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ジョン・レナード=ジョーンズ

索引 ジョン・レナード=ジョーンズ

ー・ジョン・エドワード・レナード=ジョーンズ サー・ジョン・ エドワード・レナード=ジョーンズ KBE, FRS(John Edward Lennard-Jones、1894年10月27日 - 1954年11月1日)は、イギリスの数学者、理論化学者である。ブリストル大学の理論物理学の教授、後にケンブリッジ大学の理論科学の教授を務めた。現代計算化学の創始者と見なされている。 レナード=ジョーンズは、科学者の間において分子構造、原子価、分子間力に関する業績でよく知られている。これらのテーマに関する多くの研究は、レナード=ジョーンズが1929年に発表した論文から成長していった。液体および表面触媒に関する彼の理論もまた今でも影響力が大きい。レナード=ジョーンズが発表した論文は少ないが、それらの影響力は大きい。 レナード=ジョーンズの主な関心は、原子ならびに分子構造、特に原子粒子間に働く力や、化学結合の性質、なぜ水が凍る時に体積が増えるのかといった基本的な事柄であった。イギリスにおける理論化学のトップに就くと、量子力学や原子を構成する粒子の相互作用の新たな概念を物理学や有機化学の現象に適応する研究機関を設立した。この機関は、S・フランシス・ボーイズ、、、A.

35 関係: 原子原子価大英帝国勲章化学結合マンチェスター大学レナード-ジョーンズ・ポテンシャルロンドン分散力ブリストル大学分子分子間力イギリスキール大学 (イギリス)ケンブリッジ大学ジョン・ポープルサー王立協会王立化学会理論化学第18族元素物理学触媒計算化学量子力学電子MoleculesS・フランシス・ボーイズ液体有機化学数学数学者10月27日11月1日1894年1954年

原子

原子(げんし、άτομο、atom)という言葉には以下の3つの異なった意味がある。.

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原子価

原子価(げんしか)とはある原子が何個の他の原子と結合するかを表す数である。学校教育では「手の数」や「腕の本数」と表現することがある。 元素によっては複数の原子価を持つものもあり、特に遷移金属は多くの原子価を取ることができるため、多様な酸化状態や反応性を示す。.

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大英帝国勲章

大英帝国勲章(だいえいていこくくんしょう、Order of the British Empire)は、グレートブリテン及び北アイルランド連合王国(以下、「イギリス」または「英国」と表す)の騎士団勲章 (Order)。"Order"は“勲章”と日本語訳されるヨーロッパの栄典で、元の意味は「騎士団」であり、等級は中世の騎士団の階級制度を模したものである。大英帝国勲章はイギリスの騎士団勲章の中では最も新しく、最も広範囲に与えられ、最も叙勲数の多い勲章である。.

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化学結合

化学結合(かがくけつごう)は化学物質を構成する複数の原子を結びつけている結合である。化学結合は分子内にある原子同士をつなぎ合わせる分子内結合と分子と別の分子とをつなぎ合わせる分子間結合とに大別でき、分子間結合を作る力を分子間力という。なお、金属結晶は通常の意味での「分子」とは言い難いが、金属結晶を構成する結合(金属結合)を説明するバンド理論では、分子内結合における原子の数を無限大に飛ばした極限を取ることで、金属結合の概念を定式化している。 分子内結合、分子間結合、金属結合のいずれにおいても、化学結合を作る力は原子の中で正の電荷を持つ原子核が、別の原子の中で負の電荷を持つ電子を電磁気力によって引きつける事によって実現されている。物理学では4種類の力が知られているが、電磁気力以外の3つの力は電磁気力よりも遥かに小さい為、化学結合を作る主要因にはなっていない。したがって化学結合の後述する細かな分類、例えば共有結合やイオン結合はどのような状態の原子にどのような形で電磁気力が働くかによる分類である。 化学結合の定式化には、複数の原子がある場合において電子の軌道を決定する必要があり、そのためには量子力学が必須となる。しかし多くの簡単な化合物や多くのイオンにおいて、化学結合に関する定性的な説明や簡単な定量的見積もりを行う分には、量子力学で得られた知見に価電子や酸化数といった分子の構造と構成を使って古典力学的考察を加える事でも可能である。 それに対し複雑な化合物、例えば金属複合体では価電子理論は破綻し、その振る舞いの多くは量子力学を基本とした理解が必要となる。これに関してはライナス・ポーリングの著書、The Nature of the Chemical Bondで詳しく述べられている。.

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マンチェスター大学

マンチェスター大学(The University of Manchester)は、イギリス、マンチェスターにある国立大学で、イングランドで最初の都市大学の一つである。2004年10月、一般にマンチェスター大学と呼ばれたマンチェスター・ビクトリア大学(Victoria University of Manchester)にマンチェスター工科大学(UMIST:University of Manchester Institute of Science and Technology)が再統合され、現在のマンチェスター大学(The University of Manchester)が誕生した。ラッセル・グループ(イギリスの大規模研究型大学群)に加盟している。 20世紀の発明に数多く貢献し、現在までに25人もの卒業生、研究者、教授らがノーベル賞を受賞している、英国が誇る名門国立大学である。受賞者数はケンブリッジ大学、オックスフォード大学に次いで英国第3位である。4名の受賞者が現役で教鞭をとっており、その数は英国最多である。 世界初のコンピューターは、1948年にマンチェスター大学で生まれた。 全国就職誌レポート(2012年)によると、英国ベスト100優良企業がイギリスで最も採用ターゲットとする名門大学となっている。また、英国GTI media社が全国7000以上の高等学校の受験生(2010年~2013年)に実施したアンケートでは、イギリスで最も行きたい大学として、ケンブリッジ大学、オックスフォード大学に次いで英国第3位であった。 エレクトロニクスの分野で世界を牽引する働きをしており、特にウェアラブル端末やスマートテキスタイルズ等の新領域での研究が盛んである。また、これらを応用した産業界との提携も幅広く、多数の日本企業も含む多国籍企業との産業共同研究を推進している。.

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レナード-ジョーンズ・ポテンシャル

レナード=ジョーンズ・ポテンシャル(Lennard-Jones potential)Gordon M. Barrow (著), 大門 寛 (翻訳), 堂免 一成 (翻訳),“バーロー物理化学〈上〉”東京化学同人; 第6版 (1999/03)キッテル(著)、宇野 良清、他(翻訳),“固体物理学入門 第8版”, 丸善,2005.12(ISBN 4621076531)とは、2つの原子間の相互作用ポテンシャルエネルギーを表す経験的なモデルの一つである。ポテンシャル曲線を表す式が簡単で扱いやすいので、分子動力学計算など、様々な分野において使われる。その名はレナード=ジョーンズにちなむ。 レナード=ジョーンズ・ポテンシャルは、実際のポテンシャル曲線を表現するための簡便な手法であり、少数のパラメータを用いたフィッティングに相当するため厳密ではない。しかし、問題の種類によっては、この方法で十分な場合がかなり多い。レナード=ジョーンズ・ポテンシャルに用いるパラメータは、実験的に求められた第二ビリアル係数、粘性係数、熱伝導率などから、推定することができる。他の原子間の相互作用のモデルポテンシャルとしては、(Morse potential)等が挙げられる。.

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ロンドン分散力

ンドン分散力(ロンドンぶんさんりょく、London dispersion force)は、極性分子などが恒常的に持つ電荷や多極子ではなく、分子や原子などに量子論的に生じる一時的な電気双極子間の引力によって生じる弱い分子間力である。フリッツ・ロンドンにより示された。単に分散力、ロンドン力と呼ばれたり、誘起双極子-誘起双極子相互作用とも呼ばれる。また、ファンデルワールス力も狭義にはロンドン分散力を指す。 量子論的には電子は分子中を確率論的に分布する。したがって無極性分子中であっても、電子が一様に分布しない確率は十分に存在する。電子分布が一様でない時には、分子には一時的な多極子が生じる。この多極子が近くにあるほかの一時的な多極子と相互作用する。このようにして無極性分子にロンドン力が生じる。ロンドン力は極性分子にも存在するが、極性分子のもつ永久双極子の相互作用などの方が全相互作用に占める割合が大きくなるので、ロンドン力は重要ではなくなる。相互作用の大きさについては、分子間力を参照。 分子中の電子密度は他の多極子の影響を受けてさらに再分布する。たとえば、正電荷の近傍に電子は集まり、負電荷からは退く。従って、分子に一時的に生じる多極子は、近くの極性分子や別の無極性分子に生じた一時的な多極子により誘起される。一般的には前者は励起双極子といい、ロンドン力とは区別される。 ロンドン力は、ヘリウムなどの中性原子間で長距離に働く唯一の引力であり、窒素やメタンなどの無極性分子間(分子内の原子間ではない)に働く主要な引力項である。ロンドン力が存在しなければ、希ガス間に働く引力はなくなるため、液体ヘリウムのような液体を得ることはできないことになる。分子間の万有引力(重力相互作用)は非常に小さいため、分子の物理的・化学的性質には影響せず、液体ヘリウム等を得るのには不十分である。 ロンドン力は、問題とする原子または分子が大きくなるに従って強くなる。これは、電子の分布がより一様でなくなる確率が高くなるからである。たとえば、ハロゲン分子間のロンドン力は、小さいほうから順にフッ素(F2)、塩素(Cl2)、臭素(Br2)、ヨウ素(I2)である。これはフッ素、塩素が室温で気体であるのに対し、臭素は液体、ヨウ素は固体であることとも対応している。ロンドン力はまた、分子の表面積が大きくなると強くなり、したがって分子間距離が近くなる。.

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ブリストル大学

以来、イギリスの研究型大学連合「ラッセル・グループ」の加盟校として、また、ヨーロッパ大学連盟である「コインブラ・グループ」の加盟校として発展してきた。また、ブリストル大学は英国で最初に女子に門戸を開いた大学である。 今までに卒業生・在籍者・教職員から12人のノーベル賞受賞者を輩出している。2013年のQS World University Rankingsでは世界30位にランクインした。.

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分子

分子(ぶんし)とは、2つ以上の原子から構成される電荷的に中性な物質を指すIUPAC.

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分子間力

分子間力(ぶんしかんりょく、intermolecular force)は、分子同士や高分子内の離れた部分の間に働く電磁気学的な力である。力の強い順に並べると、次のようになる。.

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イギリス

レートブリテン及び北アイルランド連合王国(グレートブリテンおよびきたアイルランドれんごうおうこく、United Kingdom of Great Britain and Northern Ireland)、通称の一例としてイギリス、あるいは英国(えいこく)は、ヨーロッパ大陸の北西岸に位置するグレートブリテン島・アイルランド島北東部・その他多くの島々から成る同君連合型の主権国家である。イングランド、ウェールズ、スコットランド、北アイルランドの4つの国で構成されている。 また、イギリスの擬人化にジョン・ブル、ブリタニアがある。.

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キール大学 (イギリス)

ール大学(英:Keele University)は、イギリスのスタッフォードシャーのニューカッスル・アンダー・ライム近郊の村キールにある大学。1949年に創立された。 イギリスにおいて20世紀に新設された大学としては最初の大学である。.

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ケンブリッジ大学

ンブリッジ大学(University of Cambridge)は、イギリスの大学都市ケンブリッジに所在する総合大学であり、イギリス伝統のカレッジ制を特徴とする世界屈指の名門大学である。中世に創設されて以来、英語圏ではオックスフォード大学に次ぐ古い歴史をもっており、アンシャン・ユニヴァシティーに属する。 ハーバード大学、シカゴ大学、オックスフォード大学等と並び、各種の世界大学ランキングで常にトップレベルの優秀な大学として評価されており、公式のノーベル賞受賞者は96人(2016年12月現在)と、世界の大学・研究機関で最多(内、卒業生の受賞者は65人)。総長はで、副総長は。 公式サイトでは国公立大学(Public University)と紹介している。法的根拠が国王の勅許状により設立された自治団体であること、大学財政審議会(UFC)を通じて国家から国庫補助金の配分を受けており、大学規模や文科・理科の配分比率がUFCにより決定されていること、法的性質が明らかに違うバッキンガム大学等の私立大学が近年新設されたことによる。ただし、自然発生的な創立の歴史や高度な大学自治、独自の財産と安定収入のあるカレッジの存在、日本でいう国公立大学とは解釈が異なる。 アメリカ、ヨーロッパ、アジア、アフリカ各国からの留学生も多い。2005年現在、EU外からの学生は3,000人を超え、日本からの留学生も毎年十数人~数十人規模となっている。研究者の交流も盛んで、日本からの在外訪問研究者も多い。.

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ジョン・ポープル

ー・ジョン・アンソニー・ポープル(Sir John Anthony Pople、1925年10月31日 - 2004年3月15日)は、イギリス生まれで主にアメリカで活動した理論化学者である。1998年に「量子化学における計算化学的方法の展開」でノーベル化学賞を受賞した。.

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サー

ー(Sir)は、元来はイギリスの叙勲制度における栄誉称号のひとつで、ナイト(騎士に由来する勲位で、「勲爵士」などと訳される)に与えられる称号である。より一般的に、英語圏では、男性に対する敬称としても用いられる。正式な書簡においても、しばしば用いられる(例:「Dear Sir」「Right Reverend Sir」)。 この敬称が用いられるのは、対等な者の間や、組織内の階級や社会的地位において目上にあたる教育者や指揮官、年長者(特に若者から)に対して、あるいは、商人が顧客へ呼びかける場合などである。 サーに相当する、女性に用いる表現は、ほとんどの場合は「マーム (ma'am)」やそのもともとの形である「マダム (madam)」となるが、若い女性、少女、あるいは未婚女性の場合には、例えば「ミス (miss)」などと呼びかける方が好まれることもある。ナイトの称号を授与された女性に用いるサーに相当する表現は、「デイム (Dame)」であるが、(当人ではなく)夫がナイトの称号をもつ女性には「レディ (Lady)」を敬称に用いる。.

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王立協会

イヤル・ソサイエティ(Royal Society)は、現存する最も古い科学学会。1660年に国王チャールズ2世の勅許を得て設立された。正式名称は"The President, Council, and Fellows of the Royal Society of London for Improving Natural Knowledge"(自然知識を促進するためのロンドン王立協会)。日本語訳ではロンドン王立協会(-おうりつきょうかい)、王立学会(おうりつがっかい)など。 この会は任意団体ではあるが、イギリスの事実上の学士院(アカデミー)としてイギリスにおける科学者の団体の頂点にあたる。また、科学審議会(Science Council)の一翼をになうことによって、イギリスの科学の運営および行政にも大いに影響をもっている。1782年創立の王立アイルランドアカデミーと密接な関係があり、1783年創立のエジンバラ王立協会とは関係が薄い。.

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王立化学会

王立化学会(おうりつかがくかい、Royal Society of Chemistry、略称: RSC)は、化学の推進を目的としたイギリスの学術機関(専門機関)である。1980年に、イギリス王室の新しい勅許により、化学会 (Chemical Society)(英語版)、王立化学協会 (Royal Institute of Chemistry)(英語版)、ファラデー協会 (Faraday Society)(英語版)、および分析化学会 (Society for Analytical Chemistry)(英語版)が合併し、学術機関および専門機関という2つの役割を持って設立された。設立時の会員数は国内3万4千人、国外8千人であった。.

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理論化学

論化学(りろんかがく、英語:theoretical chemistry)とは、理論的モデルや数式を元に、既知の実験事実を説明したり、未知の物質の性質などを予言したりする演繹的なアプローチを行う化学の方法論である。 これに対して、多数の実験事実からその背後にある普遍的な理論を導くアプローチを行う化学の方法論は実験化学という。.

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第18族元素

18族元素(だいじゅうはちぞくげんそ)とは、長周期表における第18族に属する元素、すなわち、ヘリウム・ネオン・アルゴン・クリプトン・キセノン・ラドン・オガネソンをいう。なお、これらのうちで安定核種を持つのは、第1周期元素のヘリウムから第5周期元素のキセノンまでである。貴ガス (noble gas) のほか希ガス・稀ガス(rare gas)と呼ばれる。.

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物理学

物理学(ぶつりがく, )は、自然科学の一分野である。自然界に見られる現象には、人間の恣意的な解釈に依らない普遍的な法則があると考え、自然界の現象とその性質を、物質とその間に働く相互作用によって理解すること(力学的理解)、および物質をより基本的な要素に還元して理解すること(原子論的理解)を目的とする。化学、生物学、地学などほかの自然科学に比べ数学との親和性が非常に強い。 古代ギリシアの自然学 にその源があり, という言葉も、元々は自然についての一般的な知識の追求を意味しており、天体現象から生物現象までを含む幅広い概念だった。現在の物理現象のみを追求する として自然哲学から独立した意味を持つようになったのは19世紀からである。 物理学の古典的な研究分野は、物体の運動、光と色彩、音響、電気と磁気、熱、波動、天体の諸現象(物理現象)である。.

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触媒

触媒(しょくばい)とは、特定の化学反応の反応速度を速める物質で、自身は反応の前後で変化しないものをいう。また、反応によって消費されても、反応の完了と同時に再生し、変化していないように見えるものも触媒とされる。「触媒」という用語は明治の化学者が英語の catalyser、ドイツ語の Katalysator を翻訳したものである。今日では、触媒は英語では catalyst、触媒の作用を catalysis という。 今日では反応の種類に応じて多くの種類の触媒が開発されている。特に化学工業や有機化学では欠くことができない。また、生物にとっては酵素が重要な触媒としてはたらいている。.

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計算化学

計算化学(けいさんかがく、computational chemistry)とは、計算によって理論化学の問題を取り扱う、化学の一分野である。複雑系である化学の問題は計算機の力を利用しなければ解けない問題が多いため、計算機化学と呼ばれることもあるが、両者はその言葉の適用範囲が異なっている。 近年のコンピュータの処理能力の発達に伴い、実験、理論と並ぶ第三の研究手段と考えられるまでに発展した。主に以下の手法を用いて化学の問題を取り扱う。.

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量子力学

量子力学(りょうしりきがく、quantum mechanics)は、一般相対性理論と同じく現代物理学の根幹を成す理論として知られ、主として分子や原子、あるいはそれを構成する電子など、微視的な物理現象を記述する力学である。 量子力学自身は前述のミクロな系における力学を記述する理論だが、取り扱う系をそうしたミクロな系の集まりとして解析することによって、ニュートン力学に代表される古典論では説明が困難であった巨視的な現象についても記述することができる。たとえば量子統計力学はそのような応用例の一つである。従って、生物や宇宙のようなあらゆる自然現象もその記述の対象となり得る。 代表的な量子力学の理論として、エルヴィン・シュレーディンガーによって創始された、シュレーディンガー方程式を基礎に置く波動力学と、ヴェルナー・ハイゼンベルク、マックス・ボルン、パスクアル・ヨルダンらによって構成された、ハイゼンベルクの運動方程式を基礎に置く行列力学がある。ただしこの二つは数学的に等価である。 基礎科学として重要で、現代の様々な科学や技術に必須な分野である。 たとえば科学分野について、太陽表面の黒点が磁石になっている現象は、量子力学によって初めて解明された。 技術分野について、半導体を利用する電子機器の設計など、微細な領域に関するテクノロジーのほとんどは量子力学を基礎として成り立っている。そのため量子力学の適用範囲の広さと現代生活への影響の大きさは非常に大きなものとなっている。一例として、パソコンや携帯電話、レーザーの発振器などは量子力学の応用で開発されている。工学において、電子工学や超伝導は量子力学を基礎として展開している。.

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電子

電子(でんし、)とは、宇宙を構成するレプトンに分類される素粒子である。素粒子標準模型では、第一世代の荷電レプトンに位置付けられる。電子は電荷−1、スピンのフェルミ粒子である。記号は e で表される。また、ワインバーグ=サラム理論において弱アイソスピンは−、弱超電荷は−である。.

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Molecules

Molecules(モレキュールズ)は、オープンアクセスの査読付き学術雑誌である。合成有機化学と天然物化学の全ての分野を対象としている。1996年3月に創刊され、MDPIによって月刊で発行されている。編集長はDerek J. McPhee(アミリス社)。.

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S・フランシス・ボーイズ

ミュエル・フランシス・ボーイズ(、1911年12月20日–1972年10月16日)はイギリスの理論化学者。量子化学分野において、多原子分子での積分計算が困難なスレーター軌道に代わりガウス軌道を導入した人物として高く評価されている。.

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水面から跳ね返っていく水滴 海水 水(みず)とは、化学式 HO で表される、水素と酸素の化合物である広辞苑 第五版 p. 2551 【水】。特に湯と対比して用いられ、温度が低く、かつ凝固して氷にはなっていないものをいう。また、液状のもの全般を指すエンジンの「冷却水」など水以外の物質が多く含まれているものも水と呼ばれる場合がある。日本語以外でも、しばしば液体全般を指している。例えば、フランス語ではeau de vie(オー・ドゥ・ヴィ=命の水)がブランデー類を指すなど、eau(水)はしばしば液体全般を指している。そうした用法は、様々な言語でかなり一般的である。。 この項目では、HO の意味での水を中心としながら、幅広い意味の水について解説する。.

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液体

液体の滴は表面積が最小になるよう球形になる。これは、液体の表面張力によるものである 液体(えきたい、liquid)は物質の三態(固体・液体・気体)の一つである。気体と同様に流動的で、容器に合わせて形を変える。液体は気体に比して圧縮性が小さい。気体とは異なり、容器全体に広がることはなく、ほぼ一定の密度を保つ。液体特有の性質として表面張力があり、それによって「濡れ」という現象が起きる。 液体の密度は一般に固体のそれに近く、気体よりもはるかに高い密度を持つ。そこで液体と固体をまとめて「凝集系」などとも呼ぶ。一方で液体と気体は流動性を共有しているため、それらをあわせて流体と呼ぶ。.

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有機化学

有機化学(ゆうきかがく、英語:organic chemistry)は、有機化合物の製法、構造、用途、性質についての研究をする化学の部門である。 構造有機化学、反応有機化学(有機反応論)、合成有機化学、生物有機化学などの分野がある。 炭素化合物の多くは有機化合物である。また、生体を構成するタンパク質や核酸、糖、脂質といった化合物はすべて炭素化合物である。ケイ素はいくぶん似た性質を持つが、炭素に比べると Si−Si 結合やSi.

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数学

数学(すうがく、μαθηματικά, mathematica, math)は、量(数)、構造、空間、変化について研究する学問である。数学の範囲と定義については、数学者や哲学者の間で様々な見解がある。.

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数学者

数学者(すうがくしゃ、mathematician)とは、数学に属する分野の事柄を第一に、調査および研究する者を指していう呼称である。.

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10月27日

10月27日(じゅうがつにじゅうしちにち)はグレゴリオ暦で年始から300日目(閏年では301日目)にあたり、年末まであと65日ある。.

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11月1日

11月1日(じゅういちがつついたち)はグレゴリオ暦で始から305日目(閏年では306日目)にあたり、年末まであと60日ある。.

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1894年

記載なし。

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1954年

記載なし。

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