黄華堂☆星空ブログ

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その時”光”の歴史が動いた Vol.02 続き
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    1915年にアインシュタインが一般相対性理論を発見したことを始め、光の科学史において様々な発見・発明の記念年ということから、2015年を光と光技術の国際年「国際光年」とすることが国際連合総会で宣言されました。そこで特集として、光が科学においてどう考えられてきたかをその主要な発見・発明とともに振り返ります。

    前回はニュートンによる分光学のお話でした。今回はそんな分光学のその後のお話です。


    その後、光を分けて調べる分光学は大きく発展し、天文学の進展に大きな役割を与えました。
    1802年、イギリスの物理学者ウォラストン(1766−1828)は太陽光を分けて作りだした虹(スペクトル)の中に何本もの暗線があることを発見します。1813年にはドイツの物理学者フラウンホーファー(1787−1826)も同様の発見をし、これが太陽光が太陽大気によって吸収されてできたものであることを明らかにしました。

    こうして手に取ることができない星も、その光を詳しく調べることで組成や運動などを詳細に調べることができるようになっていったのです(運動は光のドップラー効果を用いて調べますが、それはまた別のお話)。


    フラウンホーファー線(Wikipedia)

    やや時代が遡った1800年には、天王星の発見で有名なハーシェルが、赤外線を発見します。
    それぞれの色の光はどのくらいの熱を持っているのかを調べるため、ハーシェルはプリズムで分けた太陽光の各色の光に黒く塗った温度計をそれぞれ置きました。すると彼は、赤い方に行くにつれて温度上昇が大きいことに気づいたのです。そこで赤色の光の外側に温度計を置いてみたところ、その温度計が最高温度を示したのです。これが目に見えない光を初めて発見した瞬間でした。

    ハーシェルの発見に触発されて翌1801年にはドイツの物理学者リッタ(1776−1810)が紫外線を発見しています。1864年にはイギリスの物理学者マクスウェル(1831−1879)が電波の存在を予言、1888年にドイツの物理学者ヘルツ(1857−1894)によって存在が確かめられました。1895年にはドイツの物理学者レントゲン(1845−1923)がX線を、1900年にはフランスの物理学者ヴィラール(1860−1934)がガンマ線を発見しています。現在ではこれら目に見えないすべての光(電磁波)を用いて多角的に天体の観測が行われています。そんな話も、今後のコラムで紹介されるでしょう。ご期待ください。

    参考文献
    ・キャノンサイエンスラボ・キッズ「光の科学者たち」
     http://web.canon.jp/technology/kids/history/index.html
    ・見えない宇宙を観る −天体の素顔に迫るサイエンス−
     Lars Lindberg Christensen、Robert Fosbury、Robert Hurt 著 岡村定矩 訳

    by Tsukada

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