光は人と宇宙を繋いでいる 私たちは光を通して 遠くの星のことを知る 光とは何か? 光は転送できる最小のエネルギーだ 光の素粒子である光子は 分割できないが 生成消滅はする 光は二重の性質を持つ 粒子であり 同時に波でもあるのだ 光と言えば可視光のことだが それは電磁放射の中の ごく一部でしかない 電磁放射は様々な 波長と周波数を持っている ガンマ線はエネルギーが最大であり 波長は最小の10ピコメートル 水素原子よりも小さい 水素が1セント硬貨になると 1セント硬貨は月になる 目に見える光の波長は 400~700ナノメートルで 細菌程度だ 100kmなど もっと長い波長もある 宇宙で最大の波長は 1万kmから10万kmほどもある 地球より大きい 物理学的には全部同じ波だ どれも二重性を持ち 光速で進む 周波数が違うだけだ 可視光は特別なのか いや そうでもない 生物の目はたまたま その領域の光を見れるよう進化した でも完全に偶然ではない 可視光は水中をよく通る電磁放射で 生物は昔そこで目を発達させた 賢い選択だ 光の物質に反射する性質により 一瞬にして周囲の状況がわかるから 生き残りに役立っただろう 光はどこから来るのか? 電磁波は 原子の持つエネルギーが 低くなることで発生する 失った分が放射線に変わる 原子の中には電子があり それが興奮状態から冷静になると その時エネルギーが失われる エネルギーをもらった場合は また興奮状態になる この電子の移動が磁場を振動させる 磁場は電場を振動させる 二つの場が相互作用しつつ 空間を進んでいき 遠くにエネルギーを運んでいる なぜ光は宇宙で一番速いのだろうか 質問を変えよう 宇宙で出せる最高速度は? 光の速さ Cだ 真空中で秒速299,792,458メートル 時速10億キロだ 電磁放射はどれもこの速さで進む 質量のない粒子の速度もCで一定だ ろうそくから出た光は加速なしに 生まれた瞬間から速度Cで進む なぜCはその速さなのか? それは神様に聞くしかないだろう 光は波のように振る舞う素粒子で 二つの場で振動しながら 宇宙を光速で進む ちなみに 物質が光の速度で進むと 大変なことになってしまうのだが それは別の動画にしよう 私たちは幸運にも目を持ち 宇宙の波を感じている それは宇宙の美しさを教えてくれる