2022/01/29

小学校で習ったことを活かそう

特に年末の大掃除の時期が多いけど、あの汚れがこんなにすっきり、みたいなお掃除テクニックって情報番組の定番だよね。
実際に反響があったり、需要もあるからやっているんだろうけど。
でも、たいていはほぼ同じ話で、使い回している感じ。
身近にあるもので簡単に、なんて厳しい制約を書けたら、それはそうなるよね(笑)
で、その中でもよく出てくるのが、石灰化した水垢落とし。

よく紹介されるのは2通りで、ひとつはキッチンまわりで、急須や電気ケトル、マグカップなどに付着している石灰化した水垢。
これは普通に洗剤で洗っただけではなかなか落ちなくて、かといって、クレンザーで無理矢理削り落とすと傷がつく。
なんとかきれいに落とせないか、みたいな。
もうひとてゃ、お風呂場の水垢。
こっちは鏡や浴槽、風呂桶などなど。
やっぱり無理矢理削ると傷がついちゃうので、ということなんだよね。

まず前者のキッチンまわりの水垢から。
これは水の中に含まれるカルシウムが炭酸カルシウムとして結晶化して沈着するのが主な原因。
日本の水道水は軟水だからそこまでじゃないけど、欧米のような水道水が硬水の地域ではすぐに白い結晶がこびりつくのだ。
でも、さすがになれているだけあって対応も手慣れたもの。
炭酸カルシウムは酸には溶けるので、お酢で洗うんだよね。
そうするととれるのはとれるのだけど、においも残ってしまう・・・。
日本のテレビなんかで紹介される場合は、お酢でやる、というのもあるけど、多くの場合は薬局・薬店で簡単に手に入るクエン酸を使うもの。
クエン酸は炭酸カルシウムをよく溶かすことで知られているのだ。
そのプロセスで炭酸ガス(二酸化炭素)が発生するので、よく見るとシュワシュワ泡立っているよ。
石灰岩が酸性雨でぼろぼろになるけど、これは酸性の雨水中に石灰岩の主成分である炭酸カルシウムが溶け出してしまうから。
これと同じことをしているのだ。
実は小学校で習った知識が使えるんだよね。

さらに、別の小学校の理科の知識も使えるよ。
炭酸カルシウム(CaCO3)は水に溶けないけど、炭酸水素カルシウム(Ca(HCO3)2)は水によく溶けるのだ。
これは二酸化炭素の検出の時に使う石灰水の実験を思い出してもらうとよいのだけど、消石灰(Ca(OH)2)の飽和水溶液である石灰水に二酸化炭素を通じると、炭酸カルシウムができて析出して白濁するんだけど、さらに二酸化炭素を入れ続けるとそれが炭酸水素カルシウムになってしまうので再び透明に戻るのだ。
つまり、これと同じ現象を起こせばよいわけ。
すなわち、余計なものが入っていない炭酸水を買ってきて、それで洗ってやればよいのだ。電気ケトルなんかはウィルキンソンの強炭酸を買ってきて中に入れてシェイクしてからしばらく放置すればかなり落ちるよ。
これだとにおいも味もないので、かるく水ですすげばまたすぐ使えるのだ。

問題は、後者の風呂場まわり。
こっちもかたまっているのは炭酸カルシウムなんだけど、そこに余計なものが入っているのだ。
それはいわゆる石けんかす。
これは皮脂汚れが石けんや洗剤のような界面活性剤で水の中に溶け出した後、その水の中にあるカルシウムなどのミネラル分の陽イオンとくっついて水に不溶なものになってできるのだ。
よくある石けんは脂肪酸カリウムで、これはよく水に溶けるのだけど、これが脂肪酸カルシウムになるととたんに水に溶けなくなるのだ。
これは金属石けんと呼ばれるものだよ。
それが炭酸カルシウムの結晶に巻き込まれて一緒に固まると風呂場の水垢になるわけ。

このふたつだけなら酸に溶かせるんだけど、お風呂場の場合は、ここにそのままの皮脂汚れがさらに混ざり込むんだよね。
カルシウム塩は酸で除去できるけど、皮脂汚れはもともと酸性物質なので酸には溶けない・・・。
そこで出てくるのが、重曹(炭酸水素ナトリウム)とのツープラトン攻撃。
通常は、まず重曹で皮脂汚れを浮かび上がらせて取り除く。
その後に残ったカルシウム塩の水垢をクエン酸などで取り除く、という二段階だよ。
浴槽であれば、水を抜く前のあたたかいお湯に重曹を溶かして冷めるまで放置。
こうすることで皮脂汚れは浮いていて簡単に除けるので、その上でさんを使って凝り固まった水垢を除去。という感じ。
鏡なんかの場合は、キッチンシートに重曹水をしみこませてしばらくはりつけておいて、その後酸で洗うとよいよ。

2022/01/22

数字はうそをつかない

 有名な数学の確率論の問題で、モンティ・ホール問題というのがあるのだ。
何も難しくて解けない、というものではなくて、わりと単純な確率の計算で答えは出るんだけど、直感的に頭に思い浮かぶ答えとそれが異なるので、なんだか違和感を感じる、というもの。
モンティ・ホールさんが司会を務めていた米国のゲームショー番組に由来するものだよ。
その中で行われていたゲームでは、3つの扉があって、そのうちひとつの扉の後ろには商品の新車があって、1/3の確率でもらえる、というもの。
でも、ただ3つのうち一つを選ぶだけでは面白くないので、挑戦者がどれか扉を選んだ後、正解を知っている司会者が残った2つの扉のうち片方を開くのだ。
もちろん、ここで当たりを開いちゃうと面白くないので、はずれている方を開くんだけど、それを見た後、挑戦者は一度だけ扉を選び直すことができるんだよね。
このルールの中で、挑戦者は選んだ扉を変えない方が有利なのか、変えた方が有利なのか、というのがこの問題。

直感的には、司会者がひとつはずれを明けてくれているので、残る扉は2つで、当たりかはずれ。
すなわち、1/2の確率なので、最初に選んだ扉から変えようが変えまいが当たりの出る確率は変わらない、というように見えるよね。
ところが、実際には扉を変えた方が当たる確率が2倍になるのだ。
これがなかなか理解しづらくて、大きな騒ぎになったんだよね。
でも、ちょっと落ち着いて場合分けで考えてみるとそれがわかるのだ。

まず、挑戦者がそもそも当たりの扉を選んでいた場合。
この場合は扉を変えなければそのまま当たり、変えてしまうとかえってはずれ。
変えるか変えないかは1/2なので、もともと当たりを当てていた場合はどちらの選択をしても当たる確率は1/2になるよ。
当たり前だけど。
逆に、最初ははずれを選んでいた場合、やはり残る扉は当たりとはずれなので、この場合もどちらの選択をしても当たる確率は半々なのだ。
そうすると、やっぱり扉を変えようが変えまいが当たる確率は変わらないんじゃないの?、って思うよね。
でも、実際には、最初の選択をするとき、はずれの扉は2つあるので、最初にはずれを選んでいる確率は当たりを選んでいる確率の2倍になっているんだよね。

最初に挑戦者が当たりを引いていた場合(確率は1/3)は、残る二つの扉は両方ともはずれで、選択を変えるとはずれ(確率は1/2)。
最初に挑戦者がはずれを引いていた場合(はずれの扉は2つあるので確率は2/3)は、選択を変えると当たり(確率は1/2)。
よって、はずれの扉が司会者によりひとつ開けられた後に選択を変えた場合は、1/6ではずれ、2/6で当たりとなり、選択を変えると当たる確率が2倍になる!
ポイントは、当たりの扉はひとつなのに対してはずれの扉は2つあるので、最初の時点で非対称になっている、ということ。

これと似たようなすっきりしない話が、今まさにコロナで話題持ちきりの感染症の陽性判定。
多くの検査は制度100%というわけにはいかず、精度という概念があるのだ。
例えば、99%の精度で判定できる検査があった場合、陽性の人に対しては99%の確率で陽性判定、1%の確率で偽陰性になるのだ。
逆に、陰性の人に対しては99%の確率で陰性、1%の確率で偽陽性が出るよ。
ここまではよいのだけど、実際に数に当てはめると変なことが起こるんだよね。
1000人の人がいて、そのうち0.5%の人が感染していた場合、この集団に99%精度の検査をやってみると、陽性の人は5人、陰性の人は995人なので、この検査を実施して検査で陽性判定が出るのは、
5×0.99(真の陽性)+995×0.01(偽陽性)=4.95+9.95で、約15名と言うことになるわけ。
でも、上野式で内訳を見てみると、新の陽性者はほぼほぼ補足できているのに対し、その倍くらいの数の偽陽性がいるのだ・・・。
99%という一見すごい精度の高い検査であっても、感染率が低い場合はこうなってしまうわけで、流行初期の頃のコロナはきっとこんな感じで、偽陽性の人を隔離していた可能性が高いのだ。
ま、偽陰性の人が野放しになるわけではないからよいのだけど、思った以上に判定ミスの数字が大きくなるというのが驚きだよね。

2022/01/15

冬はぬくぬく丸くなる

新しく始まったドラマを見ていて、新しい言葉を知ったのだ。
それは「こたつ記事」。
なんだ?、と思って調べてみると、10年くらい前に生まれた言葉なんだって。
デジタルガジェット論評を専門にしているジャーナリストの本田雅一さんの造語で、あるときツイッターで、

「こたつ記事というのは、ブログや海外記事、掲示板、他人が書いた記事などを“総合評論”し、こたつの上だけで完結できる記事の事を個人的にそう呼んでます。自分たちでこたつ記事が優れていると宣言している方もいれば、言ってない方も。柔らかな言い方をすると“文献派”の方々」

とつぶやいたことに端を発しているとか。
ようは、直接取材することなく、一次情報のみをもとにして作成されている記事のことのようなのだ。

ネットメディアが隆盛になってくると、これが一気に増えて、そこまで流布していなかったのに、最近はよく使われるようになったんだって。
主に批判的な意味で・・・。
この言葉の生みの親としては必ずしも否定的な意味だけではないということなんだけど、取材すらしないでそっせいらんぞうされた記事、という漢字で使われることが多いみたい。
一方で、いろんな情報を集めたキュレーションサイトとかまとめサイトが便利だと言われることもあり、やはり問題は「質」なんだよね。

直接取材する最大のメリットは、一次情報の真偽の確認、いわゆる「裏取り」ができること。
この「裏取り」ができていない記事は「飛ばし記事」とも呼ばれ、否定的に扱われるんだよね。
おそらく、それが「こたつ記事」という言葉にも影響しているのだ。
「裏取り」ができていないということは、信憑性が疑わしい、憶測に基づく、といったことにつながるからね。
で、むかしながらの記者からすると、「こたつ記事」はそういう風に見えるというわけ。

かつて2ちゃんねるの創設者のひろゆき宇治が言ったように、「うそはうそであると見抜ける人でないと」ということなのかもしれないけど、ネット上は様々な情報にあふれていて、玉石混淆になっているよね。
そして、その中には誤情報もあるし、悪質なデマみたいなのもあるし、というので、不正確な情報、虚偽の情報もあるのだ。
そういうのをきちんと吟味せずに引用してしまうと、「飛ばし」的な「こたつ記事」になるわけ。
なので、すべての「こたつ記事」が悪いというわけではなく、一次情報をそのまま鵜呑みにして右から左に流すようなのがまずいのであって、それがフェイクニュースを拡散する要因にもなるわけ。
中身を吟味して吟味・分析しているようなものであれば、むしろ非常に役立つ情報になるのだ。
それこそがキュレーションサイトやまとめサイトが当初ありがたがられたゆえんだと思うんだけど、質の悪い情報の寄せ集め、さらには、悪質なデマや自分に都合のよい誤情報をあえて集めたようなものが登場するに至って批判されるようになってきたわけだよね。

一次情報をきちんと分析・整理してくれる、というメリットがむしろ好意的にとらえられている典型的な例は、ミステリにおける「安楽椅子探偵」だよね。
自分では現場に赴いて捜査することなく、警察などがもたらす情報を安宅の中で整理して推理していくというタイプ。
日本では「謎解きはディナーのあとで」の執事・影山とかが有名かな。
古畑任三郎でも、鈴木保奈美さんがゲスト出演している「ニューヨークでの出来事」の解は、米国の夜行バスの中で聞いた話だけで推理していくので、このタイプなのだ。
これらは、もたらされた情報を整理するだけで犯人を当てられてすごい!、ということになるわけだよね。
もちろん、現実にそういうことをしようとする人がいた場合、そうそううまくいくわけがなく、かえって判断・推理を誤って別の人を犯人と考えてしまったりするわけで、おそらく否定されるのだ。
あくまでも必ず成功が約束されているフィクションの世界の中だからこそ賞賛されるわけだね(笑)

とはいえ、過去に来るら部手遙かに接する情報量が増えている現代。
加速度的に膨張していく情報量をどう処理していくかは現代人の課題なのだ。
それだからこそ一次情報を整理してくれるサービスは重要なのだけど、それ自体の信用性を見極めないと、ということなんだよね。
今では、一次情報ですらなく、他人から聞いた話のような二次情報に基づく情報、憶測なんかもネット上にはどんどん垂れ流されるから、SNSを中心に情報を収集する場合は特に気をつけないとね。

2022/01/08

雪だるま作ろう♪

 東京でもひさびさに大雪になったのだ。
都心部でも積雪10cmだって。
これくらい積もると、雪だるまも作れるね。
小学生なら大喜びだけど、オトナになってしまうと交通麻痺のこととかを考えてしまってちょっといやな気にもなるのだ。
とはいえ、雪が舞っていると楽しい気分にはなるけどね。

で、気になっていたのが、報道でよく言われる「積雪○cm」というのをどうやって測っているのか、ということ。
テレビのニュースだと、物差しを普通に雪に突っ込んでいるよね。
それが基本なんだろうけど、気象台の人がいろんなところに出向いて雪に物差しを突っ込んでいるわけでもないだろうし。
というわけで、ちょっと調べてみたのだ。

そしてわかったのは、驚くべきことに、今でも「雪尺」と呼ばれる物差しで測定する方法も認められてはいるものの、基本はすべて自動測定になっているということ。
積雪計という装置があって、ポールの先端に超音波またはレーザーを用いた測距計がついていて、ポールの先端と地表面の距離を計測することで、雪がある状態とない状態の高さの違いを検出しているんだって。
雪が積もると地表面がそれだけ高くなって、超音波なりレーザーがいつもよりは早く反射して帰ってくるのだ。
そのときの時間差と既知である音速や光速をの値を使えば、距離の差が出てくるというわけ。
実際には直下の距離を測ることはできないので、斜め方向の距離差になるから、さらに三平方の定理で垂直方向の距離に直す必要があるけどね。

でもでも、実は「積雪」には定義があって、地表面の半分以上が覆われた状態を指しているのだ。
つまり、ほぼほぼ雪が積もっていなくてもうっすらと地表面が雪で覆われていれば「積雪0cm」になるんだって。
逆に、けっこう積もっている部分があっても、地表面の半分未満しか雪で覆われていない場合は「積雪なし」になるのだ。
ちなみに、登記に雪が降った場合だけ「積雪」と呼んでいて、夏などの夕立でヒョウやあられが降って積もったとしても、それは「積雪」とは呼ばないそうだよ。

で、そんなルールがあるので、単純に地表面との距離がどれだけ変わったかだけを自動で計測するだけではどうしても「測定誤り」が発生してしまうんだよね。
ほかにも、あまたま超音波やレーザーが当たる先に枯れ葉などの障害物があると誤差が出るようだよ。
超音波だと±3cmくらい、レーザーだと±1cmくらいの誤差が出るのが普通のようなのだ。
東京のようなほとんど積もらない場所だとこれはつらいよね。
なので、人が常駐している観測所などの場合は、人力で確かめて誤差を補正するそうだよ。
都心部の積雪の場合は大手町の気象庁で測定しているんだろうけど、それなら完全に補正できるよね。

一方で、山間部などの人が普段はいない観測点の場合、これはもうあきらめるしかないのだ・・・。
特に雪が降っているような状態でわざわざ確認しに行くわけにもいかないしね。
そして、そういうところは雪深いので、それくらいの誤差はあんまり問題にならないのだ(笑)
でも、たまたま超音波やレーザーが当たる部分をウサギなどの動物が踏んづけてへこましたらけっこうな誤差が出そうだよね。
確率的には非常に低いだろうけど。

2022/01/01

北極からの使者

今年の年末に大寒波がやってきた!
東京でも最低気温が零下。
日本海側では大雪・・・。
カナダでは最低気温が-50度になったとかいうニュースもあったけど、これは世界的な現象みたいだ。

実は、暖冬がなぜ起こるのかがよくわからないのとは対照的に、寒波についてはメカニズムがわかっているようなのだ。
それは、北極圏にある冷たい気団(北極気団)が膨張して南下してくるから。
この気団は膨張と収縮を繰り返していららしく、それを「北極振動」というそうなのだ。
で、膨張していくと、より低緯度地域もこの寒気団の影響下に入るんだけど、この寒気団ともともと南側にある暖気団の境界に寒帯前線ができ、そこで強風や降雪が発生するのだ。
それがまさに日本で起きている現象だよ。

もともと北極気団は北極圏をぐるりとまわって流れている寒帯ジェット気流に囲まれていて、この気流より南にはしみ出してこられないのだ。
ところが、北極圏まわりの高緯度高圧帯と、寒帯ジェット気流を挟んでその南側にある、日本列島を含む中緯度高圧帯の気圧差で、このジェット気流の強さが変わるのだ。
気圧差が大きいとジェット気流が強くなって膨張は食い止められる=寒波が来ない。
気圧差が小さいとジェット気流がよくなって寒気団が膨張して、寒気が南にしみ出してくる=寒波が来る。
この気圧差の変動は、数週間~数十年の複数の周期で似たようなパターンで変化しているので、実は寒波が来るかどうかもある程度予測できるのだ。
「振動」と呼ばれる現象の億は周期性があるんだよね。

日本の場合、北から寒気がしみ出してくると、まずは日本側地域がその影響下に入るのだ。
このとき、もともと日本上空にあった暖気団と境目で寒帯前線ができ、そこでは温帯低気圧が発生するのだ。
ここでは低気圧が発生しやすいだけでなく、発達も著しいので、強風や強い降水(寒波の場合は気温が低いので雪やヒョウ)が見られるよ。
ところが、日本列島の場合、日本海側と太平洋側の間にけっこう高い山脈が連なっているので、山脈の手前でひとしきり降水を終えて、乾いた寒気として太平洋側に吹き下ろすことになるのだ。
そうすると、日本海側では大雪、太平洋側は乾燥して極低温という寒波の状況になるよ。
で、この山脈を越えるほどの勢いになると、太平洋側地域でも大雪になるのだ。
関東で記録的大雪になるのはたいてい大寒波の時というわけだね。

もっと問題なのは、普段あまり雪が降らない地域だと、ちょっと積もっただけで大混乱するので、大雪になると都市機能が麻痺するのだ。
豪雪地帯だと屋根の角度が急で南側が大きくなっていたり、雪で扉がふさがれないように工夫がしてあったり、道路に融雪剤が置いてあったりとかするわけ。
こういうのがないところでは、屋根の雪がなかなかとけず、あるときどさっと落ちてきて人がけがする、ものを壊す。
雪でドアがふさがれて1Fから出られなくなるんだけど、2Fには出入りできるような扉がない。
道路が凍結してスリップしやすいけど、チェーンやスタッドレスタイヤなんて常備してないし、運転にも慣れていないので事故が多発するし、運転するときも徐行。
まさに東京がこれなんだよなぁ。

最近では、平成26年(2014年)の大雪が有名なのだ。
もともと関東でも2月には雪が降るけど、このときは2月上旬に投稿で30cmほどの積雪。
普段は数cmだから、その差は歴然!
足がずっぽりうまる感じだよね。
政府にも非常対策本部ができたほどだよ。

今回は関東は寒いだけだけど、滋賀の彦根なんかはすごいことになってるね。
もともと滋賀北部の米原にはスキー場もあるくらいで雪がないわけじゃないけど、彦根のような湖南地域はそこまでのせきせつがないのだ。
なので、かなりインパクトは大。
もともと雪がよく降る地域もいつも以上に降っているらしいから、被害は大きくなるかも。