バッキ－ボ－ルの物語 物語は宇宙で始まった 地球は太陽の周りを回る 太陽は星だ – 私達の星 星は銀河の中に集まっている それぞれの銀河の中にはおよそ 100,000,000,000 もの星がある = 1011 銀河は宇宙の中に散らばっている 宇宙には 100,000,000,000もの銀河がある = 1011 だから - それぞれの銀河におよそ 100,000,000,000 もの星があることにな る だから宇宙にある星の数は 100,000,000,000 x100,000,000,000 にもなる = 10,000,000,000,000,000,000,000 1022 個の星だ これは 本当に途方 もないほど 数だ Our Galaxy is The Milky Way トラピジウム星雲 オリオン座で新しい星 が生まれている Dark Molecular Clouds カナダの電波望遠鏡 Carbon molecules detected here We are all made out of very tiny molecules which are bundles of very tiny atoms Carbon atoms C Nitrogen Atoms N Oxygen Atoms O Hydrogen Atoms H …mainly A water molecule is made of two H atoms and one Oxygen atom O H H In a glass of water there are about 1000 000 000 000 000 000 000 000 water molecules 1024 1000 000 x 1000 000 x1000 000 x 1000 000 = 1000 000, 000 000, 000 000, 000 000 = 1024 Where did our atoms come from? A long time ago An old star blew up All your atoms were made inside this star which exploded and blew your atoms into space The floated around in space for millions of years and ended up… Here on earth today Here on earth today So you should be very happy So we all came from outer space We are all aliens 炭素の星が爆発して粒子を宇宙に撒き散 らしている (赤いガスの部分) レンズ 木の板に太陽の光を 集める 太陽の光 木の板 レ－ザ－光線を黒 鉛の板に集める ( 鉛筆の芯) 黒鉛の板 レ－ザ－光線を黒 鉛の板に集める ( 鉛筆の芯) 黒鉛の板 レ－ザ－光線を黒 鉛の板に集める ( 鉛筆の芯) 黒鉛の板 レ－ザ－光 線が黒鉛に 集められて いる 黒鉛のプラズマ 実験室のプラズマ星 星のプラズマを実験室で再現する ６０個の原子 の塊が見つ かった 黒鉛の板 レ－ザ－光 Stardome Map of the sky on a truncated icosahedron consisting of pentagons as well as hexagons バッキ－ボ－ル In 1970 Eiji Osawa had the brilliant idea that C60 might be stable and published the idea in a book with Yoshida. The Nanotubes or “Buckytubes” In 1991 Sumio Iijima discovered the amazing carbon nanotubes The nanotubes are 100 times stronger than steel and 1/6th the weight But we need your help to make enough of them We cannot do that yet ６０個の炭素原子がサッカ－ボ－ルと同じ ような形でカゴ状に集まっていることがわ かった オイラ－の法則 面の数 + 角の数 – 縁の数 = 2 代数で表すと 面の数 + 角の数 – 縁の数 = 2 F + C – E = 2 代数 直方体 F C E =? F 6 C E =? F C 6 8 E =? F C E 6 8 12 =? F C E 6 8 12 =? 2 ピラミッド F C E 6 8 12 =? 2 F= F C E 6 8 12 4 =? 2 C = F C E 6 8 12 4 4 =? 2 E = F C E 6 8 12 4 4 6 =? 2 =? F C E 6 8 12 2 4 4 6 2 バッキ－ボ－ル 同じような形や構造をしたものが 自然界にある オ－ストラリアに住むハエの一種 ハエの目玉 ここにもある School Arts/Science project バッキ－ボ－ルの物語 In 1970 Eiji Osawa had the brilliant idea that C60 might be stable and published the idea in a book with Yoshida. 地球はサッカ －ボ－ルの 107m 100,000,000 10-1m 倍も大きい 10-9m そしてサッカ－ ボ－ルはバッ キ－ボ－ルよ り 108 108 100,000,000 倍も大きい 代数で表すと 面の数（F） + 角の数（C ） – 縁の数（E） = 2 F + C – E = 2 ナノテクノロジ－ 海に住む微 生物の骨格 オ－ロニア とても小さい ほんの 1/10th mm しかない 1/10 = 0.1 0.1mm 最初は何 処を見ても 六角形し かないよう に見える 中心にある一つのボ－ルの周りに６ 個のボ－ルがある 六角形の収容方法 ここにもある そしてここに も まだある でも、１２個 の六角形が なければい けないと判っ ている …少なくとも 中心にある一個のボ－ルの周りに５ 個のボ－ル 五角形の収納方法 でも、１２個 の五角形が なければい けないことが 判っている …少なくとも こんなところ にあった！ こんなところ にもある！ これは 小さな ウイル ス このウイ ルスに は１２個 の角が 平らな三 角形の面 では一つ 一つのボ －ルが６ 個のボ－ ルに囲ま れている 隅にある ボ－ルは ５個のボ －ルに囲 まれてい る Meccano へモグロビンは呼吸 によって取り込んだ 酸素を血液の中に供 給して、食べたもの を燃やしてエネルギ －に変える役割をも つとても小さな粒状 の機械だ おかげで筋肉を働か せて動き回ることが できる つまり生きていられ る Pictures courtesy of J Lukin, Colorado アングメリング高校の生徒達 – 世界で最初にカ－ボン60を作った学校 ヘモグロビン内部の２分子体の相対運動 This animated figure illustrates the motion of the dimer (thick coils towards front) relative to the dimer (thin coils towards rear) in the oxy-to-deoxy transition. Here, the coordinates of oxy- and deoxy-Hb have been superimposed at the interface so that the dimer remains stationary. The axis passing through the subunits. Pictures courtesy of J Lukin, Colorado dimer rotates by 15 degrees about an subunit of hemoglobin, showing the oxy-to-deoxy transition with the heme held stationary. The protein backbone is shown as a cylindrical coil; helices A-H are colored from blue at the N-terminus to magenta at the C-terminus. The heme, shown schematically as a set of flat plates, is viewed edge-on. The polypeptide backbone is linked to the heme by the proximal histidine within the F helix (orange). This helix moves laterally by about 1 Å relative to the heme. subunit レンズ 黒鉛の板にレ－ザ－光線を当 てる レ－ザ－光線 (鉛筆の芯など) 黒鉛の板 こんなボ－ルの並べ方もある 2 3 24 4 5 6 問題 – どうやって６０個のボ－ ルを並べるか？ ボ－ルの並べ方 2 3 4 5 ２４個のボ－ルの並べ方 24 でも、どうやって – ６０個のボ－ルをならべたらいいんだろう？ １２個の五角形を使うことによ り、一つの例外を除けば六角 形が何個あっても一枚の板に して、カゴの形に出来る 自然界 • • • Mass spectrum of carbon clusters on Wed 4th Sept 1985 in which C60 and C70 were first recognised as special 100 OOOOOOOOOOO OOOOOOOOOOO OOOOOOOOOOO OOOOOOOOOOO 10 O O O O O O O O O O O OOOOOOOOOOO OOOOOOOOOOO OOOOOOOOOOO OOOOOOOOOOO 10 100 OOOOOOOOOOO OOOOOOOOOOO OOOOOOOOOOO OOOOOOOOOOO OOOOOOOOOOO OOOOOOOOOOO OOOOOOOOOOO OOOOOOOOOOO OOOOOOOOOOO • 10,000 = 104 • • • • • • • 1000 の四 角は • • • = 100,000 = 105 レ－ザ－光線を 黒鉛の板に集め る (鉛筆の芯) 黒鉛の板 レ－ザ－光線を 黒鉛の板に集め る (鉛筆の芯) 黒鉛の板 レ－ザ－光線を 黒鉛の板に集め る (鉛筆の芯) 黒鉛の板 In a glass of water there are about 1000 000 000 000 000 000 000 000 water molecules 1024 This This is This is a This is a very This is a very This is a very number これは本当に途方 もないほど 大きな 数だ HCCCCCN HCCCCCCCN HCCCCCCCCN Oka,Avery,Bronson,McLeod(NRC);Alexander,Kirby,Walton(Sussex) All your atoms were formed in a star which blew up and blew your atoms into space and they ended up here on this earth You are all aliens But do not worry too much– it will be in 5000,000,000 years トラピジウム星雲 オリオン座で新し い星が生まれて いる トラピジウム星雲 オリオン座で新し い星が生まれて いる The Trapezium 宇宙にある暗黒物質 宇宙にある暗黒物質 宇宙にある暗黒物質 宇宙にある暗黒物質 H-CC-CC-CC-CNからの電波信号 レンズ 木の板に太陽の光を 集める 木の板 太陽の光
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