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お家へ帰ろう【魔導書視点】

ジャイアントスパイダーとの戦闘の後、エイダはしばらく川でパシャパシャ音を立てていた。洗っているような音がしたので、髪や服などを綺麗にしていたのかもしれない。９歳でも女の子だし、身だしなみを気にするのかな？

『あれから何年がたった？』

ふと頭に過ぎった。不安が押し寄せる。とても長い年月が経ったような気がする。キーボードを取り出し、自分に残された最後のHTMLファイルを編集する。

console.log(new Date());

</SCRIPT>

保存《セーブ》し、若干手を震わせながら更新《リロード》する。

--------- console --------

Sat Nov 11 1052 15:07:15

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コンソール・ウィンドウに表示された文字の羅列に、乾いた笑いしか出なかった。

千年近く、眠っていたのか…。流石にもう誰もいないだろう。長寿のエルフだったとしても無理だ。国でさえ存続しているのか疑問だ。

あぁ、もう一度みんなに会いたかった。あれが最後なんて。

どうして私だけが、生き残ってしまったのか……

「傷を治す魔法はないの？」

負のスパイラルに落ちかけていた時、エイダの声がした。森の中を歩き、帰路に就いているようだ。

傷を治す魔法『ヒール』があれば、救えた命は沢山あった。どんなに二人でその魔法を渇望したか。日夜、研究を重ねたが、そんな便利すぎる魔法が存在するには『この世界は理不尽に現実的』過ぎた。

「そんなものはない」

ついぶっきら棒に答えてしまった。エイダは何も悪くない。何八つ当たりしているのか、大の大人が！

しばらくエイダは無言で歩いた。

「なぜ魔道書さんは、こんな寂しい森の奥にいたの？」

エイダがめげずに質問してきた。

だが頭の中はゴチャゴチャだ。まだ心が追いていない。エイダに優しく答えられそうにない。

「長い眠りから覚めたばかりで、まだ記憶が曖昧だ」

また突き放した言い方で言ってしまった。時間を置いて、気持ちを整理してからではないと無理だ。すまない。

エイダはしばらく黙々と歩く。

途中なにか物を拾っていた。カゴに入った草がカサカサ音を鳴らす。

…………

ち…沈黙がつらい。罪悪感が。

ここは大人の自分から声をかけないと。何か良い話題はないか？

う〜ん、最後の会話から一時間近く経っているような気がする。それにもう１１月だから、日没はかなり早かったような？

よし！時間を確認しよう。また「年」を見ると鬱になりそうだから、「時」と「分」だけを表示する。

var date=new Date();

console.log(date.getHours()+":"+date.getMinutes());

</SCRIPT>

保存《セーブ》と更新《リロード》。

--------- console --------

16:27

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あら、結構いい時間になってますね。よし、良い会話の材料になりそうだ。

「この時刻になると、もう暗いんじゃないのか？」

エイダに尋ねる。答えてくれるかな？

「うん、暗くて少し歩きにくい」

先ほど少し邪険に扱ってしまったのに、ちゃんと答えてくれた。やっぱりこの子は良い子だ。この子の為に何かしてあげたい。そうだ、歩きやすいように光を照らそう。

「了解した」

早速、魔法の準備に取り掛かる。光だけを効率的に作りたいが、使える素材は今手持ちにない。

かなり非効率的だが、「火」を作ろう。ロウソクの様な火だ。

エネルギーのほとんどが「光」ではなく「熱」になってしまうのは勿体無いが、夜は寒いので少しは暖かいかもしれない。

空気中の水（H2O）と二酸化炭素（CO2）を分解し、素材からメタン（CH4）を合成する。

そして合成されたメタン（CH4）を燃焼して、元の水（H2O）と二酸化炭素（CO2）に戻る。この燃焼時に熱と光が作られる。

化学反応式にするとこんな感じ

2 H2O + CO2 => CH4 + 2 O2

CH4 + 2 O2 => 2 H2O + CO2 + 熱 + 光

メタンを合成しては燃やし、合成しては燃やし、を永遠と繰り返す。うん、非効率的だ。

魔術《ソースコード》を組み上げた。

エイダの頭の上に1秒間に1000回、メタンを合成する魔法。

最初の一回は温度を1000度以上にして、自然発火させる（メタンの自然発火温度は632度）。

後はsetTimeoutで永遠とメタンを合成する関数を呼び続ける。

止めるときはページを白紙に編集して更新《リロード》するという、かなりやっつけな感じ。

//頭の上の座標を得る為に、重力の向きを単位ベクトル（単位m）にて入手

var span=1.2;//単位はm

var r1=0.2;//単位はm 20cm

var r2=0.001;//単位はm 1mm

var amount=0.0005/1000;//単位はmol/ns

var ax=Environment.gravity.ax;

var ay=Environment.gravity.ay;

var az=Environment.gravity.az;

var length=Math.sqrt(ax*ax+ay*ay+az*az);//長さを計算（おそらく9.8）

ax/=length;

ay/=length;

az/=length;

boolean ignited=false;

window.onload(){create_methane();}

funtion create_methane(){

var x=master.x-span*ax;

var y=master.y-span*ay;

var z=master.z-span*az;

var inhale=new Environment.Coordinates(x,y,z,r1);

var exhale=new Environment.Coordinates(x,y,z,r2);

var h2o_elements=inhale.collect(Chemistry.WATER,2*amount).decompose();

var co2_elements=inhale.collect(Chemistry.CARBON_DIOXIDE,amount).decompose();

var reaction=new Chemistry.Reaction().addMaterial(h2o_elements).addMaterial(co2_elements).;

var methane=reaction.synthesize(Chemistry.METHANE,amount);

var oxygen_molecule=reaction.synthesize(Chemistry.OXYGEN_MOLECULE,2*amount);

exhale.release(methane);

exhale.release(oxygen_molecule);

if(!ignited){exhale.increateTemperature(1000);ignited=true;}

setTimeout(create_methane,1);//1秒間に1000回

}

</SCRIPT>

面倒だけど、ちゃんと計算して検証しとかないと。あらぬ所に火が出現したら困るし、量を間違えて爆発しても困る。

使い捨てライターの火を最大にして２分間連続点火した場合、ガス使用量は平均0.2gだとか。

ライターの燃料は主にブタン（58.12g/mol）が使われているので１分間に使うブタンの量は

0.1g/min / 58.12g/mol = 0.001720578mol/min

ブタンの燃焼熱は2859kJ/molなので、１分間に使うエネルギー量は

0.001720578mol/min x 2859kJ/mol = 4.919kJ/min

一時間使った場合は

4.919kJ/min x 60min/hr = 295.1479697kJ/hr

約300kJか。エイダのMPは3000kJなので、１０時間程ライターの火を灯す事ができる計算。

さてと今回はブタンではなくメタンを使う。メタンの燃焼熱は888kJ/molなので合成できる量は

3000kJ / 888kJ/mol = 3.378mol

２時間火を灯すとして、１時間に使える量は

3.378mol / 2hr = 1.689mol/hr

一秒間に使える量は

1.689mol/hr / (60min/hr x 60sec/min) = 0.000469219mol/sec

よし、一秒間に0.0005molのメタンを合成することにしよう。

次はメタンを作るために必要な材料、二酸化炭素と水の計算だ。両方とも空気に含まれているのだが、どのくらいの空気が必要なのだろうか？

気体1molの体積が標準状態では22.4リットルなので

1 / 22.4L/mol = 0.04464mol/L

空気の組成はこんな感じ。

窒素 78.084%

酸素 20.9476%

二酸化炭素 0.039%

二酸化酸素の割合は0.039%なので

0.04464mol/L * 0.00039 = 0.0000174mol/L

0.0005molのメタンを合成する場合、必要な空気の材料は

0.0005mol / 0.0000174mol/L = 28.72L

28.72Lの空気ってどのくらいだろうか？キッチン用のゴミ箱ぐらいの大きさかな？

さて次は水分子はどのくらい含まれているか、飽和水蒸気量で計算しよう。

e=6.11×10^(7.5t/(t+237.3)

a=217×e/(t+273.15)xrh/100

森の中の温度を10度ぐらいにして、湿度を50%として、4.7gの水が1立方ｍの空気に水が含まれる。

4.7g / 18.01528g/mol = 0.26mol

水のモル質量が18.01528g/molなので、1立方ｍの空気の中には0.26molの水が含まれる。

1立方ｍ = 1000Lなので

0.26mol/m3 * 0.001m3/L = 0.00026mol/L

1Lの空気には0.00026mol/Lの水が含まれる。

0.0005molのメタンを合成する場合二つ水分子がいるので、必要な空気の材料は

0.0005mol x 2 / 0.00026mol/L = 3.846L

二酸化炭素の材料に必要な空気の量は28.72L

水の材料に必要な空気の量は3.846L

二酸化炭素の方が、空気は沢山必要か。まぁ空気に0.039%しかないし、当たり前か。

基準は二酸化炭素の28.72Lにして、この量の空気を扱うには、どのくらいの半径が必要なのか？

その前にLを立方mに変えておこう。

28.72L x 1 m3 / 1000L = 0.02872m3

球体の体積はV=4/3πr^3なので、それを変換して

r=(3*V/4/π)^(1/3)

r=0.19m

半径20cmの球体なら、28.72Lの空気を十分確保できる計算になる。

次は球体の座標を計算しておかないと。

エイダを取り巻く環境（Environment）から重力の向きから頭上の方向を計算する。

重力は下に向かっているので、ベクトルを反対《マイナス》にするだけ。

長さ（おそらく9.8になるはず）で割っておいて、単位ベクトルにしておく。

エイダの身長が140cm（９歳の平均135cm）ぐらいだとして、体の中心から頭まで70cm。

合成に必要な空気を取り込む座標を1.2m（頭上50cm）で半径20cm（r1）にする。

30cm余分があるから大丈夫と思う。背そんなに高くなさそうだし。

メタンガスを放出する座標は同じだが、半径を小さくして1mm（r2）にする。

歩く速度は1m/s。一秒間に１０００回少量のメタンを作り続けるので、炎と合成されるメタンの距離は離れても1mm。連続して燃焼するはず。というかして欲しい。

はぁ、疲れた。もう計算ヤダ。ぶっつけ本番で起動しちゃおう。駄目だったら駄目で、直せばいいし。

保存《セーブ》と更新《リロード》。上手くいってくれ、上手くいってくれ。

「凄い」

エイダが歩みを止め、ボソッと無意識に呟いた。上手くいったようだ。歩き始めても「火が消えた」と言ってこないので、問題なく連続して燃焼しているみたいだ。良かった。

やはり人の役に立つのは嬉しい。もう人としては生きられないが、それでも誰かの役に立ちたい。国家とか英雄とか魔王とか、もう疲れた。普通に暮らして、普通の幸せを味わいたい。

エイダに私の事を秘密にしてくれと交渉してみる。もう私の事を知っている人は存在しないと思うが、念には念を。エイダは交換条件に、魔法を教えてくれと言ってきた。そのぐらいお安い御用だ。

遠くから複数、人の声が聞こえる。もしかしてエイダを探しに来ている人達かもしれない。魔法は消しておこう。魔術《ソースコード》を全て削除《デリート》して保存《セーブ》と更新《リロード》。せっかく書いたのに。あっ無効化《コメントアウト》しておけばよかった。まぁ、いいか。

エイダは両親に無事に会えたようだ。抱き合って泣いている声がする。感動な場面だ。うんうん。ただエイダは感極まり、魔導書《わたし》を放り投げて両親に飛びついた様だ。

ほんの少し心が凹んだ。

登場人物

エイダ・ラブレス

冒険者に憧れている９歳の普通の女の子。

辛く当たられても、めげない強い精神力を持つ。

喋る魔導書

エイダが森の奥で出会った喋る魔導書。

結構行き当たりばったりで魔術式《ソースコード》を書いている。

エイダの母

エイダの優しいお母さん。魔導師の冒険者。

作者より

火の魔術式《ソースコード》の検証は本当に大変だった。何回もgoogleで値を調べたり、計算したり。後先考えずに投稿しては駄目ですね。痛い目にあいました。

あれ程の計算をほんの数分で終わらせ、魔術《ソースコード》を書いてしまうなんて、魔導書さん、本当に化け物だと思います。僕だって数式や値が全部頭の中に入っていたら、早いのかな？

化学合成に関する関数は、好き勝手に空想を膨らませて書いています。かなり適当に。話が進むにつれて、編集する可能性はかなり大です。

参考にしたページ

メタンの自然発火温度は632度

http://www.gas.or.jp/ngvj/text/ng_peculiarity.html

乾燥空気の主な組成

https://ja.wikipedia.org/wiki/空気

物質量と気体の体積

https://www.nhk.or.jp/kokokoza/tv/kagakukiso/archive/kagakukiso_20.pdf

球の体積の求め方。結構忘れているもんです。

https://sci-pursuit.com/math/volume-of-sphere.html

温度と湿度から水蒸気量を計算するプログラム。本当に助かりました。

http://idea.eco.coocan.jp/kousaku/v-kuruma/seidenki/suijyouki.html

燃焼の生み出すエネルギー

http://www.mnc.toho-u.ac.jp/v-lab/combustion/comb02/matter03.html

使い捨てライターを調べてみました!

http://www.pref.ishikawa.lg.jp/shohicenter/documents/h24lighter.pdf

歩く速度

http://www5d.biglobe.ne.jp/Jusl/SmartJitutomo/JisokuByousokuS.html

今回は考慮しませんでしたが、爆発限界のページ。

http://www.figaro.co.jp/knowledge/inflammablegas.html

カセットボンベの情報

http://www.i-cg.jp/support/faq/gas/

ロウソクの光の強さ（ルクス）の値

http://www.tokyo-gas.co.jp/kids/kako/k2_1.html