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スピーカー 2
ちゃんとさ、本当の色を反映したカラーになってるのかな?
スピーカー 1
うーん、ある程度は3原色使ってちゃんとなるらしいよ。
これアディティブカラープロセスって言うらしい。
スピーカー 2
へー、でもさ、なんかさ、普通の色だったらさ、足せば足すほど黒くなっちゃうよね。
あ、黒くしたところを足すってこと?
スピーカー 1
うん。
スピーカー 2
あ、そういうことね。なるほどね。
スピーカー 1
で、だから赤成分、青成分、緑成分をそれぞれ分けて撮影して。
スピーカー 2
うんうんうん。
スピーカー 1
っていう感じののができると。
で、これ今言った物理学者が関わってて、この物理学者がめちゃくちゃ重要な人なんだよね。
マクスウェルって。
スピーカー 2
うん。なんか聞いたことある。
スピーカー 1
聞いたことある?どこで聞いたことあるんだろう?
スピーカー 2
わかんない。マクスウェル法定式みたいなの言わない?
スピーカー 1
おー、そうそうそうそう。今日マクスウェル法定式の話です。
スピーカー 2
おー。もうね、昔すぎてこういう名前しか覚えてないっていう。
まあ、そうなるよね。
実際のさ、前回のもそうだけどさ、電磁誘導とかもあんま覚えてないし、現象とかもあんま覚えてないよね。
スピーカー 1
うんうんうん。
スピーカー 2
マクスウェル法定式は何なのかもわかんないしな。
スピーカー 1
今日ね、法定式の中身ゴリゴリなのは、これをポッドキャストで伝えるのは不可能なので、無理なんですけど、もうほんとざっくりわかるマクスウェル。
はいはい。
で、前回までに電気って粒っぽいよねとか、ハラデーさんの話したんですけど、
まあ、なんかその辺ってもう実験事実しかないよね、まだ。理論がない、まだ。
それを理論にしていく、こういう数学者、物理学者みたいな人が現れるっていう感じ。
スピーカー 2
なるほどね。
スピーカー 1
それがこのマクスウェルって人ですね。
スピーカー 2
はい。
スピーカー 1
じゃあ最初に、この人1831年生まれ、1879年まで生きてた人なんですけど、スコットランドの理論物理学者ですね。
で、数学もすごい強い。
スピーカー 2
ハラデーさん、前回電気分解とかやってた人なんですけど、そんなに数学強くないらしいんですよ。
えー、強そうだけどね。
スピーカー 1
強そうなんだけど、とにかく実験がすごかった。
スピーカー 2
あ、その現象を捉えるみたいなのがすごかったのかな。
スピーカー 1
そう。で、直感的にすごい実験うまくいかせるとか、そういうのがハラデーさん得意で。
で、一方このマクスウェルさんは、数学がめちゃくちゃ才能あると。
で、その数式でいろんなものを記述するっていう、もう完全に理論家タイプなんですよ。
で、このマクスウェルさんの、ちょっと前の世代なんで、ハラデーさんは。
だから、そういういろんな実験事実っていうのは、論文とかで報告されていて、いろんなピースがあると。
それはどういう式で組み合わさってるのかっていうパズルを解く人はまだいなかったみたいな感じだよね。
ここで出てくるのが、ハラデーさんが言ってた場っていう概念。場所の場。
スピーカー 2
電場、磁場の。
スピーカー 1
そう、電場、磁場。
電場、磁場をどうにか数式で表現したいっていうのがこの人で。
で、結論だけ言うんだけど、当時の実験事実とかいろいろわかってるやつを、データはいっぱいあるんで、それをうまく説明する式っていうのをマクスウェルさんが考えてくるんだけど。
これ4つにまとめられると。
スピーカー 2
4つに。
スピーカー 1
しかも、電気とか磁力とかそういうのが同じような式で記述できるぞっていうのがすごいところだね。
スピーカー 2
それがマクスウェル方程式?
スピーカー 1
そう。
スピーカー 2
電気とか磁場についてのいろんなデータをまとめた4つの式。
スピーカー 1
理論なんだけど、4つの連立変微分方程式なんですけど、正確に言うと。
スピーカー 2
連立方程式ってなんだっけ?
スピーカー 1
だから方程式のペアみたいな感じですよね。
スピーカー 2
4ペアみたいな。
スピーカー 1
そうそう、4つの式。
スピーカー 2
変微分ね。変微分とかもやった気がするけど、大学の時忘れたわ。
スピーカー 1
その辺は今回は大丈夫です。
4つの式に電気と磁力の全てを詰め込んだなみたいな。
スピーカー 2
それ正しいの?
スピーカー 1
これは正しいです。
すごいんだよね。
だから電力とか磁力とかって予測できないもんだと思ってたんだけど、
この4つの式がルールブックみたいなもんで、これに沿って、
例えばここにこの値入れたら、どんだけ電気流したらどんだけ磁場が出るかなとか、
そういう計算ができるようになってくるんですね。
スピーカー 2
ちなみにそれが正しいっていうのはどういう風に証明されるんだ?
それはいろんな実験をしたら全部これ当てはまるから、
これ正しいねみたいな感じになるものなのかな?
スピーカー 1
そうだね。あとは当時も証明されている式と式を組み合わせてとか。
スピーカー 2
証明されている式とかもあったんだじゃん、そもそも。
電気だけの式とか、そういうのはあったっぽいね。
スピーカー 1
でも世の中的にというか、ニュートンの時もそうだったけど、
ニュートンは目の前でボールを投げるっていう動きと、
惑星が動くっていうのが同じ式で技術できるっていうのをやった人じゃん。
だからそれの電気磁力バージョン。
で、実験事実とぴったり一致するぞっていうのが分かって、
正しいって証明されるのはその後の時代とかに検証されたりとか、
もっと他のデータ集まったりとかしていかないと分かんないわけで。
できた時はこれはすごいぞってなったと。
スピーカー 2
なるほどね。
スピーカー 1
4つの式って言ったんだけど、4つの法則みたいな感じで、
ちょっと言葉にしてざっくり言いたいんだけど。
で、登場人物はさっきから言ってる電波と磁波ですね。
電波っていうのはプラスの電荷があったら、そっから泉みたいに湧き出てくるみたいなイメージ。
で、マイナスは逆に吸い込んでいくみたいな。
そういう力の矢印があるっていうイメージ。
で、ジバーもN極から出てS極に戻るっていう力の矢印みたいな。
この2つがどういうルールで動くんですかっていう視点ですね。
で、最初は電波はどこから生まれるんですかっていう。
これは今言ったプラスがあると、そこから四方八方に電波っていう力の矢印が出てきて、
マイナスはそれの吸い込み口になってますよ。
っていう動きを電波はするでしょうっていう。
で、何もない場所からは電波そういうのがいきなり出てくることはないですよっていうのが1つ目の鉄則。
で、2つ目。逆にジバーは発生源がないっていうルール。わかる?
スピーカー 2
発生源がない。プラスだったりマイナスだったりがないってことだよね。
スピーカー 1
でもN極S極はあるけど、それすらも発生源ではないっていうこと。
例えばN極とS極に分かれてる棒磁石があったとして、
じゃあそれを半分にしたらNだけの磁石できるかって言ったらそうじゃない?
S側はS極になっちゃう。
どんなに分割しても絶対SとNはペアなの。
っていう意味ではループ状になってると。
Nから出てSに戻るっていうループの力の流れですよっていうのがジバー。
だから電波とは結構違いますよね。
スピーカー 2
そうだね。電波ってさ、ごめんちょっとまたちょっと飛び行くからは遠ざかっちゃうかもしれないんだけどさ、
電子があったとした時にさ、その電子の周りにも電波があるの?
電子自体じゃなくて?
スピーカー 1
電子の周りに電波はある。
スピーカー 2
電子の周りの空間にもあるんだ。
スピーカー 1
空間。というかね、たぶん今ちょっと粒っていう言い方をしてるじゃん。電気とか原子とか。
でも電子とかって単純な粒なんですかって言ったらそうじゃないっていうのが後々分かってたりするんだけど、
今はそれはいいかなって思って。
スピーカー 2
なるほどね。
今のイメージは電子っていう粒があって、その周りにオーラみたいのがあって、そういう影響を及ぼすフィールドがありますよっていう。
スピーカー 1
そういう考え方で正しいです。
で、そのフィールドに入っちゃうと他のマイナスとかは引き付けられるよっていうエリアがあるわけじゃん。
フィールドなんで。
スピーカー 2
フィールド。
スピーカー 1
エレクトリックフィールドなんで、電波は。っていう説明で大丈夫?
うん、大丈夫です。
で、今電気は発生源がある。
第二は磁石は発生源ない。
で、第三は磁石を動かすと電気が生まれるっていう。
スピーカー 2
うんうんうん。
スピーカー 1
うん。
で、電波が動くと磁場が動きます。
うん。
スピーカー 2
これなんか思わない?
関連してる。
スピーカー 1
いや、そうなんだけど。
関連してるんだけど。
うん。
いや、もう。
違う違う違う。
もう頭張ったれてないじゃん。
スピーカー 2
関連してるやつだよ。
スピーカー 1
想像して?想像して?
え?
じゃ、磁石とさ、電気が流れてるとこがあったとして、磁石をピッて動かす。
電気がピッて動く。
その電気に磁石がまたピッて動く。
スピーカー 2
うーん。
ってなったら?
なんか永遠に繋がってるみたいな?
スピーカー 1
そう。
うん。
これ永久機関みたいになるじゃないですか。
スピーカー 2
そうだね。
スピーカー 1
もうずっと無限に連鎖しちゃうじゃんみたいな。
うん。
だけど、実際はそうならないわけじゃん。
スピーカー 2
うんうんうん。
スピーカー 1
これ無限に連鎖するわけじゃなくて、
うん。
じゃ、例えば電波が動きます。
磁場の渦がグルンってできます。
うん。
で、そのグルンってやつに反応して、また隣の電波の渦がグルンって生まれます。
で、これグルングルングルンってなってるわけじゃん。
スピーカー 2
うん。
スピーカー 1
グルングルンなって空間を伝わってくのって波なんですよ。
これちょっと伝わるかな。
これ電磁波の正体なんですけど。
スピーカー 2
ほう、あんまり分かってないけど。
さっきさ、永遠に続かないって言ってたじゃん。
うん。
永遠に電波、磁波、電波、磁波、電波、磁波ってならないって言ってたのはどういうこと?
じゃあ、なるってこと?電磁波として波が広がっていくっていう現象はあるってこと?
スピーカー 1
電磁波って波としてエネルギーを空間に波みたいに広がっていくっていうものが電磁波なんですけど、
うん。
電気と磁力が互いに火を付け合って進むみたいなものね、その波は。
だから、ちょっとずつエネルギーとして放出されていってるわけですよ、波は。
なんで無限には続かない?
っていうのは分かる?
スピーカー 2
分かる分かる。
スピーカー 1
放出されていくものなんで。
スピーカー 2
結局その電波、磁波、電波、磁波って伝わってるやつは電磁波で、
少しずつエネルギーが減っていって、永遠に続くことはないですっていうことだよね。
そうそうそうそう。
スピーカー 1
無限にエネルギー源を供給し続ける。
例えば、一生電気と一生磁石を動かし続けるとか、そういうのやれば無限に発生するかもしれないけど、
電磁波って見えないわけじゃん。
だから、この時は予言なんだよね、マックスウェルの。
だから、そういう波みたいなやつが発生しないと、要は説明がつかないわけですよ、電気と磁波だけだと。
お互い影響し合う、ずっと続いちゃうじゃんって。
だけど、そういうダイザーの力みたいな、電気と磁力によって発生するこういう波みたいなのが放出されてるって考えると、全部通じつもが合う。
スピーカー 2
でもさ、よく波ってわかるよね。電磁波みたいな、なんか電気と磁波関係ある、何かがあるっていうのを言うだけじゃなくて、波っていうところまでもう行っちゃえてるのがすごいけどね。
スピーカー 1
まあ、そうだね。だけど、なんか一箇所の空間でさ、発生したものって波みたいに広がってくっていうのがあるじゃん。
水たまりにさ、水一滴落ちたら、そっから波紋が広がってくわけじゃん。
で、あれも水が水たまりにくっついて、水たまりに影響して、逆に落ちてきた水にも影響してっていうのが、反響して波として伝わっていってるみたいなイメージできるじゃん。
それと同じようなイメージだと思うんだよね。
電波と磁波は垂直方向の関係にあるわけですよ。縦と横。
縦と横がお互いに影響してるっていうのが、ずっと続いて繰り返されるっていうのは、要は波になるのわかる?
スピーカー 2
なりそう。
スピーカー 1
要はこの電磁波っていうものが予言されて、これの理論上の速度っていうものを出してみたと。
どんぐらいの速さなんだっていう、この電磁波っていうものは。っていうのが計算できる。
スピーカー 2
すごいね、そんなところまで。まだ観測とかもしてないのに、波だろうっていうふうに予測して、その速度まで測っちゃうんだね。
スピーカー 1
測っちゃうっていうか、計算?
スピーカー 2
ごめん、計算しちゃうんだね。
で、この速さが毎秒およそ30万キロメートルですっていう結果が出る。
それ正しいの?
スピーカー 1
これは後に正しいと分かるんですけど。
スピーカー 2
天才じゃん、マクスウェル。
スピーカー 1
で、これを毎秒30万キロメートルってどんぐらいの速さ?
スピーカー 2
わかんない。
スピーカー 1
わかんない?
スピーカー 2
ちなみにさ、光はどれくらいだっけ?
スピーカー 1
ほぼ答えですね、それ。
この当時知られてたのは、光の速さは毎秒約30万キロメートルですって言われてる。
スピーカー 2
光と一緒?
一緒。
電磁場は光ってことですか?
スピーカー 1
電磁場はこれ光なんじゃね?ってなる。
スピーカー 2
それはもう完全に計算結果から予測されるっていうだけで、それまでは全く電磁場、そもそも電磁場ってものが予言なわけじゃん。
だから電気と磁気ってそんなに光と関係あるって思われてなかった?
スピーカー 1
思われてない。
スピーカー 2
でもその計算結果を見て、あ、これ光じゃね?ってなったの?
スピーカー 1
じゃあ波についてちょっと説明すると、まず波の定義は周期的に何かが変化しながら空間を伝わるっていうのが波ね。
スピーカー 2
でも周期的にっていうのが振動数。同じ動きを繰り返す。で、1回の振動でどれだけ進むかが波長。
そう考えると。
スピーカー 1
そう、だから例えば波が1秒に10回振動するとするじゃん。
で、その1回の波っていうのが2メートル進むとかになってるったら、10かける2で20メートル進みますよね。
スピーカー 2
あーなるほどね、確かに確かに。あ、理解した。
スピーカー 1
理解した?
スピーカー 2
うん、非常にわかりやすい。
スピーカー 1
なんで光の場合だと、電磁波は全部この式に当てはめられるんで、光の速さは波長かける振動数と。
スピーカー 2
なるほどね。
スピーカー 1
なんだよねこれ、いい例えできそうだけどなこれ。自転車もそうじゃない?自転車もさ、1回越えたら進む距離がさ、決まってるじゃん。
スピーカー 2
決まってるね。
スピーカー 1
で、10回越えたら。
スピーカー 2
で、振動数が1秒あたり何回ペダルをクルクルできるか。
スピーカー 1
そうそうそうそう。
スピーカー 2
だから、ペダルクルクルできる数×1回のペダル漕ぐので進む距離をかけたら、1秒あたりどれくらい進むかってなるよね。
スピーカー 1
そうそうそう、それがわかりやすいんじゃない?
で、波長がでかいってことは、自転車の車輪がでかいみたいな感じだよね多分。
スピーカー 2
そしたら1回で漕ぐと進む距離が増えるんで、その分振動数は減る。漕ぐ回数は減って長い距離進む。
速さが一定だからね。
スピーカー 1
速さが一定なんで。っていう感じ?
スピーカー 2
なるほどね。じゃあ、Wi-FiもX線も光も全部同じ速さで進んでるけど、
このペダルの回数とか、あとは車輪のでかさが全然違う。だけど全部電磁場。
そう。
面白いね。
スピーカー 1
面白いよね、これ。で、その波長の違いとかで、物を温めるのに使ったりとか、情報を伝えるっていうのに使ったりとか、いろんな使い方ができるっていう。
当時はね、そんないろんな風に使えるとは思ってないだろうけど。
スピーカー 2
面白いね。車輪がちょっと大きさが違うだけで、いろんな用途に使える。
スピーカー 1
そうなんだよね。速度は定数って感じですね。
スピーカー 2
速度が一定なのも謎だけどな。
スピーカー 1
光の速度が一定っていうのは、もうマクスウェル方程式で定義されてるっていう。
スピーカー 2
なんか光は一定な感じするけど、それ以外のX線とかさ。
スピーカー 1
だって全部光の仲間だから。
スピーカー 2
それが面白くない。何で電磁場の速さが一緒なんだろうっていう。そういうもんだって思わなきゃいけないのかな、多分。
面白い。
スピーカー 1
まさにこれ相対性理論なんですけどね。
スピーカー 2
これ相対性理論なんですか?
スピーカー 1
マクスウェルはそこまで言ってないんだけど、後にアインシュタインがどんな観測者から見ても常に光の速度は一定ですよって。
さっき言った秒速30万キロメートル。
俺時速って言ってた?
スピーカー 2
わかんない。
スピーカー 1
時速って間違って言ってたらごめんなさい。秒速です。秒速30万キロメートル。
っていうのは変わんないですよっていうのは相対性理論。
スピーカー 2
不思議だね。
スピーカー 1
その話するとめっちゃあれなんだけどね。電車に乗ってる人が見る光の速度も一緒だし、外から電車見てる人もその光は30万キロメートル見れるっていうやつですけど。
これはまたちょっと今度話しますか。アインシュタイン出てくるときに話します。
お願いします。
という感じですね。ちょっと波伝わったかな?波だけに。
スピーカー 2
波だけに?どういうこと?
波は伝わってくもんだからね。
伝わってればいいですね。
スピーカー 1
上手いこと言ったと思ったんだけど無視された。
スピーカー 2
一瞬わかんなかった。
スピーカー 1
という感じですね。じゃあこれって今何の話してるかっていうと、まとめると電気と磁力で光みたいなのが出てきます。
光の正体もちょっと分かって、マクスウェルが光の正体みたいな話をしたのが何で大事なのかっていうと、光とか電磁波とか全部のものって空間を伝わっていくわけよね。
原子で言ったら空間を伝わったりとかしていくものも原子で満たされてるわけじゃないですか。
スピーカー 2
その空間も原子で満たされてるってことだよね。
スピーカー 1
実際そうじゃないですか。
空気とかね。
原子論が本当にそうだってなったら、酸素とか水素とか見えないものも全部原子だしってなったら。
だけどこんな伝わってく波があるっていうことは、原子の中にこの波を伝えていく何かがないといけないんですよ。
わかる?振動しないといけない。
だけど今までの原子は粒ですっていう考え方だと、その粒自体が振動するのっていう疑問が出てくるのわかる?
ドルトンさんが言ったみたいに、それ以上分割できない粒ですだけ言ってたら、何かを伝えてくっていうのはわからん。
だから原子の中にもしかしたらそういう光を吸収したり放出したりとか、波を伝えてくっていう、何かそういうものが入ってんじゃないっていう発想がここで初めて出てくるわけです。
スピーカー 2
なるほどね。
スピーカー 1
おもろくない?
スピーカー 2
おもろい。
スピーカー 1
だから原子は最小単位じゃなかったんだよ、たぶんってなる。
スピーカー 2
そこに行くまでの過程も面白いよね。電波磁場の話をもともとしてたわけじゃん。
そこから光になって、あれじゃ光進むってことは原子にもそういう波の性質があるのかなみたいな。
スピーカー 1
そう。
スピーカー 2
おもしろいですね。
スピーカー 1
全部がつながってくるんですよね。
スピーカー 2
つながってくる。
スピーカー 1
電気の粒があるっていうやつも、じゃあ原子の中に何かそういう電気伝えるものがあるのかなってなってくるし。
スピーカー 2
そっかそっか。そこで電気に帰ってくるんだ。
スピーカー 1
そう、電気に帰ってくる。
スピーカー 2
世の中が分かり始めますね。
スピーカー 1
そう、だけど結局ね、まだ分からない。理論はできたけど、分からんねえって感じの世界ですね。
スピーカー 2
そうですね。
スピーカー 1
っていうところまでで、今回話したかったメインの話は以上なんですけど、