【もっとも身近なパラドックス】確率的には絶対起こらないはずの雨が降る衝撃の理由

[@前田日明-w8u]

こんなに優しい科学は初めて。天才かも。

[@mizutansan594]

優しい………易しい……？

[@前田日明-w8u]

@@mizutansan594 優しい。

[@眞和-s2g]

@@mizutansan594 指摘してあげて「優しい」

[@ななしー-r8q]

飛行機雲は典型的な例と聞いたことがあります。
飽和水蒸気量を超えている中で飛行機が飛び、塵をまき散らすことで凝集して発生すると。

[@GO-ts1nu]

理科の先生が「雨は蒸留水だからキレイ」って言ってたのは嘘だったんか

[@中井誠二]

飲用の観点からすると核の塵より落下時に吸着する塵の方が影響高い
雨水を飲用に使う地域ではしばらく置いて上澄みを飲むそう
とはいえそのままでもその辺の水よりは俄然キレイ

[@juuxlb9401]

何処の馬鹿？そんな大嘘を信じて何十年も生きられたとは

[@APW_Manbow]

「身の上心配ある参上」に「心配ある事情」
懐かしい算出式が出てきて脳が若返ります。
空気中の微粒子ならどのみち呼吸でも吸い込んでますね。

[@KS-tv9rh]

水蒸気の飽和+塵がないと雲にはならないというのはそうだけど、「絶対起こらない」とかの表現が人によってはちょっと引っかかるのかな？

[@冷泉静]

なるほど雨は塵で作られるのは知ってましたが、塵がないと雨降らないんですね。だから南極はブリザードは有っても雪降らないんだ、面白い。

[@8月の鹿]

南極に雪が降らないのは、そもそも南極が極度に乾燥した地域だから、じゃなかったっけ？

[@冷泉静]

@@8月の鹿 そりゃそうだ、大気中に水蒸気なんかないよな。だとすると氷はどっから来たんだろう?

[@冷泉静]

@ねぼけなまこ 南極は大陸だよ海が凍ってから隆起したならわかるが実際は違うんじゃないか?それに南極の氷は氷河みたいに常に海に流れてる。夏期に雪降のかな？

[@しのべぇ-f5w]

ごめん、何を言っているのか、まったく理解できない。
ブリザードって吹雪でしょ。これは雪じゃないの？
それとも、南極には埃がないと言いたいの？

[@冷泉静]

@@しのべぇ-f5w ブリザードは地吹雪で風で雪が舞い上がるもの降雪とは違う。極地は塵が無いとは言わないが極端に少ないし雑菌もいないから南極観測隊では調理したものを冷ますのに蓋もせずに屋外に出しておく。それに「8月の鹿」さんの言う通りマイナス数十度の世界では水蒸気は無いに等しく、極地でブリザード以外に6日みたいな雪やダイヤモンドダストの映像を見た記憶ないって事。

[@ЦанИкра]

動画最後の復讐問題が飛び抜けて秀逸
定着させるいい動機づけになっている

[@ピザマン-h2i]

BGM選びも至高です！

[@pecheblue8170]

このチャンネルって馬鹿には全然理解追いつかないような数式とかめちゃんこ出てくるくせに最後にはめっちゃ理解できる...！本当にいつもわかりやすく興味深く時短であらゆる意味で素晴らしいチャンネルです✨

[@あーる-d1o]

寒い時期に息吐くと白くなるのもこれ

[@ああ-r9w5j]

つまり、口から塵が出てるってこと...？

[@あーる-d1o]

@@ああ-r9w5j 空気に塵があるってこと

[@ああ-r9w5j]

@@あーる-d1o ありがとう！
ものすごい勘違いしてた

[@やまちくん]

ハマりました😂

[@雲地雲国齋]

目からウロコです。解りやすいですね。

[@1iijob648]

実験で線香の煙をフラスコに入れたことに納得がいってなかったけど、実際に空気中でも同じようなことが起きてたことを、この動画で知って合点がいった

[@JackieMatthews610318]

菌類の胞子が降水量に影響を及ぼす、という話を前にTVで見た事があります。
それも「塵」の一種としてばかにはできないんですね。

[@neko-dn1ml]

納豆菌も上空4000メートルを飛んでいて、その納豆菌で納豆作ったりもしてますよね！
なんかこういうの聞くと楽しいですね♪

[@aquacrown9654]

雨粒の自由エネルギーを考えたことはなかったので勉強になりました。分野としては大気物理学や界面化学とかになるんでしょうか？

[@水辺憧]

雨上がりに空が澄んでいる理由ですかね。素晴らしい知識を有難うございます。

[@aa-yu5jl]

雨乞いのイメージでよくある焚き火の周りを踊るやつ、空気中に塵を撒くという点で実はそこまで的外れじゃなかったのかな…

[@眞和-s2g]

凄い！アブダクション的論理形成。そういうの好き

[@まる-s3i4z]

(1)均質核生成
(2)不均質核生成
(3)表面積
(4)体積
(5)r0
(6)塵
(7)海塩粒子
(8)土壌粒子
で合ってる？

[@靴馬まばこ]

5は臨界核半径

[@catcoswavist5784]

塵も積もれば(雨が降って木が育って)山となる

[@theresagreatbigbeautifulto9315]

なんて音楽ですか？

[@ft6882]

① 3:13 のグラフは半径が小さいときに表面エネルギーの方が体積エネルギーより大きいとなっているが、
　 最初から体積エネルギーの方が大きければ、R0は半径0で水滴ができる。半径が小さいときに
　 表面エネルギーが大きくなる(係数が大きい)理由が説明にないのは、問題だと思う。
　 （個体-液体間でのエネルギー差し引きが最初から負であればR0は半径０でマイナス側になる。
　　 水分子は分子間力だけでなく、水素結合を起こすため、数K程度の極低温ではR0が半径０になっても不思議ではない）
② 4:38 「臨界核半径を作るには水分子が1臆5千万個必要」と言っているが、その半径を決定するパラメーターの
　 一つであろう「温度(水分子の運動エネルギー)」について言及がないのは問題だと思う。
　 （水分子しかない場合は湿度が100%を超えてもすぐには臨界核半径を超える水滴は出来ず、
　　 例えば温度0度で水分子だけで臨界核半径を超えるには相対湿度が430%以上でなければならない、
　　 のようなことを踏まえて、それがどの程度ありえないのかを説明すべきである）
③ 6:13 「塵に凝縮する方が、表面エネルギーが小さくなる」といっているが、なぜ塵に付着した方が
　 表面エネルギーが減少するのか言及していないのは問題だと思う
　 なお、塵に水分子が付着する場合も原子1個から始まっており、それに触れていないのも問題だと思う。
　 (ちなみに、図で示したように塵の一部で水滴が大きくなるより、塵全体を水が包んで成長するのが正しい図解であろうし、
　 そもそも水分子-塵(塩化ナトリウム、塩化カリウム、硫酸塩、、、等々）は塵の不均質なエネルギー状態を安定化させる方向に働くため、
　　水分子-水分子よりも結合が容易であり、水滴の核となる、ということを述べるべきである。）
④ そもそも、雲ができるようなところは気温が低く、水滴ではなく、塵への水分子付着及び結晶化（雪）となり、落下時に
　 気温が上がり溶けて水滴になる場合の方が、主な生成過程と考えられる。

[@NKnakamura]

人口降雪や降雨の研究は結構チリをぶっこむものが多いですよね。
となると中国みたいに空気汚染の進んだ地域だと同条件の地域より降水確率は高いんでしょうか？

[@hentaichemistry]

あそこは大陸で偏西風の流れ的に常に乾燥した空気が流れ込んできます。
そのためチリは大量にあれど雨が降るのは黄河や、長江、湾岸付近などの比較的水蒸気が集まりやすい場所限定でしょう。
中国の農業分布図などを見ると北や東はやはり降水量は少なさそうです

[@りらのふ]

チリに凝結した後に水滴が成長できる半径を構成するのに必要な数だけそこに水分子が集まる確率は、どれくらいの計算になるんだろう？チリの形によるか。

[@take8945]

南アメリカの端にありそうな細長い形してそう

[@Nanchatte_AIM]

中学の理科の教科書は雨ができるには凝結核が必要ってなってるはず

[@hal2918]

上空で水蒸気が冷やされて、それがチリにくっつく形で成長して雨粒になって落ちてくる。だから最初の親が子供にする説明は半分正解。別にうpぬし様はそれを否定してるわけじゃないんだけど、「絶対起こらない」を、「それは間違い」って言ってると捉えちゃって納得いかない人がいると思われ。

[@22sota45]

てことは温度を下げて飽和水蒸気量を下げても塵が無く壁にも水がつかなければ凝縮しないってことか

[@yarjanka]

雨ができるには上空の地理が必要、雨は結露現象である、というのは中学で習うはずなんだけどな... フラスコに線香の煙を入れないとどんなに空気を抜いても曇らない、という実験をやる学校もある。

[@yamasho9154]

知識情報としての動画としては良いけど、「地球の環境であれば常識的に起こる現象」なのに、「確率的には絶対に起こらない・・」という、“無い前提” での振りは、姑息でいやらしいと感じました。
「実は、雨は地球環境が少し違っていれば降ることができないのです」といった振りにすべきだったんじゃないでしょうか？
今後、考え直された方が良いのではと思います。

[@三十五直木]

私もそう思います。「確率的には絶対に起こらない・・・」と言われても見てる方は？？？です。そこを前提として話されても困る。

[@hentaichemistry]

まぁ、いや、今雨降ってるんだけどって人もいるだろうなw

[@FireBirdLion]

この説明を探していました。
見つかってよかったです。ありがとうございます。
ただ、すこし、残念な間違いがありますね。わかりやすさを優先したためでしょうか。

[@asobi_jinsei]

雪がその仕組みなのは知ってたけど、そもそも元は雨だろうから同じだよな。ずずず～っと気づかんかった。

[@抹茶-o8t]

水蒸気が冷やされて水になる
↓
冷やされてできた水が塵に付く
↓
塵に付いた水が成長して雨粒になる
でおk？

[@湯-f7l]

違いますね。塵に水分子が集まることで液体の水になるということです。

[@hentaichemistry]

だから一番目の工程と二番目の工程は同時に起きる

[@paper1394]

南極では吐く息が白くならないのも塵が少ないからだったけ

[@Larphy002]

雨水に塵が含まれているのは ダーティーなイメージですが、オーストラリアのカンタス航空のファーストクラスのお水は 雨水(天水)だそうです。

[@youtsube09]

実験室の中で雨粒を作り出すことはできるのでしょうか？

[@hentaichemistry]

結論から言うと難しい雲を作るところまでは行くだろうが雨となると壁などの余計なところに結露として出てきてしまうから。ただし、そのための実験室をとんでもないお金をかけて作れば不可能ではない

[@kuni_jp3975]

雨の後は空が綺麗だよね

[@sini4589]

空気中に塵が無かったらどんどん空気が含む水蒸気量が増えて雨じゃない形にしろ結局地上に還元されるんじゃない？

[@nobuji9582]

飽和蒸気圧になって、蒸発自体できなくなるかもね。知らんけど。

[@町の夕焼け]

最近空気中に漂うマイクロプラスチックが増えているからそれに伴って降水量も増えるのでは?

[@35satori]

「絶対起こらない」→「しかし塵がある」って言われても、そりゃそうだろって話。
初めから無いことを前提にして、あたかも塵の存在が特殊であるかのような印象を与えているのはおかしい。
「空気が無ければ絶対に生きられない」と言ってる様なもの。

[@hentaichemistry]

結局この動画はパラドックスとか言う単語も引っ張り出してきてたけど何を伝えたかったのかがいまいち分からん

[@AngryCoward]

変化が起こるのに必要なエネルギーを下げるという意味では、触媒のような働きをするんですね。

[@西寺信悟]

はえ〜、昔先生が空気中の塵が核になって雨が出来るって言ってたけど、こうゆうことだったんだな〜。

[@jbfmify]

最初の仮定が誤り故のパラドックス。仮定を修正し、基本原理を否定しないしぶとさが科学かと。

[@bezenwynton3430]

2乗と3乗の大小比較では何を1とする時の話なのかと、その根拠が示されるべき
1センチは0.01メートルで10ミリだ

[@bezenwynton3430]

そも面積と体積の数値を直接比較する事の意味がわからない。「１より小さい数では2乗より3乗のほうが小さい」
ゼロがいくつ並んでいようがｒが2倍になったときに表面積は４倍に体積が８倍になるのは変わらない。

[@anon_manzoku]

チリのあるところで冷えて降ってくるってこと？
ところでどの辺がパラドックスなんだろ

[@こけた-c2f]

基本的には上に行くほど温度が低くなって飽和状態になってしまうからじゃないのか？じゃなきゃ雲の底辺が直線になる理由がないと思うけど

[@mizutansan594]

・水になりたい水蒸気の背中を押してくれるのが凝結核。
・雲の底が平らなのは下から来た空気がというより、上から落ちてきた水滴(＝雲)が一定の高度で蒸発するから。雲は空に浮かんでいるのではなく常に落ち続けている。
・山の斜面を登る風を見ると分かるけど、雲の発生は「雲の底がまず最初にあって」というわけでもない。なんとなーく発生して徐々に大きくなっていく。

[@もこもこ-u3x]

イオン化も計算に入れられてるのかな？

[@minashino]

そもそも動画前半の考え方でいくとじゃあ雲は何でできるの？って疑問が先に来ることになるからね…
水蒸気が上空で（塵を核にまとまって）水滴になって降ってくるのは間違ってないので、子供への説明もそれで許してもらおう

[@ajaxapi]

rの単位の値が1より小さいか大きいかで実際のエネルギー変化が逆転するの？

[@gip8054]

単位によって(メートルやヤード)によって逆転の値が変わるのでは？ということですかね

[@hm5869]

5:22　結論

[@yashima9033]

山を超えるところによく雨が降るのは山が大量のチリを空気中に供給しているからでしょうか？

[@そのなか]

人工降雨の仕組みや夕立が減った原因ですね

[@KawaiHiromi]

先生、質問❗️
カンボジアやマレーシアの雨季に毎日3時間くらい降るスコール。
日本の台風直撃並みの土砂降りが1時間くらい降り、下水があふれて10cmくらい道が洪水します。
さしあたり10cm溢れる雨が1km四方に降ったとしたら、1000m×1000m×0.1m=100000m³。
1m³が重さ1tですから、10万t ❗️
すなわち、1km四方の上空に10万tの重さの雲が「浮かんで」いた、ということになります。
どうにも感覚的に解せないのですが、あたしの考え方はどこかおかしいのでしょうか？？？

[@teetee8]

風が吹いているから、1km四方の上空8kｍの空気8立方キロに含まれていた水では無くて、雨の降っていない所から湿った空気がどんどん入って、入れ替わっているんだと思いますよ。
でも、地面1平方センチの上に載っている空気の柱(気柱)に含まれる水蒸気量は、最大で５～７g（降水量に換算すれば50～70mmに相当）だそうで、7万トン位まではありえそうです。

[@KawaiHiromi]

@@teetee8 さま
積乱雲は上昇気流やから、あまり東西南北には移動しないと思います。
積乱雲の総重量は降雨量と同重量で間違いはないと考えます。
タンカーと同じ重量が浮かんでいる、と思って見ると、なかなか常識が混乱します。

[@伊藤誠-o3j]

気圧が低いと沸点が下がって気体（水蒸気）になりませんか？

[@hentaichemistry]

それは少し語弊があって気圧が下がると沸点も下がるが水のもともと持っているエネルギーの割合は変わらないため水蒸気にはならない。しかしより少ないエネルギーで沸点に到達することができるため地上より簡単に水が蒸発するのもまた然り。

[@糖質オフ-h1j]

そもそも空気中の水蒸気が一様と考えるのが間違いなんじゃないか？

[@kattsuki5399]

液体が結晶になるときの計算はこれでよいが、この計算は気体が液体なる現象に適用できない。
水分子ひとつが孤立している状態（気体）と、水分子が複数集まっている状態（液体）との分子１個当たりのエネルギーの差を計算しなければならない。
単純に考えると、体積の関数として、分子１個当たりの分子同士の結合の数がどのようになるかを計算すればよいことになる。
それを考慮して計算すると体積が大きくなるに従い、分子１個当たりの自由エネルギーは単調に減少する。
不均質核形成の方が均質核形成よりも自由エネルギーが小さくて、不均質核形成で液化が進行しやすいことはありうる。
だからと言って均質核形成がまった起こらないとはならない。

[@hentaichemistry]

可能性の話じゃなくて一般的な話なのでそちら方面の知識がない人にそれを教えるのは酷だと思います。
このコメントを見て意味がわかるのなんて現役学生付近の年代かそのようなものが好きで距離感縮めて勉強してる人だけでしょうに

[@user-puresisu]

そして乱反射？で雲が白く見える

[@ryutaro545]

その理屈だと、砂漠とかゴミが多い都会の方が雨が降りそうだけど
後夕立とかスコールが発生する原因も説明できない。
多分この理屈も間違えてるんだと思う。説明が不十分だし、実験での再現性がない。
チリのない空気とチリのある空気で雨が降るかの実験はしてないだろう。(できないと思うが)
そもそもものすごい勢いで動いてる水分子がチリに衝突して一体化する。なんて現実的な発想だとは全く思えない。

[@黒河ドロボー]

ヨウ化銀を撒いて人工雨を降らせるのもコレ？

[@FunwariYurai]

大気中に塵やほこりがあるのは当たり前だから、水蒸気が水滴になるのはあり得ると考えるのが普通な気がする。
絶対に起こらないとか衝撃とか煽りすぎ。科学ってもっと冷静に語られるべきものではないでしょうか。

[@kiosk1347]

wikiでもそんな原理は載ってないけど本当？

[@Satan-asi-tsume-aka]

最後、問題にすんじゃねー！！！

[@tarumon7]

水分子の持つ静電気は関係すると思うが

[@かわいいおじさん-u6o]

表面積増加のエネルギー増加速度と体積増加のエネルギー減少速度が違うのでは？

[@スカシレコクサモナカ]

神様が何処かで流した誰かの涙をみんなが忘れてしまわないように落としてるんだよ
(◞≼◉ื≽◟ ;益;◞≼◉ื≽◟)☝

[@うすしお味-t3f]

単に静電気で水蒸気がお互い引きあうので水滴が雨粒にまで成長するんだが、めんどくせぇな数学者は

[@ryo660502]

水分子が1億個だったら1mol以下だし全然可能性ありそうにも思えたけど、、、

[@アンドロイダー-o8v]

「線香の煙を入れてから雲を作る実験を中学でやったじゃん」って言おうとしたら既に2人くらいがコメントしてた
学校で「線香の煙入れないと雲出来ないよ！」って言われたんだけど、なぜそうなのかをきちんと説明してくれない学校も多いのかな…？　この動画見て「初めて知った！」って驚いてる人が多い様子を見ると、教育が敗北していることになる…　学校もっと頑張れ…

[@mor85241]

いや、温度が冷やされるから空気中のチリに水滴がつくんでしょ。なぜ雨が降るのかの答えは、水蒸気が冷やされるから。で合ってる。

[@杉崎弘樹]

チリがなければ温度関係なく発生しないですよね…

[@manuoooooo]

陰キャは会話をいやで初めがち

[@syukueimu]

喧嘩しないで！(予言)

[@とんかつ-z9x]

句点

[@とんかつ-z9x]

読点

[@トロマス-p1r]

塵があった方が表面積が小さくて安定っていうのは、水滴ができてからの話と認識したけど(水滴が塵に集まって大きくなる)実際は、塵に水分子が集まって水滴になるって言うのが正しい内容っぽくて全然ピンとこない…

[@リ-ムルテンペスト]

それは沸騰に関しても、おなじ。

[@skdjrufhxjid]

粉を撒くと雨降るんでしょ　中国がやってたな

[@まぶ-l2y]

雨乞いの儀式で火をたいて煙を立てるのは理にかなってる
とかいうね、実際それで雨が降るかわからないけど

[@meroppa1]

ストーンサークルみたいな岩も物理的に雨を降らせ易くする工夫説があるね。そのメカニズムを説明した動画とかサイトがあったけどキーワード忘れて出て来ない

[@gtofuji]

「雨」っていうのは「水滴」から始まるのか？
だったら、「水滴」が「雪の結晶」に変化する過程を「自由エネルギー」とかを使って説明してほしい。

[@hentaichemistry]

水滴が雪になるのは純粋に水蒸気がチリに凝固した結果であって表面張力は発生しないから自由エネルギーを用いての説明はできない。純粋に雨ができるメカニズムと同じメカニズムでもっと気温帯が低いところでできると雪になると考えてもらっても大きな違いはないだろう

[@NINGEN.12]

ほんとはこういう動画の方がUA-camに少ないからもっと見たいけどUA-camの層的にもっとキャッチャーだ分かりやすいやつじゃないと難しいよな。実際最近分かりやすい動画のおかげで結構人増えてるみたいだし。

[@ナマーエミョウジー]

1億個の水分子なんてほんのわずかじゃん
そこからどうやって確率を計算するかを示さないと
バカなのかな

[@mildsevenmevius2403]

・・・雪の結晶の理屈と一緒じゃん？　パラドックスは大袈裟。

[@矢野晋二]

大気中に存在する水蒸気の濃度を4%とすると仮定し、モル濃度に換算すると1.78*10^-6mol/cm 3となり、1モル(6.02*10^23コ)だから水分子の数は1億個を遥かに越える。

[@矢野晋二]

@@focacc 湿度4%の定義が、よく判らない。絶対湿度なのか、相対湿度なのか？面倒なので、大気中の水分として考えている。それでも、誤差は、せいぜい、３桁。10の14乗～10の17乗となり、ウプ主の言う1億五千万を遥かに越えている。湿度と同じような専門的なスケールで言ってるのだろうが、それについて何の説明もしていない。必要な水分子数は、一億五千万以上だが、湿度4%では到底及ばない。では、説得出来ているようで、一般人相手にまったく説明になっていない事を指摘したかっただけです。

[@アイネクライネナハトムジーク-q2i]

@@矢野晋二 up主の主張は、(空気1cm3あたりに含まれている水分子が1億個より圧倒的に多いのは確かだが、)1億個の水分子が1点に集まることのできる確率は低い、ということです。
直感的には低そうですが、何億年も起きないかと言われるとどうなんでしょう？

[@矢野晋二]

@@アイネクライネナハトムジーク-q2i Up主は、どれ位の範囲に1億集まるかまるで説明していません。これでは、何も説明していないのと同じです。

[@矢野晋二]

湿度4%を相対湿度として、考え直すと、UP主は、『一般に雨は、大気中の水蒸気が飽和して、結露して降ってくると考えられているが、実際は、4%と言う乾燥した状態から降り始める。これは、大気中のホコリや砂粒の表面に水蒸気が集まるから。』これをUP主は、大上段に水の分子数1億5千万とか言った為、視聴者は、大気中の水蒸気が飽和しても、結露には、数が足りず、ホコリの力を借りないと雨が降らないと変な誤解を与えている。

[@jojxi]

​@@矢野晋二 相対湿度4％という乾燥状態で雨が降り始めるというのではなく、どんなに大気が湿っていても大気中の水蒸気組成はたかだか4％ということではないかと。
水分子だけが(飽和して)液体となっても(湿度に関わらず)雨粒大の水滴にはなれないという主張。
とはいえ、もし大気中に塵や埃がなければ霧箱状態になるが、宇宙線等の刺激で雨滴に成長し得るので、数億年に一度ということはないと考える。

[@mizutansan594]

当たり前の事でも、理論的に考えてみると当たり前の現象ではなかったっていう。
じゃあ何故それが当たり前に起こるのか？
ハエは空を飛べない的なやつ。