一酸化炭素

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理系英語、科学英語、宇宙、量子論  通学と通信

ENGLISH and Science

理科系英語の学習   Newton Einstein 宇宙、量子論

 
宇宙には1000億以上の銀河があり、それぞれに数千億の星がある。我々の地球は、その銀河のひとつ天の河の数千億個の恒星のひとつの太陽の8個の惑星の一つ。空気も水も植物もあり動物もいる、そして四季の自然を楽しめるという貴重な惑星が地球だ。確認されている中では唯一の知的生命体が住む惑星であるという。火星や土星の衛星にも生命が住む環境があると言われる。しかし、地球上でさえも、赤道上と両極地帯また夏冬とでこれだけ気温の差が激しいことを考えれば、地球よりも太陽に近い水星や金星、地球よりも遠い火星などは相当環境が厳しい事は想像がつく。木星やずっと遠い海王星などは想像だに出来ない。現在我々の考えの及ぶ範囲は太陽系が精一杯であろう。何故なら、太陽から一番近い恒星は4.3光年離れているケンタウルス座アルファ星であり、天の河銀河だけでも10万光年の幅があり、現在の技術ではそこに住む人も物も観測できない。地球は、億に一つの可能性の元に作られた素晴らしい世界なのかもしれない。我々は幸運にしてこの地球に産まれ住んでいるが、科学の発達は地球を自滅させるかも知れない一方、地球を救うかも知れない。人間は原子爆弾を生み戦争で自滅するか、空気を汚し温暖化等により生命体の生息の条件を破壊するかもしれない。或いは氷河期によって恐竜が滅亡したように、自然の驚異が人類を滅ぼすことになるかも知れない。今確実に予測されていることは、銀河同士の衝突により我々の銀河は40億年後には亡くなるということだ。これはあまりにも先の事で今から心配する必要はないだろうが、巨大隕石の衝突や予期されぬ疫病の流行などはいつでも起こり得る。人間が自滅しない事を条件としたら、これらの外の脅威から地球を守る為にも、協力して科学技術を高める事が必要であろう。今宇宙の創造についての研究が盛んだ。Higgs粒子はスイスにあるCERNでのLHCの実験で確認された。今LHCよりも精度の高いILCが国際協力で日本に作られようとしている。これらの研究は宇宙の謎を解くものだが、これらの実験機器は医療技術や生活にも幅広く応用され役に立っている。もしILCが日本で作られれば、そこには数千人規模の外国人研究者が訪れ生活をすることになり、新しい技術も生まれる。地球を守り、科学技術の発展に寄与するには、地球的な発想と人的交流が必要となる。言語は、「文科系」科目と捉えられがちだが、手段として「理科系」部門の発展に大きく寄与できるのだ。

筆者はいわゆる文科系出身である。従い、物理を含む自然科学系は全く素人である。しかしそういう私たちにも興味さえあれば読みやすく書いた本が沢山ある。勿論いくら読みやすく書いてもらっても、理解できない事は多々ある。細かい数式が並んだ計算などは無論のこと、宇宙に始まりがあるとかないとか、という議論などは確かに解りにくい。定常宇宙論は宇宙は昔からずっとこのままだったと、言うものだが、でも初めは何時でどうして生まれたのかが気になる。今では宇宙は138億年前に出来た膨張宇宙論が優勢だが、それでも始まる前はどうだったかとか、膨張する余地があるならもともと周りに何もない空間はあったのではないかとか、疑問がわく。宇宙の始まる前は「時間」さえもなかったと言われても、ビッグバンと同時に時間も生まれたと言われても、ふ~んと言う部分は残る。

語学は文科系学問で、物理は理科系で、と分けてしまうと、日本の理科系学問は「ガラパゴス化」してしまう。もともと語学と言うのは、「言語学」という学問で捉えたら確かに語学であろうが、「言葉」つまり話し言葉は、「手段」だと思う。従い、中学高校で「語学」の基礎を教えるのは良いが、基礎を越えたら、数学、化学、物理、勿論歴史、地理、政治経済に至るまで、専門の学問を学ぶため(海外の知識や情報を手に入れ、且つ海外へ発信するため)の手段と認識すべきではないだろうか。日本人が外国語が出来ないのは、自分が興味がないものを英語(外国語)学習と称して学ばせているからで、興味があるものを英語で学ばせないからだ。語学と呼ぶのは、学問としての語学を言うのであって、90%以上の日本人に必要なのは、語学ではなく、学問/仕事の手段としての外国語なのだから。

このような理由で、このページは作られました。科学と英語、英語を科学で学び、科学で英語を学ぶ、そして日本で科学を志す人に、英語に親しみを持ってもらうために利用していただいたら望外の幸せとならんことを願って! 日本語は時々なぜそんな解りにくい訳語を作ったのだろうと思うことがあります。英語だと理解できることが意外とあります。そういう事も見て行きましょう。さあ一緒に理科系英語の勉強をしましょう。
その前に一つ質問:海岸の砂粒の数(地球全体の)と星の数はどちらが多い?
Sten F.Odenwaldの”The Astronomy Cafe"によれば、地球100万個が持つ砂粒のかずよりも星の数が多いそうである。「石川や 浜の真砂は 尽くるとも 世に盗人の 種は尽くまじ」は有名な石川五右衛門の辞世の句とされるが、浜の真砂よりも星の方が100万倍も多いと知っていたら、辞世の句もかわっただろうに。
(1)宇宙と英語
 最近のニュース:space, CERN, Quantum, relativity, Super string, Newton, Gravityなどに関するもの
 ホーキング博士宇宙探査へ。光速の20%の速度で、3万年かかるところを20年で到達:The Alpha Centauri star system is a fair old hike. At 25 trillion miles (4.37 light years) away, it would take around 30,000 years for us to roll into the area, and that's if we hitched a ride on today's fastest spacecraft. If the latest idea from the cosmically inquisitive Stephen Hawking comes to fruition, however, we could reach this neighboring stellar system within 20 years of launch. Gizmag April 13 2016
X線天文衛星ASTRO-H(ひとみ)とは:The universe appears to be cold and peaceful, but seen in X-ray, outer space is filled with turbulence in the form of explosions, collisions, and outbursts. For the purpose of advancing astronomical observations in X-rays, the next generation X-ray observatory "Hitomi" (ASTRO-H) was developed from an international collaboration including Japan and NASA. The cutting edge instrument on board is the “X-ray micro-calorimeter(X線分光観測器),” which observes X-rays from space with the world’s greatest spectral capability. The other 3 detectors on board allow high sensitivity observations in a wide bandwidth spanning soft X-ray to the softest Gamma-ray. "Hitomi" (ASTRO-H) will apply these new functions to investigate the mechanisms of how galaxy clusters(銀河団)—the largest objects in space made of “visible matter”—formed and influenced by dark energy and dark matter, to reveal the formation and evolution of supermassive black holes at the center of galaxies, and to unearth the physical laws governing extreme conditions in neutron stars and black holes.  Feb 29 JAXA
http://global.jaxa.jp/projects/sat/astro_h/ 

重力波の観察:For the first time, scientists have observed ripples in the fabric of spacetime called gravitational waves, arriving at the earth from a cataclysmic event in the distant universe. This confirms a major prediction of Albert Einstein’s 1915 general theory of relativity and opens an unprecedented new window onto the cosmos.

Gravitational waves carry information about their dramatic origins and about the nature of gravity that cannot otherwise be obtained. Physicists have concluded that the detected gravitational waves were produced during the final fraction of a second of the merger of two black holes to produce a single, more massive spinning black hole. This collision of two black holes had been predicted but never observed. February 11, 2016 LIGO 

ハロウィーン小惑星接近:NASA scientists are tracking the upcoming Halloween flyby of asteroid 2015 TB145 with several optical observatories and the radar capabilities of the agency's Deep Space Network at Goldstone, California. The asteroid will fly past Earth at a safe distance slightly farther than the moon's orbit on Oct. 31 at 10:05 a.m. PDT (1:05 p.m. EDT). Scientists are treating the flyby of the estimated 1,300-foot-wide (400-meter) asteroid as a science target of opportunity, allowing instruments on "spacecraft Earth" to scan it during the close pass.

Asteroid 2015 TB145 was discovered on Oct. 10, 2015, by the University of Hawaii's Pan-STARRS-1 (Panoramic Survey Telescope and Rapid Response System) on Haleakala, Maui, part of the NASA-funded Near-Earth Object Observation (NEOO) Program. According to the catalog of near-Earth objects (NEOs) kept by the Minor Planet Center, this is the closest currently known approach by an object this large until asteroid 1999 AN10, at about 2,600 feet (800 meters) in size, approaches at about 1 lunar distance (238,000 miles from Earth) in August 2027. (NASA Oct 21,2015)

LHCが最大エネルギーを記録:The world’s largest particle smasher broke the record for energy levels late
Wednesday in a test run after a two-year upgrade, CERN announced Thursday. “Last night, protons collided in the Large Hadron Collider (LHC) at the record-breaking energy of 13 TeV (teraelectronvolts) for the first time,” the European Organisation for Nuclear Research (CERN) said in a statement. The LHC’s previous highest energy for collisions was eight TeV, reached in 2012. In April, it started up again after a two-year overhaul designed to pave the way to experiments at 13 TeV. It has the potential to be cranked up to 14 TeV. Experiments at the collider are aimed at unlocking clues as to how the universe came into existence by studying fundamental particles, the building blocks of all matter, and the forces that control them. Before the upgrade, the LHC was used to prove the existence of the Higgs Boson, also known as the God particle, which confers mass. That discovery earned the 2013 Nobel physics prize for two of the scientists who had theorised the existence of the Higgs back in 1964. Wednesday’s collisions at the giant lab, housed in a 27-kilometer tunnel straddling the French-Swiss border, are part of a recommissioning program ahead of an even more ambitious roster of experiments, due to start next month. “These test collisions were to set up systems that protect the machine and detectors from particles that stray from the edges of the beam,” CERN said. The LHC allows beams containing billions of protons travelling at 99.9 percent the speed of light to shoot through the massive collider in opposite directions. Powerful magnets bend the beams so that they collide at points around the track where four laboratories have batteries of sensors to monitor the smashups. The sub-atomic rubble is then scrutinised for novel particles and the forces that hold them together. One teraelectronvolt is roughly equivalent to the energy of motion of a flying mosquito, CERN says on its website. But within the LHC, the energy is squeezed into an extremely small space—about a million, million times smaller than a mosquito. It is this intensity which causes the particles to be smashed apart. (JAPANTODAY May 22, 2015) 

太陽の300兆倍の明るさの銀河発見、125億光年のかなたのブラックホールか?:A newfound galaxy 12.5 billion light-years from Earth is the most luminous one known in the universe, blazing more brightly than 300 trillion suns, a new study reports. The engine behind the galaxy's brilliance may be a supermassive black hole, researchers said. Such behemoths lurk at the heart of most, if not all, galaxies; material spiraling down into the black holes' maws heats up tremendously, emitting huge amounts of light in visible, ultraviolet and X-ray wavelengths.
(space.com news May 22 )

 
日本4番目に月へ:  Japan's space agency announced this week that the country would put an unmanned rover on the surface of the moon by 2018, joining an elite club of nations who have explored Earth's satellite.

The Japan Aerospace Exploration Agency (JAXA), divulged the plan to an expert panel, including members of the cabinet and the Education, Culture, Sports, Science and Technology Ministry on Monday. CNN May 14


1)太陽系の誕生
宇宙は138億年前のビッグバンから始まったとされるが、太陽系は50億年前に太陽の誕生と共に形成され始め約5億年後に誕生したと見られている。
https://solarsystem.nasa.gov/index.cfm NASA太陽系

2)月 
月は地球の衛星である。他の惑星の殆どの衛星に比較して月は格段に大きい。惑星との比較においてだが。
The Moon is the Earth's only natural satellite. Most moons are much smaller than their parent planets, but our Moon is relatively large in comparison, with a diameter one-quarter that of the Earth. It is almost big enough for the earth and Moon to be thought of as a double-planet system.

3)太陽
太陽は地球の直径の109倍、太陽系の全ての惑星を合わせてもそのの745倍の質量をもつ。太陽の中では水素が核融合によってヘリウムに変わり、その時にエネルギーを放出している。The Sun is 109 times the diameter of the Earth and has a mass 745times greater than that of all the planets in the Solar Sysem put together. Without the constant warming rays of the Sun there would be no life on Earth. The source of the Sun's heat is a nuclear furnace deep beneath its surface.
At the Sun's core, energy is released as hydrogen changes into helium during nuclear fusion reactions. Four hydrogen nuclei fuse, or join together, to make one helium nucleus. Particles called positrons and neutrions are released, along with packets of radiation energy called gamma-ray photons.

4)星の一生
A star begins its life as a shringking clump of gas and dust called a protostar. It stops shrinking when nuclear fusion reactions start in its core. The first reactions fuse hydrogen to make helium. Later, helium is changed into carbon, oxygen, and - in the biggest stars - iron. Eventually, there is nothing left to burn and the star collapses. For a few massive stars, this results in a supernova explosion.
THE STARS 恒星
Light consisits of electromagnetic waves of varying lengths. In spectral analysis, a spectrograph splits the light from a star into its different wavelengths, producing a band of colors called a spectrum. 光は色々な波長の電磁波で成り立っている。スペクトル分析の際、スペクトル分光器は星からの光を異なった波長に分ける。それがスペクトラムと呼ばれる色の帯である。
The wavelengths of dark lines in a star's spectrum are affected by the star's motion. This is the Doppler effect. Motion towards the Earth shortens the wavelengths, shifting the lines towards the blue end of the spectrum (blue shift). Motion away from the Earth shifts the lines towards the red end of the spectrum(red shift). 星のスペクトラム上は星の動きに影響される。これがドップラー効果である。地球に近づく動きは波長が短く、その線はスペクトラムの青い端に位置し(青方偏移)、地球から遠ざかる動きはスペクトラム線を赤い端にシフトする(赤方偏移
The stars do not shine as constantly as they appear to at first sight. Stars that vary in brightness are known as
variable stars. In some variables, such as pulsating, eclipsing and rotating ones, there is a regular pattern or period to their variation.
星は最初に見た時に見えるようには輝き続けない。輝きを変化する星は変光星という名で知られている。変光星の中には、脈動星食変光星回転星などがあるが、変化には決まった型や時間がある。
Stars are formed from the dust and hydrogen and helium gas of a molecular cloud. Inside the star, the hydrogen
and helium are changed into heavier elements.
星は塵、水素そして分子雲のヘリウムガスで出来ている。星の内部では水素と
ヘリウムがより重い元素に変えられる
Few sights in the sky are more magnificent than a globular cluster. These tight-knit swarms of up to a million stars inhabit the lonely outer reaches of the Milky Way. Our Galaxy may contain as many as 200 of them. 空では球状星団よりも素晴らしい景色は殆どない。この100万の星にも及ぶ強く寄り添った(星の)群れは天の河のはずれの寂しい部分にある。我々の銀河にはそれが200にも及ぶ。
Stars do not live forever. A time comes when the supply of hydrogen dwindles and the nuclear reactions in the core die down. But instead of fading away, the star balloons out to become a brilliant red giant. 星は永久に生き続けない。水素の供給が減ってコアの核反応が止まる時がやってくる。しかし、消えてなくなる代わりに、星は膨張し光り輝く赤色巨星になる。
At the center of every planetary nebula is a tiny, hot star called a white dwarf. This is the burned-out core
of the original red giant, rich in carbon and oxygen produced by the star's helium-burning reactions.
全ての惑星状星雲の中心には、白色矮星と呼ばれる熱い星がある。これが、赤色巨星の燃え尽きた後の芯で、星がヘリウムを燃やす反作用によって作られた炭素と酸素に満ちている。

5)中性子星
The explosion of a supernova marks the death of a star, but also its rebirth in another form. As the outer parts of the star are flung off into space, the core collapses into a neutron star - a tiny superdense object .Becasue of their intense magnetic and gravitational fields, neutron stars often become pulsars. Radio pulsars emit a regular beat of radio waves, while X-ray pulsars throw off equally regular bursts of high-energy radiation. 
超新星爆発は星の死となるが、再生でもある。星の外側部分が宇宙に散らばると共に、芯は潰れて中性子星になる。それは小さな超高密度の物体である。強い磁場と重力場の為に、中性子星はしばしばパルサーになる。

6)ブラックホール
When a supernova explodes, the star's core usually collapses to become a neutron star, but not always. this fiery supernova remnant shows no sign of a central neutrons star. If the collapsiing core is heavier than three solar masses, even densely packed neutrons cannot hold up against gravity, and the star collapses completely to become a black hole.
BLACK HOLES ブラックホール
when a supernova explodes, the star's core usually collapses to become a neutron star, but if the collapsing core is heavier than three solar masses, even densely packed neutrons cannot hold up against gravity, and the star collapses completely to become a black hole. 超新星が爆発するときに、一般に星の核部分は破壊され中性子星になる。しかし、もし破壊された核が太陽質量の3倍よりも重かったら、いかに強く固められた中性子でも重力に対して耐えることが出来ない。その場合には星は完全に崩壊しブラックホールになる。
Black holes can be detected only if they are close to another star. The hole's powerful gravity pulls streamers
of gas off its companion at high speeds. The gas pours down toward the black hole, forming a spiral vortex
around it called an accretion disc.
ブラックホールは、それが他の星の近くにある時にだけ観測することが出来る。
ブラックホールが持つ強力な引力は高速でガスをその星から吸い込む。
ガスは降着円盤と言われるを巻きながらブラックホールに吸い込まれていく。 
Black holes are prisons of light, where gravity is so strong that nothing can escape. But they have even morebizarre effects: a black hole's gravity distorts space and time, and the laws of physics break down at its centre. No one can look inside a black hole, but mathematicians can explore them using Einstein's theory of gravity. ブラックホールは引力がとても強いために何者もそこから抜け出せない光の獄である。しかし、他の特別な働きもする。ブラックホールの引力は空間と時間を曲げる。物理法則はその中心では効かない。誰もブラックホールの中をのぞき込むことは出来ないが、数学者はアインシュタインの引力の法則を使って、探究することは出来る。
Einstein's theory of gravity - general relativity - shows strange effects at the edge of the black hole and deep inside, where its matter has collapsed into a singularity - an infinitely smal point of infinite density. アインシュタインの引力の法則、一般相対性理論、によれば、ブラックホールの端と中へ深く入ったところでは、変わったことが起きる。そこでは、物質は無限の密度を持った無限に小さな単一点にまで潰されている。
According to Albert Einstein's theory of general relativity, gravity is not really a force between objects: it is a distortion of space itself. If you place a heavy object, such as a billiard ball, on a rubber sheet, it makes a dent. In the same way, the Sun warps the space around it, forminig a gravitational well. アインシュタインの特殊相対性理論によれば、重力は物体の間に働く力ではなく、それは宇宙自体をゆがませる。もしビリヤードの玉のような重いものをゴムのシートに乗せたら、くぼみが出来る。同じようにして太陽はその周りをワープするのだ、重力の井戸を作って。 
*ILC(international Linear Collider)が日本に作られるという事は本当にすごいことで、楽しみである。しかし、それだからこそ、早く科学者が、受け入れる地域が、ひいては日本全体が国際的な機関を受け入れる環境にならなくてはならない。最も重要な必要条件は、英語力であろう。

7)銀河と天の河銀河 : 宇宙の大きさを感じるには星の数と銀河の数、そして銀河同士の距離を知れば十分である。太陽系から最も近い星までの距離が4.3光年で、そういう恒星が2000億個ほどあるのが、天の河銀河で、その天の河銀河が宇宙に数千億ある銀河の中の一つに過ぎないのだそうだ。Our home in the universe is the Milky Way Galaxy. The Sun is just one of the 200 billion stars that inhabit this space city. The Milky Way is a spinning, spiral-shaped galaxy 100,000 light years across, but only 2,000 ly thick. It started life billions of years ago as a vast, round cloud of gas that collapsed under the force of its own gravity, and was then flattened by its rotation into its present shape.

8)膨張する宇宙:
Edwin Hubbleは、宇宙が膨張しつつあることを発見した。このことはビッグバンの理論を支えることにもなる。しかし、宇宙が膨張しているからといって、太陽系や地球、銀河が膨張しているわけではない。The Earth is not getting bigger, nor is the Solar System, or the Milky Way Galaxy. Whole cluster of galaxies stay the same size, because they are held together by gravity. Only in the huge distances between clusters of galaxies does the expansion of space win out over the attractive force of gravity.

9)ビッグバン
Around 13,800million years ago, the universe was very small and very hot. An explosion, the Big Bang, started off the process of expansion and change which still continues today. Within minutes of the explosion, atomic particles came together to make the gases helium and hydrogen, which over milions of years produced the galaxies, the stars, and the universe as we know it today.
BIG BANG ビッグバン
The Big Bang was the beginning of everything: time, space and the building blocks of all the matter in the Universe. The great cosmic clock began ticking some 13 billion years ago in a fireball so concentrated that matter and antimatter were created spontaneously out of energy. ビッグバンは時間、空間そして宇宙を構成する全ての物質の始まりであった。宇宙の時計は約130億年前に、物凄く圧縮された火の玉の中から物質と反物質が生まれて、時を刻み始めた。
There was no "before" the Big Bang, because time did not exist. Time and space have always been intimately linked in what Albert Einstein called a space-time continuum. ビッグバンよりも「以前」はなかった。何故なら時間が存在していなかったからだ。アインシュタインが呼ぶところの「時空」の中では時間と空間は密接につながっている。
Conditions in the early Universe turned energy directly into equal amounts of matter and antimatter. Moments later, something vastly more dramatic happened ; cosmic inflation. The Universe blew up in a fraction of a second. Inflation released huge amounts of energy to create more matter. 初期の宇宙の状態はエネルギーを直接同じ量の物質と反物質に変えた。一瞬の後にもっと劇的な事が起こった。宇宙はあっと言う間に膨張した。インフレーションは、もっと物質を創造するための大きなエネルギーを放出した。
The searingly hot early universe at the end of inflation contained a huge range of subatomic particles - equally
balanced in battalions of matter and antimatter. Most of these particles wiped each other out, but finally matter triumphed.
とても高熱のインフレーション後期の初期の宇宙は、多くの亜粒子原子からなっていた、それは同じ量の多量の物質と反物質であった。これらの粒子の殆どがお互いを消滅させ、最後に物質が残った。
Gradually, particles began to clump together in larger, more stable groups, and the thick soup of particles
began to thin out. By the end of its third minute, the Universe had created the building blocks of all the matter around us today - the nuclei of the first three elements; hydrogen, helium and lithium.
次第に粒子はくっつき始め、大きく、安定した塊(のグループ)となっていく。そしてこの厚い粒子のスープが薄められ始まる。3分後には宇宙は今日私たちの周りにある物質の基を作り出していた。それは水素、ヘリウム、リチウムの元素の核である。
In 1965, a weak radio signal coming from every direction was discovered. This signal was equivalent to that
emitted by an object at -270 degrees C. The only possible source for this radiation was the dying heat of the Big Bang cooled by the expansion of the Universe.
1965年に全ての方向からやってくる音波信号が発見された。この信号は-270度の物体から発射されたものと同じであった。この放射源の唯一の可能性は、宇宙の膨張により冷やされたビッグバンの消えゆく熱であった。 

10)暗黒物質

Dark Matter 暗黒物質
The objects we see in the cosmos - planets, stars, gas clouds, and galaxies - make up only a small fraction of
the total matter in the Universe. They are outnumbered some 30 times by invisible material, or dark matter
that cannot be spotted even with the most powerful telescopes.
我々が宇宙で見る物質、惑星、恒星、ガス星雲そして銀河は、宇宙の全物質のわずかな部分を構成しているにすぎない。これらは最も強力な望遠鏡でも見ることが出来ない物質、つまり暗黒物質の30分の一ほどしかない。
Astronomers know dark matter exists, however, its gravity pulls on stars, galaxies and light rays as they cross
the Universe. In fact, there are probably several types of dark matter, ranging from small stars to subatomic particles.
その重力は恒星、銀河、そして宇宙をよぎる光線までも曲げる。実際に、小さな恒星から亜原子粒子(素粒子)に至る恐らく数種類の暗黒物質があるものと思われる。
The rapid spinning of spiral galaxies indicates that they are surrounded by vast haloes of dark matter.
Without the gravity of this dark matter, the outer parts of the galaxy would be flung out into space.
渦状銀河の高速回転はそれが暗黒物質の広いハローに囲まれていることを示している。この暗黒物質の重力なくしては、銀河の外側は宇宙に飛び散ってしまうからだ。
Ordinary matter may be compressed into small objects that are invisible, such as dim brown dwarfs
(failes stars) or black holes. Most of these objects are believed to be in halos around galaxies, and are
known as MACHOS- massive compact halo objects.
従来の物質は見えない小さい物体に圧縮されるだろう、例えば褐色矮星やブラックホールなど。これらの物質のほとんどは銀河の周りのハローの中にあると信じられている。そしてMACHOとして知られる。
The Big Bang is thought to have created subatomic weakly interacting massive particles, or WIMPS.
A WIMP is heavier than a hydrogen atom, and generally speeds straight through normal matter.
ビッグバンは、WIMPSを創造したと言われる。WIMPSの一個は水素原子よりも重く一般物質を高速で通り抜ける。
If WIMPs make up most of the dark matter, then thousands are streaming through your body right now. もしWIMPSが暗黒物質の大部分を占めるなら、何千もが今現在あなたの体の中を通り抜けている
The Big Bang filled the Universe with neutrinos. Previously thought to have no mass, new experiments
suggest that a neutrino actually has a mass 1/100,000 that of an electron -enough for these particles to account for a large proportion of all dark matter.
ビッグバンは宇宙をニュートリノで埋め尽くした。ニュートリノは質量を持たないと思われていたが、最近の実験では電子の10万分の1の質量を持つと言われている。それはこの粒子が全ての暗黒物質の大部分を占めるに十分な量に相当する。
Huge clusters often contain thousands of brilliantly shining galaxies. But visible matter like this in the Universe is vastly exceeded by invisible, dark matter created after inflation. (*出典:Space encyclpedia:日本語訳:筆者責) 数千個もの光り輝く銀河の大きな塊があるが、宇宙でこの様に見えるものはインフレーションの後に創造された暗黒物質の大きさにかなわない。
*英語で科学ニュースを読もう。論文の発表は英語が原則。まず、書けるようになろう。論文は、文法的に正しくないと読んで貰えないかも知れないが、多くのボキャブラリーも必要だ。論文には、会話英語はむしろ不要で、専門的な単語と、専門的な動詞の使用が要求される。単語のニュアンスを理解するには、英文を沢山読み、そして英英辞典をひくこと。英英辞典を読めば、他の意味を知ることが出来る。論文を書いたり、研究発表をしたり(口頭で)するためには、英語で読み、聞き、理解する訓練が必要だが、和訳や日本語の英訳から入っても、一向に構わない。常に海外にいるなら別だが、日本で日本語訳を使っている環境なら、日本語から入るのは普通の事である

(2)ニュートン(物理法則)、アインシュタイン(相対性原理)と英語

Theory of relativity 相対性理論
Measurements of various quantities are relative to the velocities of observers. In particular, space contracts
and time dilates.
物体の大きさは観測者の速度と相対的な関係にある。特に空間は収縮し時間は遅れる。
Space and time should be considered together and in relation to each other. The speed of light is nonetheless invariant, the same for all observers. 空間と時間は一緒にそして相対的に考えられなければならない。しかし、光速は全ての観測者からみても同じである。
The theory of relativity transformed theoretical physics and astronomy during the 20th century.
When first published, relativity superseded a 200-year-old theory of mechanics created primarily by Isaac Newton.
相対性理論は20世紀の間に理論物理学と天文学を変えた。相対論は、それが初めて発表された時に、ニュートンの力学理論を200年ぶりに変えた。
Special relativity applies to elementary particles and their interactions, whereas general relativity applies
to the cosmological and astrophysical realm, including astronomy.
特殊相対性理論は素粒子とその作用に適用される一方一般相対性理論は
天文学を含めた宇宙学と天体物理学の分野に適用される。
The theory of special relativity became a significant and necessary tool for theorists and experimentalists
in the new fields of atomic physics, nuclear physics, and quantum mechanics.
特殊相対性理論は原子物理学、核物理学、量子力学の理論学者と実験主義者にとって、重要で且つなくてはならぬツールとなった
The speed of light in a vacuum is the same for all observers, regardless of their relative motion or of the motion of the light source. 真空中の光速は全ての観測者からみて同じである、それは観測者の相対的な動きや光速の発信源の動きに関係ない。
The development of general relativity began with the equivalence principle, under which the states of accelerated motion and being at rest in a gravitational field are physically identical. 一般相対性理論の発展は等価原理から始まった。この原理では加速運動している状態と重力場において静止していることとは物理的に同じことである。
Clocks run slower in deeper gravitational wells. This is called gravitational time dilation. 重力の深い井戸の中では時計は遅れる。これは重力場における時間の遅れと呼ばれる
The universe is expanding, and the far parts of it are moving away from us faster than the speed of light. 宇宙は拡大していて、その遠くの部分は光速よりも速く我々から遠ざかっている。
Maxwell's equations (the foundation of classical electromagnetism ) describe light as a wave which moves with a characteristic velocity. マクスウエルの方程式(古典的電磁気学基礎理論)は光を特性速度で動く波だとした。
General relativity has also been confirmed many times, the classic experiments being the perihelion precession of Mercury's orbit, the deflection of light by the Sun, and the gravitational redshift of light. 一般相対性理論も何度も実証されている。古い実験とは、水星の軌道の近日点の先行や、太陽による光のゆがみ(偏光)や、光の重力による赤方偏移などである。

 development of physics  物理学の発展
Physics is the natural science that involves the study of matter and its motion through space and time, along with related concepts such as energy and force.More broadly, it is the general analysis of nature, conducted in order to understand how the universe behaves. 物理学とは、物質とその動きを、空間と時間を通して関連あるエネルギーと力などの概念とともに、研究する自然科学である。広義では、それは自然の総合的分析で、宇宙の動きを知るための科学である
Physics intersects with many interdisciplinary areas of research, such as biophysics and quantum chemistry,
and the boundaries of physics are not rigidly defined
物理学は生物物理学量子化学のような多くの二つ以上の学問にまたがった研究を行う。厳密な物理学の境界というものはない。
Astronomy is the oldest of the natural sciences. The stars and planets were often a target of worship, believed to represent their gods. While the explanations for these phenomena were often unscientific. 天文学は自然科学の中でも最も古い研究学問である。星や惑星はしばしば信仰の対象となり神に代わるものと信じられた。しかし、これらの現象の説明はしばしば非科学的であった
Physics became a separate science when early modern Europeans used experimental and quantitative methods to discover what are now considered to be the laws of physics. 物理学は初期の近世ヨーロッパ人が、現在では物理法則と認められていることを発見するため実験定量方式を使い、独立した科学となった。
Major developments in this period include the replacement of the geocentric model of the solar system with the helio-centric Copernican model, the laws governing the motion of planetary bodies determined by Johannes Kepler 当時の発展は主に、太陽系における天動説をコペルニクスの地動説に置き換えたことである。それはケプラーによって観測された、惑星の動きを司る法則である。
Isaac Newton discovered and unified the laws of motion and universal gravitation that came to bear his name.
Newton also developed calculus, the mathematical study of change, which provided new mathematical methods for solving physical problems.
アイザックニュートンが物体運動の法則万有引力の法則を発見し統一した。それは彼の名前を冠することになった。ニュートンはまた物理的な問題を解くための新しい数学の方式、微積分を発展させた。
Modern physics began in the early 20th century with the work of Max Planck in quantum theory and Albert Einstein's theory of relativity. 近代物理学は20世紀初期にマックスプランクの量子論とアルベルトアインシュタインの相対性理論で幕を開けた。
Classical mechanics predicted a varying speed of light, which could not be resolved with the constant speed
predicted by Maxwell's equations of electromagnetism; this discrepancy was corrected by Einstein's theory of special relativity.
古典力学は光速が変化することを予言したが、それはマックウエルの電磁気の法則によって速度は一定であると予言されたことで結論は出なかった。この食い違いはアインシュタインの特殊相対性理論によって修正された。
Following the discovery of a particle with properties consistent with the Higgs boson at CERN in 2012, all fundamental particles predicted by the standard model appear to exist 2012年にCERNにてヒッグス粒子と調和する特性を持つ素粒子が発見されたことにより、標準模型で予想された全ての基礎粒子は存在すると見られている

(3) 原子と量子論と英語

1)原子、原子力、放射能 言葉の使い分けと本当の意味
radioactive leak 放射能漏れ、nucleus: 原子核 nuclear: 原子核の、原子力の、核兵器の atom : 原子 
原子爆弾はatomic bomb、原子力発電はnuclear power(またはatomic power)。atomicはatom(原子)の形容詞。nuclearはnucleus(原子核)の形容詞。実際に原子力発電で(核)分裂を起こすのは原子核の方である。従い、より正確にはnucleusの分裂による発電なのである。放射能とはなに?放射能汚染は、放射能という気体(?)の汚染。しかし放射はradiationそしてactivityは活動、従いradioactivity(=放射能)は放射活動(または性質)のこと。つまり「放射能」とは「放射線を放出して放射性崩壊を起こす性質」の事だが、一般には放射能を持つ物質の事をそう呼ぶ。

Radioactive Decay:The spontaneous disintegration(自然崩壊) of certain atomic nuclei by emission of either an atomic nucleus of helium(alpha decay) or an electron(beta decay). It is sometimes accompanied by the emission of gamma rays, and causes a change of the atomic nucleus into another, usually more stable element. On production of a stable nucleus, the radioactive decay stops. The time taken for half the atoms in a sample of an isotope to undergo radioactive decay is known as its half-life(半減期).
Isotope:One of two(or more) atoms of the same element that differ from each other only in the number of neutrons they contain within their atomic nucleus.
Nuclear fission: A process by which an atomic nucleus splits into lighter elements. This is the predominant nuclear reaction for heavy elements, which give out energy when it occurs. (核分裂:原子核が二つに割れて軽い元素に変わる。これが重元素の核反応でその時にエネルギーを発する)
Nuclear reactor:これは日本語で原子炉と訳される。これは原子の炉で、「炉とは火を燃やしたり、香などをたいたりする設備や器具あるいは、ものを加熱・溶解・焼却する場所や装置の事」とあるので、そういう理解は出来る。一方、reactorは「反応させるもの」であり、re-actorならば「繰り返し動かすもの」である。原子炉は「継続的に核反応を持続させるための装置である」ことからすれば、後者のre-actorがその意味を含んでいるのではないだろうか。何れにせよ、原子炉では装置の用途は説明しているものの、詳しく何をするのかを説明していないが、英語ではすぐに何をしている炉なのかを理解できる。

2)宇宙を飛び交う放射線(宇宙線)人体への影響は?
人は宇宙線による被爆を受けているという。統計によれば地上に住んでいる人の被ばく量は今のところ何ら身体に影響がないと見られている。また飛行機に乗れば数倍の放射線を受け、特にパイロットなどは多くの放射線被ばくをしているそうだが、これもまだ心配するには当たらない量らしい。一方宇宙へ出ると一日で地上に人間が一年で受ける宇宙線の4倍ほどの放射線を受ける。これは、影響を無視出来ないようで、宇宙飛行士の宇宙での総滞在時間の規制が行われている。
Cosmic ray: A subatomic particle, usually a proton, moving through space at close to the speed of light. How cosmic rays are formed and accelerated is uncertain. THey may be formed entirely within oour own Galaxy, although many astronomers believe that some have an extragalactic origin.
http://www.icrr.u-tokyo.ac.jp/about/cosmicray.html 東京大学宇宙線研究所

3)粒子加速器 これをぶつけてどうなる?
Huge machines, known as particle accelerators, are used to accelerate charged particles to velocities close to that of light passing through rings of magnets several kilometers in diameter. The particles are then smashed into others, and the results of the collisions are detected by devices such as a bubble chamber in which the traks of fast-moving field can be photographed. This allows the scientists to determine their mass and their charge, and so conclude what the particles are. Using such techniques, specialists have discovered new particles that confirm current theories about the nature of the fundamental forces in the Universe.
http://home.web.cern.ch/topics/large-hadron-collider CERNのLHC
https://www.kek.jp/en/(高エネルギー加速器研究機構)(英語version)

4)光は粒子か波か
Some phenomena involving light, such as atomic absorption and emission, can be understood only if light is thought of as consisting of a stream of particles. These particles are called photons. Yet light rays combine with one another in a manner that is understandable only if light is a wave. IF that is the case what is light ; wave or particles? The best answer is that light is both a wave and a particle - and it is also neigher. 原子の吸収と放出に関しては光は粒子(光子)と考えられる。一方光は重ね合うので、それは光は波だという事で理解できる。最良の答えは、光は波でもあり粒子でもあり、またそのどちらでもない。

5)量子とは
英語で量子とは、quantumである。-umというのは、元素に多く付く。 素粒子はquarkやnew torino、Higgs Boson,glue onなどバラバラな名前が付いている。ただ中には、電子electron, 光子photonのように、-ronまたは-tonがつくものもある。陽電子のことはpositronという。素粒子ではないが、粒子にはproton陽子、neutron中性子のように、-tonや-ronがつく。一方、原子はatomで-omがつく。これは-umに似ている。さて、元素はどうだろう。水素hydrogen ヘリウムhelium リチウムlithium ベリリウムberylium ホウ素boron 炭素carbon 窒素nitrogen 酸素oxygen フッ素fluorine ネオンneon 以上元素番号1から10まで。これを見るとかなり不規則だが、-umが3つ、-genが3つ、-on も3つある。しかし実はこの後元素番号112番のウナンビウムまで102のうち75に-umが付いていて、全体で見ると76%の元素名に-umがついおり圧倒的勝利である。では、quantum(量子)は?QuantumのQuantはquantityから来ている。つまり「量」そのものである。-umは小さな固まりの意味なので、量子(quantumu)は量の塊のことだとも取れるが、沢山の元素の意味だとも取れる。どうだろう?
The idea that energy can only be transported and exchanged in well-defined quantities, is the foundation of modern quantum theory, which was formulated early in the 20th century based on the work of several scientists.
A consequence of quantum theory is that , without a collision of photons, two particles - one of matter and one of antimatter - can be spontaneously created. The energy for their creation is borrowed from the space around them, and returned as the particles annihilate one another, before they are detected. The more massive the particles, the shorter their lifespan. These particles are called virtual particles. Although they cannot be directly detected, the effects of their existence can be measured. They carry the fundamental forces between elementary particles. 陽子が衝突せずとも物質と反物資が生成出来る。生成のエネルギーは宇宙から借り、検知される前に消滅しエネルギーは返す。粒子が大きいほど生存期間は短い。仮想粒子と呼ばれる。検知されなくても、存在したことは解る。素粒子間の基本の力を運ぶのがこれだ。

6)強い力
宇宙を支配する4つの力とは、gravity(重力)、electromagnetic force(電磁力)、(nuclear) strong force ((核の)強い力)そしてweak force((核の)弱い力)だそうだ。確かにgravityとelectromagentic forceは見えるから何となく理解は出来るが、後の二つは解らない。Strong forceは電磁気力よりもはるかに強く原子核の中で働く力です。陽子はプラスの電荷があり陽子同士は反発するのを、強い力は電気力よりも強いためその反発をおさえ、原子核は固まりを保つことが出来るという。しかしアルファ粒子という放射線を持つ粒子は、トンネル効果(ジョージ・ガモフ)で、原子核の外に出ることがある。強い力は原子核の中でしか働かない為、原子核の外に出たアルファ粒子はプラスの電気と反発するので、すごいいいおいで飛び出し、アルファ崩壊を起こす。なお、強い力を媒介する粒子がグルーオンである。
The nuclear forces are extremely strong, but they are confined to the nuclei of atoms. The strong nuclear force acts only over a distance comparable to the diameter of a proton or a neutron. It holds protons and neutrons together to form atomic nuclei. This is the force that must be overcome in nuclear fission in order to "split" the atom.

7)物質の誕生 :
科学者は、宇宙の物質はビッグバン時に生成されたと信じている。Most scientists beleive that all the matter in the universe was created in an explosion calle the Big Bang. Great heat and energy followed the explosion. Then, after just a few seconds, some bundles of the energy turned into tiny particles. The particles turned into the atoms that make up the universe that we live in today.

8)物質の状態とプラズマ
物質は、固体、液体、そして気体の3種類の状態を持つ。そして4番目の状態とも言えるのがプラズマ状態である。Solids have a definite volume and shape, and these can be changed by exerting forces on them. Most solids are hard. Liquids have a fixed volume but not definite shape, and they can flow. Gases have no definite volume or shape, and they can aslo flow. And you can't see most gases. There is a fourth state of matter called plasma, but it is not often seen. It only exists a very high temperatures inside the Sun and other stars or on Earth at low pressures. It consists of atoms split up by great heat or electricity.

9)放射性同位元素
全ての元素を構成する原子は同じ数の陽子と中性子を持つが、中性子の数が異なるものが中にある。これは同位元素と呼ばれるがその中で放射性を持つものを放射性同位元素と呼ぶ。 All the atoms of an element have the same number of protons, but some have different numbers of neutrons. All of these are called isotopes. The normal isotope of carbon, called carbon-12, has six protons and six neutrons in its nucleus. The nucleus of another isotope, carbon-14, has an extra two neutrons. It is radioactive. Radioactive isotopes are called radioisotopes.

10)放射性半減期
ウラン238はウランの同位元素である。放射性粒子は段階を経て減っていく。各段階で新たな元素が形成される。この放射崩壊の速度を半減期と呼ぶ。Uranium238 is the most common isotpe of uranium. It has 238 particles in its nucleus. The number of nuclear particles goes down as radiation is given off in a series of steps. At each step, a new element is formed. The rate of this radioactive decay is called the half-life.The half-life of uranium238 is 4,500 million years.

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 理科系英語辞典


圧電 piezoelectricity
天の河 Milky Way
泡箱 bubble chamber
暗黒星雲 absorption(dark) nebula
暗黒物質 dark matter
イオン結合  ionic bond
位相 topology
一酸化炭素 carbon monoxide
位置エネルギー potential energy
引火温度 flashing temperature
隕石 meteor
渦 vortex
渦巻銀河 spiral galaxy
宇宙項 cosmological constant
宇宙線 cosmic ray
宇宙マイクロ背景放射 CMBR
 Cosmic Micro Background radiation
宇宙論 cosmology
運動エネルギー kinetic energy
運動量 momentum
液晶 liquid crystal
塩酸 hydrochloric acid
遠心力 centrifugal force
遠地点 apogee
オールト雲 Oort comet cloud
オゾン層 ozone layer

海王星 Neptune
会合 conjunction
解離 dissociation
角運動量 angular momentum
拡散 diffusion
核分裂 nuclear fission
確率論 probability theory
核融合 nuclear fusion
下弦(の月) last quarter moon
花崗岩 granite
可視光線 visible light
化石 fossil
仮説 hypothesis(hypoteses)
仮想粒子 virtual particle
加速運動 accelerated motion
加速度 acceleration
褐色矮星 brown dwarf
荷電粒子 charged particle
慣性 inertia
ガンマ線バースト gamma-ray bursts
擬似真空 false vacuum
軌道 orbital
球(体) sphere
球状星団 globular cluster
急冷 quenching
共有結合 covalent bond
金属結合 metallic bond
銀河 galaxy
近地点 perigee
空気抵抗 air resistance
屈折 refraction
原子 atom
原子価 valence
原子核 nucleus
原始星 protostar
現象  phenomenon(phenomena)
原子力 atomic energy
原子炉 nuclear reactor
元素 element
元素⁽核⁾合成 nucleosynthesis
元素周期表 periodic table of the elements
光合成 photosynthesis
光子 photon
向心力 centripetal force
恒星 (fixed) star
降着円盤 accretion disk
公転 revolution
光度 luminosity
高分子 macromolecule
黄道面 ecliptic plane
黒色矮星 black dwarf
黒体 black body

作用 action
酸化 oxidation
時間の遅れ time dilation
時空 spacetime
子午線 meridian
視差 parallax
事象の地平線 event horizon
自然現象 natural event
質量 mass
自転 rotation,revolving
自転軸 axis of the equator
磁場 magnetic field
重心 center of gravity(barycenter)
自由落下 free fall
重力 gravity
重力子 graviton
重力場 gravitational field
’星の光の)収差 aberration of starlight
上弦(の月) first quarter moon
衝突 collision
小惑星 asteroid
触媒 catalyst
進化 evolution
振動 oscillating(oscillation)
振幅 amplitude
彗星 comet
水溶液 aqueous solution
スペクトル分光器 spectrograph
星雲 nebula
星間物質 interstellar medium
星座 constellations
成層圏 stratosphere
石英 quartz
赤色巨星 red giant
赤外線 infrared ray
赤方偏移 red shift
絶縁体 insulator
絶対零度 absolute zero
摂動 perturbation
セファイド型変光星 Cepheid star
漸近 asymptotic
相対性理論 principle of relativity
相転移 phase transition
素粒子 elementary particle

対応原理 correspondence principle
対角線 diagonal
大気圏 the earth's atmosphere
大統一理論 Grand Unified theory
太陽系 solar system
太陽系外惑星 exoplanet
太陽黒点 sunspot
太陽風 solar wind
対流 convection
炭化水素 hydrocarbon
断熱膨張 adiabatic expansion
地層 stratum
窒素  nitrogen
地動説 heliocentric model
中性子 neutron
中性子星 neutron star
中和 neutralization
超空間 hyperspace
超弦理論 superstring theory
超新星 supernova
超新星爆発 supernova explosion
調和運動 harmonic motion
沈殿物 precipitate
強い力 strong force
電子 electron
電子殻 electron shell
電磁気力 electromagnetic force
電磁波 electromagnetic wave
電子対 electron pair
天動説 earth-centered system (geocentric model)
天文学 astronomy
天文学者 astronomer
同位元素 isotope
等価原理 equivalence principle
特異点 singularity
ドップラー効果 Doppler effect

流れ星 shooting star
二酸化炭素 carbon dioxide
熱核融合 thermonuclear fusion
熱分解 pyrolysis


媒介物 media
背景放射 background radiataion
白色矮星 white dwarf
波長 wavelength
ハッブル定数 Hubble constant
波動関数 wave function
パルス幅 pulse width
半減期 half-life
反作用 reaction
反射 reflection
反物質 antimatter
万有引力 universal gravitation
光の波動説 wave theory of light
比重 specific gravity
秒角 arc second
表面張力 surface tension
不確定性関係 uncertainty relation
復元力 restorative force
物質 matter, substance
沸点 boiling point
物理学者 physicist
浮力 upthrust, buoyance(buoyancy)
分子雲 molecular cloud
平衡 equilibrium
変光星 variable star
放射、放射線 radiation
放射性崩壊 radioactive decay
放射能  radioactivity
放射能汚染 radioactive contamination
放射能漏れ radioactive leak
崩壊 decay
膨張 expansion
放物運動 parabolic motion
放物線 parabola
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誘電率 dielectric constant
陽子  proton
陽電子 positron
揺動 wobble
弱い力 weak force

粒子 particle
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ワームホール worm holes
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