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2012年4月22日 - 2012年4月28日の2件の記事

2012.04.24

(地球科学2)“見えない”地球内部を探る

 放送大学の番組から学んでいる話です。

現代地球科学入門
2.地球内部を探る

 人類は空の方向には月にまで至っており、また惑星探査機が太陽系を離れようとするところまでに至っていますが、地下方向(掘削)では最深で12km(ロシア)、地球半径の0.2%のごく表層にしか至っていません
 その掘削では、「従来信じられてきた大陸地殻の上部は花崗岩的、下部は玄武岩的という解釈が、必ずしも妥当ではないことが明らかにされた」(p.23)くらい、地球内部を写真を撮るなどの直接的に探る方法は困難です。

 そこで、「太陽の化学組成や、小惑星や隕石を研究して、地球内部をつくる物質を探る」(p.23)研究が行われています。
 特に隕石の研究から、太陽系形成初期の、比較的始原的な特徴を有する“コンドライト”、特に太陽大気の化学組成にほぼ一致する“CIコンドライト”の組成が、地球の化学組成のヒントになることが分かりました。
 テレビで紹介された、Mg/Si-Al/Siのグラフが見事です。

 そのような化学組成の物質がどのような状態で地球内部に存在しているかの手がかりが、地震波の測定(どこに、どれくらいの時間で到達するか)で得られます。教科書では「地震は人間社会に大きな被害をもたらすこともあるが、一方で地球内部を照らす光でもある。」(p.27)とあります。
 モホロビチッチ不連続面など、学校で習ったことのある話…に留まらず、現在では複数の地震波を用いて、3次元的な地震波トモグラフィーまで研究が進んでいます。
 個人的には、タヒチのプリュームのデータが印象的で、ホットスポットがよく表されています(教科書口絵(8))。

 ここで、太陽系の研究から導かれた地球の組成と、地震波の研究から導かれた地球内部の物性とを確かめるために、「超高圧状態を実験室に再現」(p.30)させます。2段加圧方式のマルチアンピル装置とダイヤモンドアンピル装置(DAC)のうち、2段加圧方式のマルチアンピル装置が日本で考案されたものだということを知りませんでした(^-^ゞ
 テレビでは、愛媛大学の実際の装置が紹介されていました。テレビ講義ならでは、ですhappy01

 そして、「高温高圧状態のもとで資料の結晶構造を決定する、“その場観察”」に至ります。そこに兵庫県の『SPring-8』が使われているのは知りませんでした。『SPring-8』には、職場の研修旅行で生徒を2度、引率したことがあったのですけどねぇcoldsweats01

 更には、実験でのデータがなくとも、“第一原理計算”という「非経験的に決定する、典型的な順問題のシュミレーション」(p.36)にって、「地球深部条件下における物質の構造や物性」(p.37)が計算で見積もられるところまで来ています。

#やっぱりスーパーコンピュータは“一番である必要”が…bleah

 太陽系物質や地震の研究から研究機器の発展まで、総合的な科学の発展と積み重ねによって、見えない地球の内部が明らかになる様子がわかりました

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2012.04.22

(社会統計学2)変数の種類と、分布を記述する方法

 以前書いた放送大学の番組から学んでいる話です。

社会統計学入門 ※1回目は聞きそびれていますdespair放送大学で学ぼうと考えるタイミングが遅かったのです
2.データの基礎集計(1)

 変数とは「調査対象者によって状態や値が変化するもの」(p.22)とあります。調査で聞いてみたときに、多様な返答が返ってくるもの、ですね。

 変数の種類は下記の通りです。また、変数の種類に対応する「尺度」も併せてまとめておきます。

  • 離散変数
    順序付け不能な離散変数名義尺度
    順序付け可能な離散変数順序尺度
  • 連続変数            |間隔尺度
                      
    比率尺度

 ちなみに「比率尺度」とは、例えば1gと2gを比較して、後者が前者の2倍の質量といえるような連続変数(p.27)を示します。なるほど!

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 このような変数の違いは、変数の特性の違いなので、統計する方法も、統計した結果を示す方法も異なってきますよね、ということなのですね。よく考えると当たり前なのですが、勉強になりました!

 例えば「相対度数」(例:パーセント)を用いることにより、度数を比較するだけではわからない事実(傾向など)を発見できたりします。

 棒グラフも、順序付け不能な離散変数に用いるものであり、順序付け可能な離散変数には、棒の間の間隔をなくし棒同士をくっつける「ヒストグラム」を用います。それにより、カテゴリー間に順序があることを示せます。(p.31)

 「度数多角形」や「累積度数分布表」も、棒グラフよりもデータの傾向が明瞭に示せる利点があることも知りました。

 何気なく見過ごしていた種々の集計手法を、再認識した学びでした!

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