Name: 爆発の仕組みはまだ誰も知らない (No-one knows how explosions work (yet))
Uploaded: 2026-01-17T17:02:20.000Z
Duration: 6 min 10 s
Description: VoiceTubeの動画で発音を聞きながら英語表現を覚えよう！学べる英語：

I thought that scientists understood how explosions work.

科学者なら爆発の仕組みを理解していると思っていました。

Now we're not going to see big orange fireballs going up into the sky.

今は空に大きなオレンジ色の火の玉が上がるのを見ることはありません。

I've done that before, I've filmed with a pyrotechnician.

それは以前やったことがあります。花火師と一緒に撮影したことがあります。

We added a load of fuel to make the blast look like a Hollywood explosion.

ハリウッド映画のような爆発に見せるために、たくさんの燃料を加えました。

しかし、それは現実的ではありません。

Besides, these days Hollywood and scientists can simulate those sort of effects near perfectly in a computer.

その上、最近ではハリウッドも科学者も、コンピューターでそのような効果をほぼ完璧にシミュレートできます。

There are industry standard ways of predicting blast waves.

爆風を予測する業界標準の方法があります。

They are very accurate once you're about half a metre away and there's clear air in between, which is good enough for most people because let's face it, if you're 5cm away from an explosion, you've probably got bigger problems.

それらは、約半メートルの距離にいて、間に空気が澄んでいれば非常に正確です。ほとんどの人にとっては十分ですが、正直なところ、爆発から5cmの距離にいるなら、もっと大きな問題を抱えているでしょう。

But it turns out that's big picture stuff.

しかし、それは大まかなものだということがわかりました。

Right at the start in the detonation, in the first few instants of an explosion, as all that energy is released, that's where the simulations break down.

爆轟の開始直後、爆発の最初の瞬間に、すべてのエネルギーが解放されるとき、シミュレーションは破綻します。

And solving that problem could save lives.

そして、その問題を解決することは、人命を救うことにつながるでしょう。

This bleak old World War II munitions site is now a university test laboratory and the research is close up.

この荒涼とした古い第二次世界大戦の弾薬跡地は、今では大学の試験研究所となり、研究は間近で行われています。

では、実験を見てみましょう。

Explosions are very difficult to measure.

爆発の測定は非常に困難です。

We need something that's going to be rugged and strong enough to survive an explosion.

爆発に耐えられる、頑丈で十分な強度を持つものが必要です。

But we also need something that's sensitive enough to measure things that are changing over millimetre length scales and sub microsecond time scales.

しかし、ミリメートルスケールやサブマイクロ秒の時間スケールで変化するものを測定できる、十分な感度を持つものも必要です。

The rig that we're going to be using today is called mace, which stands for Mechanisms and Characterisation of Explosions.

今日使用するリグは、爆発のメカニズムと特性評価を意味する「mace」と呼ばれています。

It's a bit of world leading kit where we can directly measure much closer than anybody worldwide can do gigapascals worth of pressures.

これは、世界中の誰よりも近くで、ギガパスカル級の圧力を直接測定できる、世界をリードする装置の一部です。

And that's a very, very complicated situation which we can't necessarily model or predict currently.

そしてそれは、現在モデル化したり予測したりすることが必ずしもできない、非常に非常に複雑な状況なのです。

And we're going to use some high speed video cameras to film what's going on as well.

そして、何が起こっているかを撮影するために、ハイスピードビデオカメラもいくつか使用します。

If you hit a metal bar the right way, it'll make a ringing sound, basically a musical note.

金属棒を適切な方法で叩くと、基本的に音楽の音のような、リンという音が鳴ります。

That ringing is made by the bar itself vibrating as the force from that initial hit bounces back and forth within the metal.

そのリンという音は、最初の衝撃からの力が金属の中で往復するにつれて、棒自体が振動することによって作られます。

And the pitch of that note is really easy to measure.

そして、その音のピッチは測定するのが非常に簡単です。

The work the researchers are doing here is much more technical and much more precise, but

ここで研究者たちがしている仕事は、もっと技術的で、ずっと正確ですが、

それはある意味、同じプロセスです。

It's based on theory by a British physicist called Bertram Hopkinson 109 years ago.

109年前にイギリスの物理学者、バートラム・ホプキンソンが提唱した理論に基づいています。

And it's only now that the technology is catching up, where we can affix very, very small strain gauges and we've got data acquisition systems that can sample at the required rates and required frequencies.

そして今になってようやく、非常に非常に小さなひずみゲージを取り付け、必要なレートと周波数でサンプリングできるデータ取得システムが手に入り、技術が追いついてきたのです。

The strain gauge is a tiny dot that we mount on the outside of our Hopkinson pressure bars.

ひずみゲージは、ホプキンソン圧力バーの外側に取り付ける小さな点です。

Solid steel, 1 meter long, 4 millimeter diameter.

頑丈な鋼鉄製で、長さ1メートル、直径4ミリメートルです。

And we fix this strain gauge 40 millimeters from the loaded face of the bar.

そして、このひずみゲージをバーの荷重面から40ミリメートルの位置に取り付けます。

毎秒500万回サンプリングしています。

We're going to set the explosive a little bit further away from the surface and so hopefully we can see that the fireball and the detonation products start to expand.

爆薬を表面から少し離して設置し、火球と爆轟生成物が膨張し始める様子が見られることを期待しています。

That's going to set up a blast wave that's going to propagate through the bar as a stress wave.

それが応力波としてバーを伝播する爆風を発生させます。

So the strain gauge records a change in voltage.

すると、ひずみゲージが電圧の変化を記録します。

We can work out stress, which we can work out the pressure and the load on the end of the bar.

そこから応力を計算でき、それによって圧力とバー端の荷重を計算できます。

From there's a whacking great big steel plate that just acts as a shield and just deflects everything away.

そこには、盾として機能し、すべてをかわすための、非常に大きな鋼鉄のプレートがあります。

So the pressure bars trap that pressure and send it downwards.

圧力バーは、その圧力を閉じ込め、下方に伝達します。

And then the arrangement of the mace rig that we're building towards is thin.

そして、私たちが構築しているメイスリグの配置は、薄いです。

Today we've just got one just to focus on what's happening right in the most severe part.

今日は、最も過酷な部分で何が起きているかに焦点を当てるために、1つだけ用意しました。

So I asked the researchers, what's the use for this?

そこで研究者たちに、これは何に使うのですかと尋ねました。

Their first answer was, well, for science, and that's fair enough.

彼らの最初の答えは、科学のためだというもので、それはもっともなことでした。

But there are practical applications to start with.

しかし、まず実用的な応用があります。

If this works, building things that resist explosions will become a lot easier and cheaper.

これがうまくいけば、爆発に耐えるものを作るのがずっと簡単で安価になります。

In the 80s and the 90s, the big challenge was big truck bombs with tons of explosives.

80年代や90年代には、大量の爆発物を使った大型トラック爆弾が大きな課題でした。

Nowadays, explosive attacks are much more targeted.

最近では、爆発攻撃はより標的を絞ったものになっています。

They tend to be smaller devices and as a result they're located closer to the thing that they want to damage.

より小型のデバイスになる傾向があり、その結果、損傷させたいものの近くに配置されます。

So that's why we've looked in this very extreme near field setting.

そのため、この非常に極端な近接場設定を検討しました。

We're going to be doing some tests today.

今日はいくつかのテストを行います。

With 100 grams of high explosive, it's around about tennis ball sized.

高性能爆薬100グラムだと、テニスボールくらいの大きさです。

There are a lot of secondary reactions that go on.

多くの二次反応が起こります。

It takes a while to develop, at least on our timescales.

私たちの時間スケールでは、少なくとも開発には時間がかかります。

And there are ongoing chemical reactions.

そして、化学反応も進行しています。

And that offers up the really interesting prospect of can we do something that's going to mitigate them or even turn them off?

そして、それらを軽減したり、あるいはオフにしたりできるものを作れるのか、という非常に興味深い可能性が生まれます。

Can we surround explosives in a particular type of material to manage those reactions?

爆発物を特定の種類の素材で囲んで、それらの反応を管理することはできますか？

Bomb proof luggage containers or storage containers on transport, that's a potential thing that could be done with this research.

輸送中の防爆ラゲッジコンテナや保管コンテナは、この研究で実現できる可能性があります。

If we can understand those first instances of an explosion, then maybe we can help keep it under control.

爆発の最初の瞬間を理解できれば、それを制御下に置くのに役立つかもしれません。

After all, this munition site is built to do that.

結局のところ、この弾薬跡地はそれを行うために作られています。

It was designed to contain anything that goes wrong by brute force, just using huge amounts of earth and concrete bunkers.

どんな問題が起きても、大量の土やコンクリートのバンカーで封じ込めるように設計されていました。

So can that be done with less materials and less cost?

それを、より少ない材料とコストで実現できるのでしょうか？

We're about to take just one step towards finding out.

その答えを見つけるための、ほんの一歩を踏み出そうとしています。

We've never been able to observe these features before, so we kind of don't know what we don't know.

これまでこれらの特徴を観察したことがなかったので、何を知らないのかさえ分かっていませんでした。

That's what the group looks at, uncovering what we don't know about explosions yet.

それが、私たちがまだ知らない爆発について解明しようとしているグループの活動です。

So this is filmed at about a quarter of a million frames per second.

これは毎秒約25万コマで撮影されています。

跳ね返っているのがわかりますね。

as it goes back up, see it reigniting, all that hot gas is getting churned back up.

上に跳ね返るときに、再燃焼しているのがわかりますか？あの高温のガスがすべてかき混ぜられています。

It's mixing with the oxygen that's giving it that secondary kick that we see at these sorts of scale distances.

酸素と混ざり合って、このスケール距離で見られる二次的なキックを与えているんです。

It's continually pushing the end of that bar and it's sending that information down because it's not one hit, it's a push that.

それはバーの端を絶えず押し続け、その情報を伝えています。なぜなら、それは一回のヒットではなく、プッシュだからです。

一回のヒットのように感じます。

まさに、一回のヒットのように感じます。

But you're recording that so quickly that.

しかし、それを非常に速く記録しているので。

That what you're actually getting is a push.

それが実際にはプッシュなんです。