連関資料 :: 科学とは
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エレクトロニクス科学史
- エレクトロニクス科学史 第４回 レポート課題 ２００６ ８ ０７ 課題１ 大電力半導体素子の開発により、ほとんどの応用分野で従来の真空や気体を使用した電子管を代替し凌駕した。 大電力半導体素子の特徴として、 ヒーターが不要なため消費電力が少なく、電源投入と同時に動作する。 低温で動作するため寿命が長い。 固体であるため振動や加速度に強く信頼性が高い。 同じ動作をさせるのに必要な体積、面積が小さい。 また、次のような弱点を補う方法が開発され広く普及した。 温度による特性の変化が大きいので、補償回路が必要である。そのために補償回路を含んだ集積回路の製作。 製造工程の少しの変化が大きな特性変化として現れるため、デジタル回路化し、特性のばらつきの影響を小さくする。 例をあげるとサイリスタ、ＩＧＢＴ、パワーＭＯＳＦＥＴなどがある。サイリスタとは、ゲート (G) からカソード (K) へゲート電流を流すことにより、アノード (A) とカソード (K) 間を導通させることが出来る3端子の半導体素子である。 SCR(Silicon Controlled Rectifier) とも呼ばれ、PNPN の4重構造をしている。P形半導体からゲート端子を引き出しているものをPゲート、N形半導体からゲート端子を引き出しているものをNゲートと呼ぶ。原理としては、PNPトランジスタとNPNトランジスタを組み合わせた複合回路と等価である。 ゲートに一定の電流を通過させるとアノードとカソード間が導通（ターンオン）する。導通を停止（ターンオフ）するためには、アノードとカソード間の電流を一定値以下にする必要がある。この特徴を生かし、一度導通状態にしたら、通過電流が 0 になるまで導通状態を維持することが望ましい用途に使用されカメラのストロボ制御などに使われている。 特に、大電力の制御場合、電流0のタイミングで OFF になるためサージ防止に優れている。 その構造により電子と正孔を完全に制御出来るため、従来よりも高速に電流のスイッチが可能となる。 サイリスタは、新幹線をはじめとする車両用や、産業用、電力系統用などのパワーエレクトロニクス機器に利用されている。大電力半導体素子の開発なしには、短時間で移動可能な乗り物が登場することはなかったのだ。そうなれば人と人との交流もごく身近なものだけであったろうし、外国との貿易もこんなにまでもすすまなかったかもしれない。 課題２ エレクトロニクスの発展、それは軍事目的である場合が多々あった。エレクトロニクスの発展により、たしかに便利な世の中になっている。そのことは、この先かわらず「便利な世の中」のためにエレクトロニクスは、発展し続けるでしょう。しかしその発展には、大きな代償を払ってきたといってもよい。 核開発においてみてみると、軍事目的の核爆弾のために、開発が進められた。そしてアメリカにより日本におとされ、今世界ではイランや北朝鮮の核開発など核におびえている。世界の各国が核を保有しており、そのために両方手がだせないといういつわりの平和にまもられている状態だ。 核エネルギーにより、電気の製造は、飛躍的に向上した。「便利な世の中」を続けていくには、必要なことである。石油は、消費し続ければいずれなくなるものであり、火力発電のかわりに原子力発電がこれからも増えていくでしょう。原子力発電が増え続ければ増え続けるほど、原子力の爆発という危険にさらされ続ける。 この他にも、トランジスタの開発がある。トランジスタの開発によりＩＣチップが開発され、そのためにミサイル
- 技術の発展
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科学と教養教育
- -33- 高等教育ジャーナル─高等教育と生涯学習─11（2003） J. Higher Education and Lifelong Learning 11(2003) 科学と教養教育 北 村 正 直 * 北海道大学名誉教授 Science in Liberal Education Masanao Kitamura * Hokkaido University, Professor Emeritus 1. はじめに 「今日の焦眉の課題の一つは人類の文化の中での科 学の位置づけである。」これは科学史，科学哲学の分 野でのリーダーの一人であるハーバード大学のホル トン教授が最近の著書“Einstein, History, and Other Passions”（Holton 1997）の序文において最初に記した 言葉である。アメリカでは70年代頃より人文学，社 会学の分野で科学批判が強まってきた。しかし，この 批判は非科学的傾向から更に反科学，反理性的な様 相をもつようになってきた。このような傾向を彼は 憂慮し彼は93年に“Science and Anti-science”（Holton 1993）を著し，この問題を取り上げていた。ここでは 更に科学に対する批判を広く取り上げアメリカの大 学における一般学生の科学教育の問題点と共に論じ ている。 実は彼はすでに60年代に欧米の知識階級の間に在 る科学に対する批判的な傾向に気付いていた（Holton 1964）。彼は後になって当時の傾向を“Romantic Rebellion”と呼んでいる。この科学批判の一つは，現 代科学に対する感情的な不満から発しているものであ る。このような批判者は非常に深く科学を理解しては いるが，現代科学の新しい概念は感情的に受け入れ難 いようであった。彼等の言い分を一言でまとめると 「中世には，人々は有機的な世界像があり，哲学者も 文学者もそれが“理解”できた。しかし，現代の科学 は自然の微小な各構成部分について調べ，全体につい ては扱おうとしない。その結果，科学は人類から生き Abstract─We are living in a weird period, a postmodern era, where any established, objective knowl- edge is denied and replaced by subjective opinion, even a scientific theory is labeled as a social con- struct. In this paper we try to trace the origin of such queer ideas and examine the prevailing claims presented by some proponents, and conflicts between them and their critics, mostly from science. Fi- nally, science in liberal education for the new era is discussed, since such ideas have permeated science and mathematics education throughout the world, including Japan, and it is increasingly
- アメリカ 科学 哲学 文学 問題 大学 現代 理解
全体公開 2008/01/14- 閲覧(2,411)
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ラボアジェの科学革命について
- ラボアジェ以前の化学界 元素観とフロギストン説 化学の発祥は、錬金術により様々なものを混ぜたり加熱することが試みられ、それにより各種薬品が生み出されたことに始まる。しかし当時は、化学変化を引き起こす真理を探求する学問と言うよりは、実験的事実を集積する博物学的学問であり、その元素観も、火気水土の４元素が互いに他の元素に相互転換する考え方を基本理論としていた。近代元素観は、ボイルが“それ以上分解できない単純な物質”として元素を定義したのに始まる。しかし当時は具体的な元素として知られているものも少なく、単体と元素の区別も明瞭でなかった。そしてまた、燃焼はフロギストン（燃素）と言う物質の放出によっておこるというフロギストン説と呼ばれるという考え方が主流であった。これは、あらゆる可燃性物質の中には燃える土という元素が存在し、燃焼はこれが他の物質と分離する現象であり、燃えやすい物質ほどフロギストン濃度が高いという考え方であった。ラボアジェの功績 1.呼吸と燃焼を同一の現象と断定したこと。 ラボアジェは、呼吸は空気中の酸素と体内物質の化学反応によりエネルギーを作り出すための行為であると考えた。
- レポート ラボアジェ フロギストン 燃焼 呼吸
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科学技術の世紀
- 私は20世紀は科学技術の時代であったと考える。20世紀に入り科学技術は急速に進歩していき、その結果100年前に比べて特に先進国では生活水準は大幅に向上し、平均寿命も大幅に向上していった。更に100年前ではおよそ夢のような話であったであろう、わずか50g程度の重さしかない携帯電話、世界中の人々とコミュニケーションがとれるインターネットなどが発明され、交通機関の発達により世界中どこでも気楽に行けるようになり、更には宇宙ステーションの建設までを成し遂げた。このように科学技術の発展により、人類の長らくの夢を多く実現させることとなったが、その反面20世紀は科学技術の発展により、様々な悲惨な事態をもたらしてしまった100年間であったともいえると思う。 20世紀に入り間もなくライト兄弟が飛行機の開発に成功し、空を飛ぶといった人類の大きな夢が実現された。しかしその飛行技術は僅かその約10年後の第一次世界大戦では、戦闘機といった形で使用され、それにより各地に大きな被害をもたらした。またこの戦争では他にも毒ガス、戦車、火薬などといった形で科学技術が総動員された最初の戦争となり、各地にそれまでの戦争とは比較にならない様な被害をもたらすこととなった。次の第二次世界大戦では、量子力学による原子爆弾の開発などによって各地に未曾有の被害をもたらし、世界中で1千万人以上が犠牲になったと言われている。
- レポート 史学 科学技術 20世紀 科学の問題点
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自然科学史
- 私は昔から宇宙に多いに興味を持っており、幼いころからよく科学館に行ってプラネタリウムを見たり、また月や火星、土星などの観測会にも出かけたりしていた。そこで夜空を見上げたときに輝いている星たちは、それぞれ我々が想像もつかない位遠くに存在していることを学び、私は幼心にも宇宙の彼方に思いを馳せ、そこに言い知れぬロマンを感じたものであった。 古代中国において天文学が発展していったのは、もちろん第一には季節の循環を知りそれを農業に役立てるために暦を作ったり、それにより権力を手に入れたりしようとする、実用的要素のためであると思うが、古代の人々もこの世界はどうなっているのだろうか、この世界の端には何があるのだろうか、といったことに対して少なからず関心を持っていたと思うし、それを何とかして解き明かしたいと考えていた面もあると思う。このように実用的要素と知的好奇心によって世界中で古代から様々な宇宙観が考えられたのである。そこでこのレポートでは授業で扱った中国の宇宙観である「蓋天説」「渾天説」を中心に彼らの宇宙観を探り、それについての私の考えも述べていきたいと思う。 古代中国においてはまず天はまるく地はしかくいという「天円地方説」が春秋戦国時代頃に成立した。漢代に入るとこれが改良され「蓋天説」が成立することになる。初期の蓋天説では、地と天はそれぞれ平らで平行だと考えられていた。これは同じ時刻における影の長さが南北で違うのは大地が平らであるからであると考え、南北による影の長さの違いの値と南北の地点間の距離からピタゴラスの定理を利用し、太陽までの距離は8万里であると計算した。このような考え方はおそらく「地」が丸いなど考えもつかなかったであろう当時の人々が考えうる中では、理論的に数式を駆使して「地」と「天」の関係について考えている点において非常に論理的な考え方であったと思し、約2000年も前、日本ではまだ弥生時代だった頃にこのような考えが生まれているということに私は非常に感銘を受けた。
- レポート 古代中国 天文学 渾天説 蓋天説
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社会科学概論
- この授業では、社会的思考を立ち上げる、というテーマで1年間授業を受けてきたわけなのだが、この授業を通じていままで「常識」だと思っていた様々な問題についていろいろと考えるきっかけが得られ、実際いろいろな諸問題を自分の頭で考えることが出来たと思う。そのなかでも今回の課題では、階級の問題とグローバル化の問題という2つの問題についておもに取り上げていこうと思う。 まず階級の問題について取り上げようと思う。確かにこの授業を受けたり、また先生の著書を読んだりして、一般に貧富の差が少なく平等であると考えられている現代日本社会においても厳として階級が存在することは、今まで気づいていなかったがある程度は理解できたと思う。まず身近な例として教育格差について考えてみたいと思う。学歴というのは一見して開かれているものであり、努力すれば誰にも得られるような物だと考えられているが、そもそも大学入試を受け大学に入学するのには、その過程においてかなりの資金を必要とするものである。つまり、貧しい家庭の子供の場合、大学入試を受ける機会さえ与えられていない。このように考えると、ある程度資産を持った家の子供は有名大学に入学し、さらにはそれを生かして有名な大企業に就職し、また自らの子供を有名な大学に通わせる、といった一定のサイクルが見出され（もっともこの場合においても労働者として企業に身を投げる「賃金奴隷」にすぎなく、労働者階級の一部にすぎない、ということは先生の著書にも書かれているが）、また対照的に経済力が低い家庭の子供は、中卒か、せいぜい高卒といった学歴しか得ることができず、低賃金で劣悪な労働条件の元で働かざるを得ず、子供にもお金をかけることができない、というサイクルになってしまうため、学歴というものを通じてこのような過程によりある程度階級は固定化されていく、と考えることができるであろう。
- レポート 社会学 社会科学 階級 グローバル化
- 550 販売中 2005/11/20
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