Name: 光とは何か？ (What Is Light?)
Uploaded: 2021-01-14T05:47:08.000Z
Duration: 4 min 39 s

Light, is the connection between us and the universe.

光は人と宇宙を繋いでいます。

再帰代名詞

Through light, we could experience distant stars and look back at the beginning of existence itself.

私たちは光を通して遠くの星を見たり、その星の存在の始まりを振り返ったりできました。

In a nutshell, light, is the smallest quantity of energy that can be transported.

一言で言えば、光とは、輸送可能な最小のエネルギー量です。

A photon, an elementary particle without a real size that can't be split, only created or destroyed.

光の素粒子である光子は、実寸のない素粒子のことで、分裂することができず、作るか壊すかのどちらかしかできません。

Light also has a wave-particle duality, being kind of a particle and a wave at the same time (although this is a lie).

光はまた、波動粒子二元性を持っていて、同時に粒子と波のようなものでもあります。（これは嘘ですが）。

Also when we say light, we actually mean visible light which is a tiny part of the electromagnetic spectrum: Energy in form of electromagnetic radiation.

また、私たちが光と言うとき、私たちは実際に電磁スペクトルの小さな部分である可視光を意味します、電磁放射の形のエネルギーです。

Electromagnetic radiation consist of an enormous range of wavelengths and frequencies.

電磁波は、膨大な波長と周波数で構成されています。

Gamma rays have the smallest wave lengths because they are the highest energy photons.

ガンマ線は最もエネルギーの高い光子であるため、波長が最も小さくなります。

But most gamma rays are just under ten picometers, which is still way smaller than a hydrogen atom.

しかし、ほとんどのガンマ線は10ピコメートル弱で、これはまだ水素原子よりもはるかに小さいです。

For reference, a hydrogen atom compared to a cent is about as big as a cent compared to the Moon.

参考までに、セントと比較した水素原子の大きさは、月と比較した場合、セントと同じくらいの大きさになります。

Visible light is in the middle of the spectrum in a range of about 400 nanometers to 700 nanometers: about the size of a bacteria.

可視光は約400ナノメートルから700ナノメートルの範囲でスペクトルの中間に位置しています、それは細菌の大きさくらいです。

On the other end of the spectrum, radio waves can be up to 100 kilometers in diameter.

スペクトルの反対側では、電波の直径は最大で100キロにもなります。

While the biggest wave lengths we know exist can span from 10,000 kilometers to a baffling 100,000 kilometers, way larger than Earth.

私たちが知っている最大の波の長さが存在する一方で、地球よりもはるかに大きい10万キロの不可解な10万キロに1万キロのスパンを取ることができます。

From a physics stand point, all these different waves are the same.

物理学的には、これらの異なる波はすべて同じです。

They all have the wave-particle duality and travel at 'c', the speed of light, just at different frequencies.

それらは皆、波動粒子の二元性を持っており、光の速さである'c'で移動していますが、周波数が異なるだけです。

So what makes visible light special, then?

では、何が可視光を特別なものにしているのでしょうか？

We just happen to have evolved eyes, that are good at registering exactly this part of the electromagnetic spectrum.

わたしたちはたまたま進化した目を持っていて、それは電磁スペクトルのこの部分を正確に登録するのが得意です。

This is not a complete coincidence though.

これら完全なる偶然ではありません。

Visible light is the only set of electromagnetic radiation that propagates when in water, which happens to be where most eyes first evolved, millions of years ago.

可視光は、水中で伝搬する電磁放射の唯一のセットです。

That was a smart move, because light not only interacts with matter, it's also altered by it and can be used to gather information about the world around us, with almost no delay.

光は物質と相互作用するだけでなく、それによっても変化し、ほとんど遅延なく周りの世界の情報を収集することができるので、それは賢明な行動でした。

Which is arguably really helpful for survival.

それは間違いなく生き残るのに役に立ちます。

おっけい、では光はどこから来るでしょう？

A vast range of electromagnetic waves are created when atoms or molecules drop from a higher state of energy to a lower one.

広大な電磁波は、原子や分子がエネルギーの高い状態から低い状態に落ちたときに発生します。

They lose energy and emit it in the form of radiation.

それらはエネルギーを失い、放射線の形で放出します。

At the microscopic level, visible light is created when an electron within an atom that is in an excited state drops to a lower energy state and loses this excess energy.

ミクロのレベルでは、励起状態にある原子の中の電子がエネルギーの低い状態に落ちて、その余分なエネルギーを失うときに可視光が発生します。

The same way, incoming light can elevate an electron to a higher state of energy by being absorbed by it.

同じように、入射した光は、それによって吸収されることで電子をより高いエネルギー状態に上昇させることができます。

Macroscopically, the moving charge of the electron creates an oscillating magnetic field, which creates an oscillating electric field perpendicular to it.

マクロ的には、電子の電荷が動くことで振動磁場が発生し、それに垂直に振動電場が発生します。

These two fields move themselves through space, transferring energy from one place to another, carrying information about its place of creation with it.

この2つのフィールドは空間を移動し、ある場所から別の場所へとエネルギーを移動し、その創造の場所に関する情報をそれと一緒に運んでいます。

Why of all the things in the universe is light the fastest thing there is?

なぜ宇宙のすべてのものの中で、光が最も速いのでしょうか？

Let's change the question: What is the fastest way to travel through space in the universe?

質問を変えてみましょう。宇宙空間を最速で移動する方法は何でしょう？

It's c, exactly two hundred ninety-nine million, seven hundred ninety-two thousand, four hundred and fifty-eight metres per second in a vacuum, one billion kilometres per hour.

それはcです、正確には、2億9979万2458、真空中では毎秒458メートル、毎時10億キロメートルです。

Electromagnetic radiation just happens to move this fast.

電磁波はたまたまこの速さで動いているだけです。

Any particle that has no mass travels at c, without acceleration or any in between.

質量を持たない粒子は、加速度やその間の移動を伴わずcで移動します。

The light that has been released from a candle does not speed up until it reaches light speed, at the very instant of its creation, its speed is c.

ろうそくから放たれた光は、光速に達するまではスピードを上げず、創造された瞬間、そのスピードはCになります。

So why is c, the speed of light, finite then?

ではなぜ光の速さであるcは有限なのでしょうか？

うん、それは誰も知りません。

わたしたちの宇宙はこのように作られたのです。

スマートな答えなんてここにはありません。

So light is part of a spectrum, an elementary particle that also behaves like a wave, propelled by two perpendicular fields, travelling at the speed limit of the universe.

光はスペクトルの一部であり、波のように振る舞う素粒子であり、2つの垂直なフィールドによって推進され、宇宙の速度制限で移動します。

Okay, that's nice and all, but what about the crazy stuff about travelling at the speed of light, and time, the twin paradox, quantum stuff, and things like that?

じゃあそれは置いておいて、光の速さで移動するとか、時間とか双子のパラドックスとか、量子的なものはどうなんでしょう？

これは他のビデオのために置いておかなきゃ。

For now, let's just be happy that we've evolved eyes that pick up waves of information permeating the universe.

とりあえず、宇宙に浸透している情報の波を拾う目が進化したことを喜びましょう。

Making us see things and put our existence into perspective.

物事が見えるようになり、自分の存在を視野へ入れましょう。