中学受験専門　理科総合研究所　−理総研−

何かが明けましたけど、受験生にとって「おめでとう」はマダだ。

12月真ん中に退院してから再びのリハビリ生活を送っている管理人であります。再入院したせいで、双六で言えば「10戻る」みたいになってます。ただし7月頃と違って右腕から異物が無くなった分、回復が早いな〜とシミジミしております。しておりますがイタイもんはイタイ。今日は朝から入試激励（岡山中学校・大阪会場）に行く予定なのに眠れそうにない感じ。

冬休みに入って徐々に現場復帰（主にデスクワーク）してます。リハビリがてら質問受けなどやってるので、現場でレアキャラ化していた管理人に出会う理総研ユーザーの方もおられようかと思います。授業はまだ無理かなー。


で、最近は右手も使ってキーボードが打てるようになったので、カンを取り戻すために中学入試理科：生物分野で予想問題みたいなものを１問作ってみました。理総研のためだけに作った管理人完全オリジナル書き下ろし問題。つまりコレが、管理人から受験生に贈るお年玉ですな。

→「理総研：生物予想問題」をダウンロード

テーマは身近な「ナミテントウ」です。ベランダのピーマンの葉にナミテントウがいたので、いつかその斑紋を遺伝と絡めて問題にしたいな〜と思ってました故。理科好きに違いないユーザーさん達はぜひ挑戦してみて下さい。これは入試に出る。出るに違いない。多分出る。どこで出るかは別として。

なお解答と解説はまだアップしていません。近いウチにダウンロードできるようにしておきます。問題・解答は2月真ん中ぐらいに削除しますのでダウンロードはお早めに。


（2013-01-08追記）
解答と解説を用意しました。

→「理総研：生物予想問題・解答と解説」をダウンロード

各中学校がいつ頃入試問題を作り終えるのかなんて知らないけど、このタイミングで2012年の理科にまつわる話をしてみようかなと。時事問題を出題するのが好きな学校って確かに存在します。ならば出題傾向そっちのけで管理人がまとめてみます。

1. iPS細胞で京都大学山中教授にノーベル医学・生理学賞
   10月08日、スウェーデンのカロリンスカ研究所は、iPS細胞（アイピーエス・iだけ小文字）を世界で初めて開発・作成した山中伸弥（やまなかしんや）京都大学教授にノーベル医学・生理学賞を授与すると発表。日本人のノーベル賞受賞は19人目。
   
   iPS細胞とは、身体のあらゆる細胞に成長できる能力を持つ万能細胞「人工多能性幹細胞（じんこうたのうせいかんさいぼう）」のコトで、再生医療への大きな可能性を秘めている。管理人の腎臓も再生の予感！
   
   重要単語：iPS細胞　山中伸弥教授　ノーベル医学・生理学賞　19人目　再生医療



2. 日本各地で金環食
   05月21日朝7時半前後、日光が新月にさえぎられて太陽がリング状に輝いて見える金環食（金環日食）が日本各地で観測される。日本に限定すれば関西では282年ぶりで、今回のような日本の広い範囲で観測できたのは1080年（平安時代）以来の932年ぶり。前回は1987年（沖縄：25年前）、次回は2030年（北海道：18年後）とのコト。
   
   日食の開始から終了までの間（約2時間半）で、特に金環食として観測できるのは最大食（太陽の隠される割合＝食分が最大）の前後数分間で、長くても5分程度。
   
   ・新月だったらいつでも日食！とならないのは、地球の公転面と月の公転面が平行ではないから。
   ・日食ならいつでも金環食！とならないのは、月の公転軌道が楕円形で、月の見かけの大きさが変化するから。
   
   金環食も次に書く日面通過も観測に使うのは「日食グラス」または「ピンホール」といった専用機材。直接太陽を見ちゃダメだったよね。
   
   重要単語：金環食　日食　公転面　日食グラス　5分間



3. 日本全国で金星の日面通過（太陽面通過）
   06月06日朝7時過ぎ、太陽の前を金星が6時間半以上かけて通り抜ける日面通過が観測される。地球と金星が最も近い（内合：ないごう）ときに起こる、と言っても、日食のように太陽がダイナミックに欠けて見えたりせず、内合の金星の見かけの大きさ（つまり太陽にうつる金星の影）は太陽の見かけの大きさの30分の1ぐらい。太陽のほくろみたいな感じ。
   
   日本に限定すれば前回は2004年06月（8年前）、次回は2117年12月（105年後）。大雑把なところで日面通過が起こる周期は、8年→121.5年→8年→105.5年→・・・となってます。
   
   ・内合の金星だったらいつでも日面通過！とならないのは、地球の公転面と金星の公転面が平行ではないから。
   
   重要単語：金星　公転面　日食グラス　30分の1



4. スーパームーン
   05月05日、地球と月が最接近して、月の見かけの大きさが最大となるスーパームーンが観測される。最接近してもそれが満月か新月のときでないとスーパームーンとは呼ばない。
   
   このスーパームーンに代わって何とか戦士にお仕置きされると大変辛そうだけど、平均的な月より大きさは14%増し、明るさは30%増し。そーいえば明るかったかな？詳しくは過去のブログ記事「スーパームーン」に託そう。
   
   ・月の見かけの大きさが変化するのは、月の公転軌道が楕円形だから。
   


入試対策として重要なのはコレぐらいかなぁ。以下は、管理人にとってはすんごく興味深いけど受験生にとってはおまけ程度の。


5. 星出彰彦さん、宇宙へ
   07月15日宇宙飛行士の星出彰彦（ほしであきひこ）さんが、国際宇宙ステーション（ISS）での長期滞在の為、カザフスタンのバイコヌール宇宙基地からロシアのソユーズ宇宙船で出発。日本人のISS長期滞在者は4人目。
   
   
6. ボイジャー１号、太陽系境界付近に到達
   ボイジャー１号は1977年にNASA（アメリカ航空宇宙局）が打ち上げた無人宇宙探査機。06月にNASAは、このボイジャー１号が太陽系の境界付近に到達したと発表。距離にして178億キロメートル。太陽系の外に出た初めての人工物と言える。
   
   どーでもイー話だけど管理人の誕生年も1977年で、彼が孤独に宇宙を旅する期間＝自分の年齢となるため、親近感湧きまくリング。



7. ヒッグス粒子発見、となるか？
   加藤茶「ヒッグス」
   ....。
   ヒッグス粒子とは、イギリスの理論物理学者ピーター・ウェア・ヒッグスによって提唱された理論仮説であるヒッグス機構で導入したスカラー場（ヒッグス場）に対応する素粒子で、....。うーん。簡単に言えば、無（質量0）からうまれた宇宙において、物質が質量を持つに至った経緯を明らかにしてくれるかも知れない粒子ってコト。理論物理は管理人の専門分野だけど、真空相転移なんて小学生に説明できるほど簡単なものじゃないし、そもそも受験生には必要ない。
   
   07月04日欧州合同原子核研究所（CERN）は、この神の粒子とも呼ばれるヒッグス粒子あるいはそれに似た新しい粒子を99%以上の確実さで発見したと発表。つまり100%じゃないんだなコレが。しかし今回の発見に活躍した、CERNの大型ハドロン衝突型加速器（LHC）がめっちゃカッコイーから画像検索で一度は見ておいて欲しいところ。



8. 海底掘削深度で世界記録更新
   09月10日、日本の海洋研究開発機構が八戸市沖で行っていた海底掘削調査で、地球深部探査船「ちきゅう」による海底掘削深度（掘った深さ）が世界新記録の2466メートルに達したと発表。この調査は海底の地中深くの微生物や地下の炭素循環システムを調べるために深度2200メートル付近の石炭の層を目指していたもので、採取したサンプルにもし微生物がいれば、最深生物の世界記録も更新できるとか。
   

永久機関（えいきゅうきかん）とは、古い捉え方をするなら、外部からエネルギーを受け取ることなく仕事を行い続ける装置のこと。

慣性の法則からすれば、外部から力がはたらかないなら物体は等速直線運動を続けます。重力下で運動していれば摩擦によるエネルギーの損失もあるでしょう。そんな制約のもとでも外部に対して仕事を行い続ける装置があるとすれば、それはもう「熱力学第一法則（エネルギー保存の法則）って何だったの？」となるわけです。

今の世にこのような永久機関は存在せず、何となく永久機関に見えるものがあるのみ。それでも、そういった疑似永久機関な装置がただ黙々と運動を続けている様子は、時が経つのも忘れちゃう程に見入ってしまう管理人です。理科好きな理総研Webのみんなもそのハズ。

特に受験生諸氏には、紹介した動画の2:53以降に注目していただきたい。始めは球が1個無い状態、そこに球を入れたら....。その次のダ・ヴィンチ型の永久機関もステキ。塾で習ったであろうてこのつり合いを頭に入れながら、この感動を共有しようではないか。


なお永久機関には以下の２つのモデルがありまして、もっと現実に目を向けろよ...とか、無理に決まってんじゃん...とか頭ごなしの大人な意見は言いっこ無し。これらのモデルをまず提示し、その上で真剣に否定することで導かれる新しい法則などもあるんです。熱力学第二法則（エントロピー増大の原理）とかね。


「第一種永久機関」
何も与えなくてもエネルギーを出し続ける装置。


「第二種永久機関」
内部にエネルギー発生装置を組み込み、その発生装置を動かすエネルギーも外部に出すエネルギーも、同時に生み出し続ける装置。


どんな形であっても永久機関なるものが完成すれば、この世から人間同士の争いなんてものは無くなるんだろうな〜。

学術目的の動画ってワケでは無いものの、見てて「うっはーキレーやなぁー」ってなりました。

受験生なら一度は天体の問題として解いたことがあるであろう西の空の星の動き，夏の大三角（デネブ・ベガ＝織り姫星・アルタイル＝彦星），夏の南天のさそり座，北天の北極星と周極星，いて座とオメガ星雲（←これは入試には出ないな）....などなど。

星の動き（動）だけを見せてくれる資料とは違い、大自然と星空，人工物と星空といったように、様々な対比物（静）とのコントラストが見事に調和した、魅せる動画でした管理人にとっては。特に締め方が最高にカッコイー。


カメラやその手の映像技術・設備に疎い管理人にはこのような動画をどうやって撮るのかサッパリわかりません。設備があってもこれほどハイセンスな映像を撮れるわけでもないだろうしなぁ。

その昔、大きな望遠鏡をあたかも迫撃砲のように抱えてバイクにまたがり、国家権力による幾度もの職務質問を華麗にかわし（きれずに足止めを喰らい）、遠出して山中の完全なる闇に身を潜め、一人静かに夜空をファインダーにおさめた日々ならあります。少年時代はそうでも無かったのに、なぜか天体青年ではありました。


そういえば七夕も近いですね。天の河をはさんで見つめ合う彦星・織り姫星にドラマを感じるか、あるいはそれを河の中から見つめるだけのデネブにシンパシーを感じるか。ま、いろんな見方がありますよね。よね....。

管理人の出身地は、皆さんもご存知のとおり（？）大阪は堺市。堺市の地場産業と言えば包丁・自転車です。郷土愛あふれる管理人はただ今帰省中で、この動画を紹介するのも何かの縁だと思われます。

「The Cyclotrope／サイクロトロープ」と題されたこの動画は、自転車の車輪とそれに散りばめられた小物、そしてビデオカメラによる撮影で創られたものです。

まるでCGを見ているような感じがしても、実は車輪を回転させることによる残像効果だけで実現する新しい映像表現です。車輪の回転が一定の速度を超えたときただの絵や小物に命が吹き込まれ、我々がそれを運動として知覚するようになる。知覚心理学で扱う分野ですかね（詳しく知らんけど）。

残像効果でこの手のものはzoetrope／ゾートロープ（回転のぞき絵）などがあって、まぁ要するにパラパラ漫画だと思って頂いていいでしょう。なんか急に安っぽい説明になりましたけど、だって理屈こねるの苦手なんだもん。イメージが伝わればそれでイーはず。夏休みの自由研究とかにイーかもね。


管理人の幼少期はまさにこの地場産業に根付いたものでした。いや別に包丁を振り回していたとかではなく、自転車がいかにも身近な存在だったのです。マイチャリンコが壊れたら近くの自転車工場に赴いておっちゃんに余ってるパーツを分けてもらい、先輩から後輩へ連綿と受け継がれてきた伝統と確かな技術で完全自己修復。

技術は身に染み込み、今でも壊れた自転車3台から1台の完全体を作りあげられるぜ！という自信がたまにオーラとして身体から発せられたり、駅前の放置自転車を見るたびにムラムラしたりします。

あの頃は変速機つきの自転車が一世風靡を始めた頃でもありましたが、我々にとってはツギハギだらけの自転車こそが盟友でした。今日そんなかつての生活現場に自分で運転する車を流してみて、ちょっとジメっぽい梅雨が心にも到来した次第です。