイマン効果(英: Neumann effect)とは、ドイツの科学者、エゴン・ノイマン(Egon Neumann)が1910年に発見した、モンローの円錐形のくぼみに金属板で内張り(くぼみと同じ形の金属の円錐をはめ込むこと)をすると穿孔力がさらに強くなる現象。 爆轟が進行して金属の内張りに達すると、爆轟波によりライナーは動的超高圧に晒されユゴニオ弾性限界を超える圧力に達すると固体の金属でも可塑流動性を持つようになり、液体に近似した挙動を示すようになる。これにより、融着体と呼ばれる金属塊となって前方へ超音速で飛び出していく(これをメタルジェットと呼ぶ)。 一般に、高温高圧で金属が蒸発して金属蒸気が飛び出すと言う誤解があるが、5000 m/sを超える速度では爆発熱が金属材料に伝わるだけの時間がないため金属は高温にはならない。メタルジェットは「高温の金属ガス」でも「高圧の金属ガス」でもない。メタルジェットは冷間で超音速で挙動する可塑性を持つ固体金属である。 文章: 遷移状態理論 TSTの発展において、以下に要約したように3つのアプローチが取られた。1884年、ヤコブス・ファント・ホッフは、可逆反応についての平衡定数の温度依存性を記述するファントホッフの式を提唱した。上式において、ΔUは内部エネルギーの変化、kは反応の平衡定数、Rは気体定数、Tは熱力学的温度である。実験結果に基づいて、1889年にスヴァンテ・アレニウスは反応の速度定数について同様の式を提唱した。この式を積分するとアレニウスの式が導かれる(kは速度定数)。Aは頻度因子(現在は前指数因子と呼ばれる)と呼ばれ、Eaは活性化エネルギーと見なされる。20世紀初頭までに、多くの科学者はアレニウスの式を受け入れていたが、AおよびEaの物理学的解釈はいまだ漠然としていた。 文章: プファイファー効果 プファイファー効果(プファイファーこうか、英: Pfeiffer effect)は、光学活性化合物の存在が別の化合物のラセミ混合物の旋光に影響する光学現象である。この名称はドイツの化学者パウル・プファイファー(英語版)(1875年1951年)に遡る。ラセミ混合物は平面偏光を回転させないが、強く相互作用するキラル化学種の存在下では2つのエナンチオマーの平衡濃度が1からずれうる。パウル・プファイファー(アルフレート・ヴェルナーの生徒でサレン配位子の発明者)がこの現象を報告した。この効果の最初の例はエリジオ・ペルッカ(英語版)の手柄とされている。ペルッカは、キラルで無色である塩素酸ナトリウムの結晶をラセミ色素を使って染色した時にスペクトルの可視部分において旋光性を観察した。この効果はラセミ混合物の第二配位圏との光学的に純粋な物質の相互作用が原因である。