穴

穴とは、特定の媒体（通常は固体）の内部または貫通部にできる開口部のことです。穴は自然現象や人工的なプロセスによって発生し、様々な用途に役立つ場合もあれば、多くの工学分野で解決すべき問題となる場合もあります。材質や位置によっては、穴は表面のくぼみ（地面の穴など）となる場合もあれば、表面を完全に貫通する穴（紙に穴あけパンチで開けた穴など）となる場合もあります。

穴は、自然現象や人間や動物による意図的な行為など、さまざまな理由で発生する可能性があります。食料を探すとき、木を植え替えるとき、物を固定するために柱を立てるときなど、意図的に地面に掘られた穴は、通常、掘削の過程で作られます。物体に意図せずできた穴は、多くの場合、損傷の兆候です。ポットホールやシンクホールは、人間の居住地に損害を与える可能性があります。^{[ 1 ]}

穴は、さまざまな物質に、さまざまなスケールで発生する可能性があります。人間が観察できる最小の穴には、ピンホールや穿孔などがありますが、穴として表現される最小の現象は電子ホールです。電子ホールとは、原子または原子格子において電子が欠落している位置のことです。穴として表現される最大の現象は、超大質量ブラックホールです。これは、地球の太陽の数十億倍もの質量を持つ天体です。

地球上で最も深い穴は、人工的に作られたコラ超深度掘削孔で、真の垂直掘削深度は7.5マイル（12キロメートル）以上ですが、これは地球の中心までの距離約4,000マイル（6,400キロメートル）のほんの一部にすぎません。^{[ 2 ]}

数学において

数学では、穴はさまざまな方法で調べられます。その1つがホモロジーであり、これは特定の代数的対象を位相空間などの他の数学的対象に関連付ける一般的な方法です。ホモロジー群はもともと代数トポロジーで定義され、ホモロジーはもともと多様体と呼ばれる数学的対象における穴を定義し分類するための厳密な数学的方法でした。ホモロジー群を定義する最初の動機は、2つの形状は穴を調べることで区別できるという観察でした。^{[ 3 ]}例えば、円は円盤ではありません。円には穴が開いていますが、円盤は中実だからです。^{[ 4 ]}また、通常の球は円ではありません。球は2次元の穴を囲んでいますが、円は1次元の穴を囲んでいるからです。穴は非物質的なものなので、どのように定義したり、他の穴と区別したりすればよいかはすぐにはわかりません。

もう一つはホモトピー群の概念です。これらは位相空間の不変量であり、非自明な場合（この場合、空間はk連結ではないとも言われます）、空間が一点に縮約できない球面を含むという意味で「穴」の存在を検出します。穴という用語は、これらの対象について議論する際に非公式によく使用されます。^{[ 5 ]}

曲面については、より直感的な意味に近い概念が存在する。連結で向き付け可能な曲面の種数は、結果として得られる多様体を分断することなく、交差しない閉じた単純曲線に沿って切断できる最大数を表す整数である。^{[ 6 ]}平易な言葉で言えば、それは3次元空間のサブ多様体として表現された曲面が持つ「穴」の数に正確に等しい。

生物学において

動物の体には、酸素や食物の摂取、老廃物の排出、生殖のための体液の摂取や排出​​など、さまざまな生物学的機能を果たす特殊な穴が存在する傾向がある。一部の単純な動物では、1つの穴がこれらのすべての機能を果たす。^{[ 7 ]}穴の形成は、動物の発生において重要な出来事である。

すべての動物は発生の初期に原口と呼ばれる1つの穴を持つ。穴が2つある場合は、2つ目の穴は後から形成される。原口は胚の上部または下部に発生する可能性がある。^{[ 7 ]}

らせん状のポリペプチドであるグラミシジンAは、持ち運び可能な穴として説明されている。二量体を形成すると、細胞二重膜に埋め込まれ、水分子が通過できる穴を形成することができる。^{[ 8 ]}

盲目で、そして

エンジニアリング、機械加工、およびツーリングにおいて、穴は止まり穴または貫通穴（スルーホールまたはクリアランス穴とも呼ばれる）のいずれかです。止まり穴とは、ワークピースの反対側まで貫通することなく、指定された深さまでリーマ加工、ドリル加工、またはフライス加工された穴です。貫通穴とは、物体の材料を完全に貫通するように作られた穴です。言い換えれば、貫通穴とは、何かを貫通する穴です。貫通穴に使用されるタップは、一般的にテーパー形状になっています。これは、タップの回転速度が速くなり、タップが穴から抜けるときに切りくずが排出されるためです。

盲穴の語源は、そこから外を見ることができないという意味です。また、特定の深さまで掘り込まれた構造物全般を指す場合もあり、より具体的には、内ねじ穴（タップ穴）を指します。ドリル先端を考慮しない場合、盲穴の深さは、慣習的にねじ穴の深さよりもわずかに深くなることがあります。

止まり穴にねじを切るには、一般的に認められている3つの方法があります。

1. 従来のタッピング、特に底タップの場合
2. 単点ねじ切りとは、工作物を回転させながら、先端が尖った切削工具を内ねじのピッチと同じ速度で工作物に送り込む加工方法です。止まり穴の内側への単点ねじ切りは、止まり穴の内側へのボーリング加工と同様に、貫通穴への単点ねじ切りよりも本質的に難易度が高いものです。これは、手動加工が唯一の制御方法であった時代には特に顕著でした。今日では、CNC加工によってこれらの作業は以前ほどストレスの少ないものになりましたが、それでも貫通穴への加工に比べると依然として難易度が高いと言えます。
3. ヘリカル補間とは、加工対象物を固定したまま、コンピュータ数値制御（CNC）がフライス盤のカッターを所定のねじ山に対して正しいヘリカル経路に沿って移動させ、ねじ山を加工する方式である。

少なくとも2社の米国の工具メーカーが、止まり穴でのねじ切り加工用工具を製造している。イリノイ州ロックフォードのインガソール・カッティング・ツールズ社と、テキサス州ヒューストンのツーリング・システムズ社である。ツーリング・システムズ社は1977年に、油井噴出防止装置の止まり穴に大きな内ねじを加工する装置である「スレッドミル」を発表した。現在では、多くのCNCフライス盤がこのようなねじ切り加工サイクルを実行できる（「外部リンク」セクションに、このような加工のビデオがある）。

電子機器におけるスルーホールの用途の一つは、スルーホール技術です。これは、部品のリード線をプリント基板（PCB）に開けられた穴に挿入し、反対側のパッドにはんだ付けする実装方式で、手動による組み立て（手作業による配置）または自動挿入実装機の使用によって行われます。^{[ 9 ] [ 10 ]}

穴は哲学において特異な存在論的位置を占めていることが指摘されている。人々は穴を具体的な数えられる対象として扱う傾向があるが、実際には穴は別の対象における何かの欠如である。^{[ 14 ] [ 15 ]}

視覚知覚の研究において、穴は図と地の特殊なケースである。なぜなら、地の領域は完全に図によって囲まれているからである。領域が視覚的な穴として知覚されるためには、3つの要素が重要である。囲まれた領域が奥にあることを示す奥行き要素、囲まれた領域と周囲の領域とのグループ化、そして穴ではなく図として知覚される原因となる図形要素（例えば、対称性、凸性、または馴染みやすさ）である。^{[ 16 ] [ 17 ]}

穴が特別なものかどうか、また、穴が独自の形状を持っていると認識されるかどうかについては議論がある。場合によっては特別なものかもしれないが、輪郭の所有権においてはそうではない。^{[ 18 ]}

不規則な模様や小さな穴の集まりを見ると嫌悪感を抱く人がおり、これは集合体恐怖症と呼ばれる状態である。^{[ 19 ] [ 20 ]}研究者らは、これは集合体恐怖症的な形状を危険や病気と結びつける生物学的な嫌悪感の結果であり、したがって進化的な根拠がある可能性があると仮説を立てている。^{[ 21 ] [ 19 ]}

大衆文化における「穴」の使用例としては、ビートルズの1967年のアルバム『サージェント・ペパーズ・ロンリー・ハーツ・クラブ・バンド』に収録されている楽曲「ア・デイ・イン・ザ・ライフ」の歌詞が挙げられる。

今日ニュースを読んだよ、おやまあ。ランカシャー州ブラックバーンに4000個の穴が開いたんだ。穴はかなり小さかったけど、全部数えなければならなかったんだ。今ではアルバート・ホールを満たすのにいくつの穴が必要か分かったよ。^{[ 22 ]}

4,000 の穴への言及はジョン・レノンが書いたもので、デイリー・メールの 1 月 17 日版のFar & Nearニュース速報に触発されたもので、この速報は同曲の以前の歌詞にもインスピレーションを与えていた。「道路の穴」という見出しの下、速報には次のように書かれていた。「議会の調査によると、ランカシャー州ブラックバーンの道路には 4,000 の穴があり、一人当たり 26 分の 1 の穴がある。ブラックバーンが典型的だとすれば、イギリスの道路には 200 万の穴があり、ロンドンには 30 万の穴があることになる」。^{[ 23 ]}穴は、他の物体の側面としてのみ存在できるため、存在論的寄生虫とも表現されている。 ^{[ 14 ]}物理的な物体としての穴という心理学的概念は、ロールプレイング ゲームなどで例示される、持ち運び可能な穴という架空の概念で論理的に極限まで推し進められており、人が持ち歩き、物を入れておき、必要に応じて自分自身も入ることができる「穴」として特徴づけられている。^{[ 24 ]}

また、『サージェント・ペパーズ』には「フィクシング・ア・ホール」も収録されており、ポール・マッカートニーは1967年の自伝『ポール・マッカートニー：未来の日々』の中で、この曲は「マリファナへの頌歌」だと述べている。^{[ 25 ]}

穴は、比喩的に非物質的なものに存在するものとして言及されることもあります。例えば、重要な詳細を欠いた出来事の説明をする人は「話に穴がある」と言われ、説明されていない物語要素のあるフィクション作品は「プロットの穴」があると言われます。^{[ 26 ]}喪失を経験した人はしばしば「心に穴が開いている」と言われます。「神の形をした穴」という概念は、宗教的な言説に登場します。

人間は一般的に、魂に「神の形をした穴」があると言われています。宗教的な人であれば、神が私たちに神を受け入れやすくするためにその穴をそこに設けたのだと説明できます。自然主義者や無神論者であれば、神の形をした穴は魂ではなく心の中にあると信じます。そして、神の概念が人類の中でどのように進化してきたのか、その理由を探します。^{[ 27 ]}

穴を表すUnicodeシンボル U+1F573 は、2014 年にUnicode 7.0 のその他のシンボルと絵文字の表の一部として承認され^{[ 28 ]}、2015 年に公開された Emoji 1.0 の一部でした^{[ 29 ]。}絵文字の絵による表現はプラットフォームに依存するため、Emojipedia ではさまざまなプラットフォームで表示される穴のシンボルの画像が示されています^{[ 30 ] 。}

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  キツネが巣穴として掘った地面の穴。
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  ヒメインコが巣として使うユーカリの木の穴。
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  ラオスで、木の幹に開いた大きな穴から見える木々。
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  スロベニアのカラヴァンクス上空の雲の穴。
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  穴が開いた靴下で、そこから足が見える。
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  大マゼラン雲の手前にあるブラックホールのシミュレーション画像。
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  イベントホライズンテレスコープによるブラックホールの最初の画像。
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  スルーホールめっき（スルーホール技術）を施した部品リード穴（金メッキ）を示すプリント基板のクローズアップ画像。
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  ギターの表面に精密に彫り込まれたサウンドホールは、望ましい音色を生み出すのに役立つ。
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  第一次世界大戦の風刺画「もっといい場所を知っているなら、そこに行けばいい」ブルース・ベアーンズファーザー作、1915年。
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  ベルリンの壁に開いた穴、2019年。
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  紙や類似の素材に穴を開けるために使用される、手持ち式の穴あけパンチ。

• 環状領域（数学）
• 窪地（地質学）
• 穴の法則
• 副鼻腔
• トンネル
• 水飲み場
• 集合体恐怖症