電波と光が同じだと10年ぶりに思い出した本

電波と光が同じだと10年ぶりに思い出した本

電波とか光って不思議じゃないですか。

目に見えないばかりか、質量もほとんどないのに、携帯電話とかで通話したりインターネットを見れるほどの情報量をやり取りでき、かつ、私たちの体を普通に貫通してるけど何ともない。

なんか無力だけど無力じゃない、そんな難しさを感じつつ本屋を歩いていたら、ちょうど新刊で『「電波と光」のことがまるごとわかる本』というのが売っていたので購入して読んでみました。

そしたらちょっと面白かったのでその内容を以下にまとめていきます。

電波と光の予言者と発見者

ここで問題です。電波を初めて見つけた人をご存知でしょうか。

「あーあれ、のどまで出かかってるんだけどー」

と思う人や、

「いや、もう全く忘れたわ」

という人もいるかと思います。自分は後者でした(笑)

「普通にヘルツだべ」と即答した人には前置きが長くて申し訳ないですが、電波を始めて発見したのはドイツの科学者ヘルツです。

ただ、電波と光が同じものかもしれないという理論自体はマクスウェルがすでに予言しており、それをヘルツが実験的に証明したという流れみたいですね。

なのである意味、マクスウェルとヘルツのコンボで成り立っています。

実際、ヘルツは「この発見が何の役に立つか?」と問われて以下のように答えたそうです。

「たぶん、何もない。単にマクスウェルが言ったことが正しかったことを証明しただけ」

もしヘルツが電波と光を使いまくりの現代社会に来たらびっくりしそうですね(笑)


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特定の方向にのみ強いビールを飛ばすフェーズドアレイアンテナ

電波も光も、基本的には全方向に放射的に進んでいきます。太陽はめっちゃ遠いので地球に来る光はまるで一方向からのみ来ているようにみえるのです。

ただ、これは本書を読んでいて始めて知ったのですが、特定の方向にのみ光や電波を飛ばす方法があるそうです。

それが、フェーズドアレイアンテナと呼ばれる複数のアンテナがついた装置を使った方法で、原理は以下の通り。

各アンテナに流す高周波電流の位相を少しずつずらすことで、特定の方向以外は打ち消し合い、特定の方向にだけ打ち消さないように調節することで、その方向にのみ、強い電波ビームを送ることができます。

イージス艦とかに搭載されているシステムらしいです。

また、これを応用して太陽エネルギーの強い宇宙上で太陽光発電を行い、得られた電力を電波ビームにして地球上に送るという作戦もあるみたいですね。

ちなみに、これをすると、宇宙上ではまっすぐ打っても地球との距離があるので少し広がってしまい、地球側は直径3~4kmのアンテナで電力を受け取ることになるそうです。

なんかめっちゃ壮大ですね(笑)


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オーロラの原理

オーロラも実はあれ太陽からくる粒子が作っているみたいです。

簡単に説明すると、プラズマ流と呼ばれる粒子の流れが地球にやって来ると、地球の磁力の影響で放電し、色が変わってオーロラになります。

ちなみに、オーロラって肉眼で見ると、雲なのかオーロラなのか区別がつかないくらいの微妙な色をしていることが多いみたいで、カメラでは露出時間を長くすることでいい感じの絵を撮っていると本書に書いてありました。

へー。


オーロラ・ウォッチングガイド: 一生に一度は見たい絶景の楽しみ方

ダイヤモンドのブリリアントカット

ダイヤモンドが最も輝くといわれるブリリアントカット。

これも光の屈折率で説明できます。

ブリリアントカットとは、数学的にダイヤモンドに入った光を全反射する角度を最大にした形です。ダイヤモンドの屈折率は2.42と非常に大きいのでダイヤモンドでブリリアントカットをすると、全反射率が高くなるのですごく輝くそうですね。

知らなかったです。


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終わりに

高校で習った光と電波の話がいい感じに復習できました。

かなりわかりやすいし、いろいろな応用例を紹介しているので面白かったし、理科系苦手な人でもなかなか楽しめる一冊だと思います。

高校時代に物理で挫折したけど、電波や光には興味があるという人にオススメです。


「電波と光」のことが一冊でまるごとわかる