元スレ【物理学】なぜ複数のロウソクの炎の揺らぎは同期するのか　山梨大などが謎を解明

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1 :

◆なぜ複数のロウソクの炎の揺らぎは同期するのか - 山梨大などが謎を解明

山梨大学と東京大学は10月26日、複数のロウソクを組み合わせた時に起こるロウソク同士の炎が同期振動する現象について科学的に解明したと発表した。
同成果は、山梨大学環境科学科の島弘幸准教授と学部生の岡本佳子さん、同大学教育学部の木島章文教授、東京大学の梅野宜崇准教授らによるもの。
詳細はNatureグループの電子版論文誌「Scientific Reports」に掲載された。

市販のロウソクを数本束ねて火をともすと、その炎は上下に激しく振動するが、例えば、それを3つ用意して、三角形を描くように配置すると、それぞれの炎は互いに足並みを揃えた振動を示す(同期現象)。
こうした同期現象は、リズムを刻む固体同士が近づくことで、集団レベルの大きなリズムが生まれる現象で、心臓の鼓動(多数の細胞が互いに同期している)やホタルの集団の光の明滅、壁掛けの2つの振り子時計の振り子の振れるタイミングなど、人間の生活の中で数多く見られる。

今回、研究グループでは、3つの太いロウソク束をアクリルケース内に配置して点火し、束同士の間隔を変えながら燃焼の様子を動画で撮影。
解析として、画面内の白黒画素値の時間変化を追うことで、3つの炎の振動が次第に同期していく様子を調べたという。

写真：3つのロウソク束を用いた火炎実験の様子 (画像提供:山梨大学、島弘幸准教授)

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その結果、3つの炎はロウソク束間の距離に応じて、4種類の異なる同期振動パターンを示すことが判明したという。
中でも3つの炎の相互作用を通じて、炎の形が垂直方向に細長く伸びたまま静止する「Deathモード」(=振動振幅の"死")というパターンは、一度発現すると、極めて安定であることを発見。
仮に、横から風などを吹きかけて、炎の形を一時的に乱しても、数秒で同モードは復元され、再び静止状態に戻るとのことで、この発生機構の考察を行ったところ、その発生原因が炎の周囲を取り巻く強い上昇気流同士の相互作用にあるという結論を得たという。

写真：3束のロウソク火炎群が示す同期パターンの一例。
このパターンでは、右端と中央の炎がタイミングを合わせて上下に振動する。
左端の炎だけが、その他2つと半周期分だけずれた振動を示す (画像提供:山梨大学、島弘幸准教授)

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写真：Deathモードの様子。
すべての炎の振動が突然止まり、細長い形を保ったまま数分間以上にわたり静止し続ける (画像提供:山梨大学、島弘幸准教授)

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なお、研究グループでは、もともとロウソクの燃える仕組みは、英国の科学者ファラデーの名著「ロウソクの科学」で良く知られる通り、物理と化学のエッセンスに富んだ現象であるが、今回の成果が、そうしたロウソクの科学に新たな知見を与えるものとなると説明するほか、科学に興味を持つ子供たちへの啓蒙につながれば、との期待を述べている。

写真：炎の周囲に生じる気流の渦のイメージ図。隣り合う渦が互いに影響しあうことで、炎が上下に振動する (画像提供:山梨大学、島弘幸准教授)

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参考：https://youtu.be/th5f8D0Xw-k

マイナビニュース　2016/10/29
http://news.mynavi.jp/news/2016/10/29/058/

2 :

煙でもっと視覚化して欲しかった

3 :

上にかぶしてるの段ボールだよなあ。
しかも何かの箱を解体したようなの。
研究費乏しいんだろうなあ。

4 :

重複スレだぞ。建てる前に確認くらいしろ

5 :

ロウソクさんたちにも人間のような意識があって
たがいにテレパシーで交信していることが世間に知れたら
人類史は新たな段階に入るぞ。

6 :

重複

【物理】なぜ複数のロウソクの炎の揺らぎは同期するのか - 山梨大などが謎を解明©2ch.net
http://potato.2ch.net/test/read.cgi/scienceplus/1478279032/

7 :

燃えれば上昇気流が生じるんだから同期し易いのは
当たり前だのクラッカーだべ？
　

8 :

風が流れるからではないの？

9 :

三つを一つづつのケースに入れないと、周辺環境が同じだからってなっちゃうやん

11 :

一枚めホラーのワンシーンだな

12 :

蠍火

13 :

三角波＆三角形で組むと
最大威力を発揮する　地震関係のなにかで見た

昭和ごろ実験してたかと

14 :

量子通信だと思う

15 :

何かの宗教の儀式みたいだな。

16 :

>>9

これだね

17 :

メトロノームといっしょだぞ
熊本の中学でもたぶん実験してる

18 :

あと一つ、縦軸に均等に働く引力を見落としているな

19 :

>>9
超常現象ではなく物理的な相互影響を調べてるのに、別にしちゃダメだろw

20 :

円周に並べると竜巻みたいになるんだっけ

21 :

スタートレックをみてみろ

22 :

大槻教授が

23 :

俺が揺れる
俺も揺れる
いや、俺が
どうぞどうぞ

24 :

振り子みたいなもんだろ

25 :

環境が同じだから
アホなの？　小学生でも解るよね？

26 :

そんな事より、大統領を糾弾するのになぜロウソクなのか疑問だ

27 :

せめて三脚使って欲しいな。

28 :

一定のサイズの机の上に並べた、
沢山の置時計も
共振して　最後、同期する。全く同じ。

29 :

共振とかいうやつでしょ

30 :

すげーくだらねー学者
はよそれ応用してるうえに応用して！
はよ！

31 :

実験で家を焼いたり
目をやられたりしないように気をつけよう

32 :

ダースケがまたオイルライターで実験したくなるニュースだな

33 :

共鳴波じゃないのか？

34 = 33 :

>>30
通信に応用できるかもしれない

35 :

なぜこの重複スレは同期しなかったのか

36 :

面白そうだけど読む気はしない

37 :

山梨大って聞くと、オボのことを思い出すよね

38 :

大学の研究テーマとしてはねえ.........
1/fゆらぎだとか、本質にせまって行くことになればな。
霊魂が関係しているなど言わないだけまだいいか。

39 :

>>38
いまだにｴﾌﾌﾞﾝﾉｲﾁとか言ってるバカが存在したのか

40 :

火で熱せられた空気って、結構な速度で上昇するよね

41 :

>>1
ニライカナイφ★記者さんて、ニュー速＋専門の人かと思ってた
いままで科学ニュース＋で、ニライカナイさんが立てたスレなんて、あったっけ？

重複スレを立てたというより、もしかして同じ話題で
ニュー速＋のほうに立てようとして板を間違えたとか？

42 :

空気が層を成してるだけ

馬鹿か

43 :

仏壇のろうそくの火が揺れると
ご先祖様が喜んでる
と教わってきた

44 :

この研究がのちにとんでもない発見に繋がるとは

45 :

ロウソクの科学に追記

46 :

隣り合った低気圧や高気圧と同じ

47 :

高校の科学部あたりの発表なら誉めてやりたい研究ｗ

48 = 47 :

ロウソクの炎の振動の同期
http://www.youtube.com/watch?v=Kt4nXTciz6Q

49 = 47 :

ろうそく同期 (4本)
http://www.youtube.com/watch?v=hUZbkZTD8jU

50 :

＞その発生原因が炎の周囲を取り巻く強い上昇気流同士の相互作用にあるという結論を得たという。

こんなの研究しなくてもわかるだろ

こいつらなにやってるんだ？馬鹿なの？

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