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ガラスは液体か固体か? まだ解明されてない:今週の「へえ~そうなんだ」より。

コキリコさん
コキリコ さんのブログ[カテゴリ:徒然なるままに
2020.7.9 23:25
ガラスは液体か固体か? まだ解明されてない:今週の「へえ~そうなんだ」より。

ガラスの歴史は古く、紀元前4000年のメソポタミア文明に遡る。
加熱で自由に形を変えられ、様々な添加物、たとえば鉛とか金とかとの親和性も高い。
ベネチアンガラスは金を含む典型。


日本でも正倉院に保存されている白瑠璃碗はもっとも有名な製品で、
ササン朝ペルシャからの伝来品ともいわれている。

さてガラス細工をした人はご存知でしょうが、ガラスを数百度以上に加熱すると、
どろどろの飴状になります。この状態で曲げたり吹いたり、伸ばしたりすることで
細かい細工が可能になります。
この「飴状」の状態はまあ、一種の液体状態でしょう。ところが室温まで冷やすと
「固体」になります。ガラスのこの二面性をどのように捉えたらいいのか?
学会でもまだ学説は定まっていないとか。
学説では「固体」とは:分子が規則的な状態で並んでいる状態。
ガラスは分子が不規則に並んで固まっているから、この定義によれば「液体」という
ことになる。

ガラスは固体のように見えるが、構造からみれば液体。諸説あったが、現在では
固体の準安定状態である「アモルファス状態」にある固体との説が有力になりつつあるとか。

また「物質の構造」という切り口から眺めると、「不規則網目構造説」と
「微結晶説」に分かれる。

 さてこれを決めるには「ガラスがなぜ固まるのか?」を説明できないと解決しない。

身の周りにあふれているガラス、まだこんなこともわかっていないんですねー。
「ガラスは透明(クリアー)なんだが、その構造はクリアーではない」

これが今回の「へえ~、そうなんだ」の記事のオチでした!!!!!
*出典:週刊現代7月4・11号。
オリジナルの出典:ガラスの科学。ニューガラスフォーラム編。日刊工業新聞社
ちぃすばるtopkatごろちゃんマー子チャミィ飛翔@スズジイ@チャコふぐのひれ酒 18人がいいねと言っています
コメント
ふぐのひれ酒さん
2020.7.10 13:07
ガラスと言ったら無意識ですが個体、そう思って居ました。( ´∀` )
でも、「そうなんだ」で、基礎科学というのか、大切なことですね。
最近は、基礎学問を軽蔑する風潮ががありますからね。
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コキリコさん
コキリコ さんの返信コメント
2020.7.10 20:31
高校の化学の定義なら、ガラスは「液体状態の個体」という、
二面性を持った物質となりますねー。

最近、金属でもこういう、どちらにもつかないような、へんてこな構造をもつものが
見つかってきてるようです。

21世紀の科学の新分野になりそう……。
1人がいいねと言っています
ハニーちゃんさん
2020.7.10 11:02
おはようございます、
頭の隅にもなかった問題で普通、個体と思っているのではないですか、
然し科学的な定義に照らせばそうではないみたいです、
物心がつき始めた頃から観察し続ければガラスは液体のように流れて形が
変わると考えられているからでしょう、ガラスは固体と液体の境目に有る
ような不思議な物質に成るらしくその仕組みの解明は物性物理学の大きな
謎と言われていて今も正体を探る研究が続いています。
1人がいいねと言っています
コキリコさん
コキリコ さんの返信コメント
2020.7.10 20:29
高校の化学で習う物質の三態:
固体:
液体:
気体:
大雑把に言えば、
固体とは分子が規則正しく配列している状態。
液体とは分子がランダムに配列している状態。
気体とは分子が一定の形を持たず、自由に動き回っている状態。

ガラスは室温では「固体」に見えるが、分子はランダムに配列しているから、
定義から言えば「液体」になるが、挙動などから見ると固体に近い。

こういう「あいまい」な物質が最近増えてきている。
21世紀の科学はこれかもしれない……。
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チャミィさん
チャミィ さんのコメント
2020.7.10 6:41
おはようございます ☆彡

そうなんですね。。
てっきり硬く固まってるから固体
高温で熔けてる時が液体って勝手に思ってました
ヽ(;▽;)ノ

クリスタルガラスもすきですが
沖縄ガラスみたいな素朴なソーダガラスもいいなぁ
(^_^*)♪
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コキリコさん
コキリコ さんの返信コメント
2020.7.10 9:09
ガラスも室温では個体だから、「固体」の分類でいいように見えるんだが、
学問的定義では、ガラスは鉄みたいに分子がきれいに、秩序だって
整列してないから、「液体」という定義になりそうと考えられてきた。

液体の定義は、分子の並び方がランダムである状態。

しかし、その挙動は、液体でもお個体でもない。
それほど簡単な話じゃないってことらしい。

日本じゃ陶芸のほうが人気があったから、製品としてはガラスは少ないですねー。」
なんせ陶芸品と言えば、日本じゃ縄文時代からの伝統品。
縄文土器のデザインが見直されてますねー。
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ぎ~やんさん
ぎ~やん さんのコメント
2020.7.10 6:04
この年寄りは、個体の概念しかありません。
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コキリコさん
コキリコ さんの返信コメント
2020.7.10 9:02
高校の化学で習う「物質の三態」に入りきらない奇妙な挙動を示す物質などが
続々と見つかっており、科学は楽しみな学問でもあります……。
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雪豹さん
雪豹 さんのコメント
2020.7.10 5:13
ガラスは固体か液体かという問題は、業界でも
未知の分野らしいですね(^^♪

日本物理学会誌でもガラスは液体と言われるが、まだ決定打はないとか、
解明が待たれるというような文を書かれていますね。

まさに へぇ~そうなんだですね。
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コキリコさん
コキリコ さんの返信コメント
2020.7.10 9:01
科学万能の時代になったと言われてますが、まだまだ未知の分野も多数ありますね。
「物質の三態」に収まり切らない性質を示す、奇妙な物質とか、状態も
続々と発見されており、これから楽しみな学問分野であります。
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topkatさん
topkat さんのコメント
2020.7.10 5:02
コキリコさん、こんにちは。

ガラスは液体か固体かなんて考えたことも有りませんでした。
まさに「へぇ ~ そうなんだ」 の心境です。

コペンハーゲンの工芸デザイン学校三年制の陶芸科に通っていた時のこと、最初の一年を過ぎると、工芸ガラス専門クラスの道が開かれるので、全員が二週間くらいのガラスコースを受けました。

此処北欧はいまだに大小のガラス工房が多く、絵皿やグラスなどを制作してる様子も見られるのですが、見るとやってみるのは大違い。

私は見るのも初めてで、1300度のオーブンの中にあるドロドロに溶けたガラスを鉄のパイプで、ちょうど水あめのような感じで取り出して、口で息を吹き入れながら両手でパイプを回したり振ったりして形を作ってゆくのですが、もたもたしているとトロリとスパゲッティのように床に落ちちゃうし、濛々と煙が出たり、ジューッと音がするし、火傷しそうで恐かったですよ。
先生が一生懸命に助けてくれて、いちおう大きなワイングラスを作ったけれど・・、私は陶芸を取りました。

形成されたガラスは、専用のオーブンに入れて一昼夜以上かけて徐々に常温にしないと割れてしまうそうです。
陶芸の過程でも、焼くときに特定の温度になる時がいろいろな決め手になるなど、固体から液体、液体から個体(?)になる時がクリティカル。

しかし、ガラスは実用的ですし、美しい、昔も今も魅力的ですよね。
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コキリコさん
コキリコ さんの返信コメント
2020.7.10 8:58
ガラスという物質はあまりに身の回りにあふれていて、疑問に思うことも
ないほどですね。

ガラスの歴史はメソポタミアで始まったということで、工芸品もやはりヨーロッパの
方が優れていますね。
伝統から言ってもヨーロッパのほうが古くて、市民の間でもガラス工芸に人気があるのは
当然と言えば当然でしょう。

日本では逆に陶芸のほうが歴史もあり、伝統もある。縄文土器なんて、
デザイン的にも非常に優れたものがある。
このあたり、東西の伝統文化の比較をすると面白いところが見えてくるかも……。

ガラス細工は大学院の当時、自分で反応器を作る必要に迫られて、酸素バーナーを
使っていくつかオリジナルのものを作った経験はありますが、
工芸品は作ったことがないですね。
日本じゃ陶芸工房ほど人気がない事も一因です。
しかも陶芸よりも「熱い」液体ガラスを扱わなきゃならないから、
やけどもあるし、短時間勝負という点も難しいところがあるようですね。
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topkatさん
topkat さんの返信コメント
2020.7.11 3:59
そうそう、その東洋と西洋の芸術的感覚というものが大いに違うというのはおもしろい!
地球規模にしたら、もっと、それぞれに違うのだということも想像できます。
だって、夜空に見える星がまず違う、夏と冬のある国と無い国、海の国と山の国と砂漠の国etc.。

文章を書くのに縦書きと横書きに分かれるし、二つの選択肢があれば二つに分かれるところがいかにもというかおもしろいものです。

私の通ったデザインスクールはこの国でもコペンハーゲンとユトランドに二つあるだけで、毎年20-30人くらいししか入れないから競争率が高かったのですが、私が入学試験で心配したのはデンマーク人に果たして私のこの日本感覚が通用するのかしら? ということでした。

日本画は平面的で色彩や素材を表現、むしろアンバランスな自然を大事としますが、西洋画は反対なのよね、光と影を強調した立体的で、自然とのハーモニーというよりも、むしろ人間賛歌のドラマを好むようなところがあると思います。

陶芸デザインにしても、ギリシャのツボのように完璧な形とちょっと歪で釉も均等でない備前焼のどちらがお好き? というところでしょうか。

ちなみに釉はガラスの一種、ナトリウムやカルシウム、石英などの粉を混ぜて作ります。

日本人の季節感の色というのも独特なんだというのも発見しましたよ、人物画や彫刻などもレオナルドダヴィンチのセオリーは使えない、なんたって、各先生たちと議論したり、証拠を見せたり、いろいろおもしろいエピソードがあって楽しかったですよ。
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コキリコさん
コキリコ さんの返信コメント
2020.7.11 8:44
topkatさんが通っていたのはガラス工房じゃなくてデザインスクールでしたか?
二つしかないとなると、入るのが大変ですねー。
名古屋の某新聞社の主催するカルチャーセンターでも、人気の講座は
あきまち もあるとか。

西洋の美術と言えば壮大な建築物。
ベルサイユ宮殿とかが頭に浮かびます。こういう建築物などは
左右対称の幾何学美が追及されているとか。
日本の美はそれとちがい、非対象の美が追及されているとか聞いたことがあります。

また江戸時代の北斎や浮世絵などの「視点」が西洋の絵画の視点と非常に違っていて、
西洋の画家たちは目を見張ったと言われてますねー。

まあ当時は日本は鎖国をしてたから、西洋の美術の影響はあまり受けていなかったから、
独自の発展を遂げたのでしょうが、今のようにグローバルすることが
はたしていい事なのかどうか、大いに悩ましいところです。

縄文土器の芸術的斬新さを指摘してくれたのは岡本太郎さん。
独自の発展をしていると、そういう特徴にもなかなか気づかないという
逆の意味での問題もありますし、なかなか難しいものです。
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しょうくさん
しょうく さんのコメント
2020.7.10 4:35
液体であり個体であるということになるんですかねー。
まさに「へーー・そうなんだー」
1人がいいねと言っています
コキリコさん
コキリコ さんの返信コメント
2020.7.10 8:45
高校の化学で習う「物質の三態」に当てはまらない状態を示す
物質が最近、続々と見つかっているようです。

科学万能の言われる現代ですが、まだまだ面白いことが一杯あるようです。
0人がいいねと言っています
すばるさん
すばる さんのコメント
2020.7.10 1:11
昔、こんなに学術的ではないけれど、こんな話を聴いたような。

昨夜、イタリアで購入したガラスのゴブレットを見ていたばかり。
偶然に不思議。
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コキリコさん
コキリコ さんの返信コメント
2020.7.10 8:44
あらら、偶然の一致ですね。

この記事は先週金曜日に発売された号に収録されていた記事なんですが、
いろいろ書きたいブログがあって、ちょっと遅くなっていたんです。

ガラス工芸品は日本よりもヨーロッパのほうが伝統もあり、
良いデザインの品は多いですねー。
1人がいいねと言っています
ちぃさん
ちぃ さんのコメント
2020.7.10 0:48
へ〜、へ〜、へ〜
不思議だと思ったこともないし、考えたこともなかったです。
確かに液状のものが固体になりますね。。。
神秘的!
まさしくへえ〜、そうなんだ!!
1人がいいねと言っています
コキリコさん
コキリコ さんの返信コメント
2020.7.10 8:41
高校の化学で教えられる「物質の三態」、気体、液体、個体に
当てはまらない状態を示す物質が、最近、次々と見つかっているようですよ。

医学もそうだが、科学万能の時代となったと言われているが、
まだまだ、序の口みたいですねー。
1人がいいねと言っています
一の糸さん
一の糸 さんのコメント
2020.7.9 23:57
ひぇ~
ですね
ガラスは特別の存在?
鉄だって、高温に熱すればどろどろの液体になる。
これとは違うのですね分子の並び方が液体?
解らない?
古代ガラスというのは値段がめっちゃ高いのですね、水晶より高いのだって
まあ骨董価値でしょうか。
1人がいいねと言っています
コキリコさん
コキリコ さんの返信コメント
2020.7.10 8:38
古代のガラス製品がめちゃ高いのは「貴重品」という一面もありますねー。
正倉院の宝物殿にガラス製品が収納されているはずと調べてみたら、
あった!
しかも遠いペルシャの製品。

まあこれは国宝だから値段はつかないでしょうが、天竺よりも遠い国の
製品とあって、当時としても大変に貴重品だったんでしょう。

固体、液体、気体の定義という、従来の枠に入らない、へんてこな「状態」が
最近、続々と見つかっているようですよ。
0人がいいねと言っています
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