マイクロチップはどうやって作られる? - ジョージ・ザイダン&サジャン・サイニ:英語学習ノート
TED-Ed
動画紹介:数十億の素子が接続されたコンピューターチップを、フォトリソグラフィーなどの精密工程を繰り返して製造する仕組みをたどり、その後、製造工場による大量の資源消費、廃棄物、環境面での制約を考察します。 主な英語学習ポイント: 1. computing city with distinct neighborhoods for different functions. — イディオム・比喩表現 — チップ内の領域が互いにつながりながら別々の専門機能を担うことを、都市と機能別の地区にたとえた表現だと理解できます。実在する都市についての説明として逐語的に受け取らず、複雑な技術構造を身近な空間で示す比喩として識別できます。 2. it takes about three months to transform a single wafer from pure silicon into hundreds of chips. — 文法・文型 — 「it takes+期間+to」と「transform ... from ... into ...」を組み合わせ、製造、プロジェクト、学習などについて、必要な時間と、何がどのような完成形へ変わるのかを一つの文で具体的に述べられます。 3. is hitting hard sustainability limits. — イディオム・比喩表現 — 「hit limits」が物理的に何かへ衝突する意味ではなく、深刻な制約に達することを表すと理解できます。資源需要、環境負荷、技術的能力などが今後の成長を妨げる状況を説明する際に使えます。
解説一覧
magnified 500 times:画像の拡大倍率を表す
この文の magnified 500 times は、画像の中でコンピューターチップがどのように見えているかを説明し、細部がチップの元の大きさの500倍で表示されていることを表します。magnified は a computer chip を修飾する過去分詞です。 ここで times は掛け算の倍率を表し、別々に観察した回数ではありません。magnified + 数字 + times という形は、顕微鏡画像や科学解説でよく使われます。
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This is a computer chip magnified 500 times という文で、magnified 500 times はどういう意味ですか?
- 別々に500回調べられました。
- 画像には500個のコンピューターチップがあります。
- 元の大きさの500倍で表示されています。
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元の大きさの500倍で表示されています。
What you're looking at is ...:聞き手が見ているものを示す
What you're looking at is ... は what節で始まります。ここで what は「……であるもの」という意味なので、What you're looking at は「あなたが見ているもの」を表します。この節全体が is の主語であり、疑問文ではなく平叙文です。 この情報の組み立て方では、まず話し手と聞き手が共有している視覚情報を指し、その後に is に続く部分で、それが何かを示したり説明したりします。画像、模型、図表、実演などを案内するときに便利です。
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you are の短縮形と動詞句 look at を使って、プレゼンテーションの文を完成させてください:What ____ is a close-up of a snowflake.
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you're looking at
computing city with distinct neighborhoods:都市の比喩
この表現は、チップを都市のように組織された複雑なシステムである「コンピューティング都市」として示しています。distinct neighborhoods for different functions は、チップ内の別々の機能領域を、それぞれ異なる仕事をする都市の地区にたとえています。 city と neighborhoods は実在する場所ではなく、比喩として読み取ります。科学の説明では、目に見えない複雑なシステムをイメージしやすくするために、身近な空間の配置がよく使われます。
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この文の a computing city with distinct neighborhoods は何を意味しますか。
- チップの上に本物の都市が建設されている。
- チップには、それぞれ異なる機能を果たす別々の領域がある。
- チップは主に都市の地区を地図にするために使われる。
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チップには、それぞれ異なる機能を果たす別々の領域がある。
up to + 数量 + of:上限を表す形
up to は数字の前で上限を示します。実際の量はそれより少ない場合もありますが、その数字まで達する可能性があります。この文では、銅線の合計の長さが最大100キロメートルになり得るという意味で、必ずちょうど100キロメートルという意味ではありません。 再利用できる形は up to + amount + of + measured thing で、例は up to 100 km of cable です。of の後ろの語句が、何を測っているのかを示します。
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「最大50リットルの」という意味になる正確な語句を入れて、文を完成させてください:The tank can hold ____ water.
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up to 50 liters of
digital traffic that pulses across the chip:チップを流れるデジタル信号
ここで digital traffic は、チップ内部を流れるデジタル信号や情報を意味します。traffic は比喩であり、道路を走る車ではなく、システム内を移動する多数の信号を表しています。 that pulses across the chip という部分は、その流れが電気的なパルスとなって繰り返しチップ内を進む様子を描いています。pulses によって、抽象的な信号の活動にリズムや波のようなイメージが加わります。
練習
この文の digital traffic that pulses across the chip は何を表していますか?
- コンピューターチップについてのウェブサイトを訪れる人々。
- 電子機器を運びながら道路を走る車両。
- デジタル信号が繰り返しパルスとなってチップ内を進むこと。
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デジタル信号が繰り返しパルスとなってチップ内を進むこと。
is called a transistor:用語名を紹介する表現
be called + 名前という形は、人、物、考えが何と名付けられているか、または何と呼ばれているかを紹介します。is called a transistor では、is called は受け身で、デバイスに transistor という名前が付けられています。 ここで called は「電話で連絡された」ではなく、「名付けられた、呼ばれた」という意味です。be は主語や時制に合わせて変えます。例:it is called、they are called、it was called。
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be called を正しい形にして文を完成させてください:The device that measures temperature ____ a thermometer.
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is called
It's a switch that allows current to flow if it receives a voltage. 文法
0:33それは電圧を受けると電流を流すスイッチのことです。
allows current to flow の allow + 目的語 + to不定詞
allows current to flow は allow + 目的語 + to不定詞の形です。current が目的語で、to flow が可能になる動作を表します。 ここでの current は「電流」という名詞で、「現在の」という形容詞ではありません。装置や部品が主語の場合、allow は「許可する」ではなく「可能にする」という意味になることがよくあります。
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escape を正しい形にして装置の説明を完成させてください:A safety valve allows steam ____ when pressure rises.
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to escape
if it receives a voltage のif条件
if it receives a voltage はif節で、主節の結果が起こる条件を表します。その条件が満たされると、スイッチが電流を流せるようにします。it は説明されているスイッチまたはトランジスターを指します。 電気分野の英語で receive a voltage は、装置に電圧が加わる、または入力に電圧があるという意味で、物を受け取ることではありません。結果 + if + 現在形の条件という形は、装置・規則・手順の説明でよく使われます。
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if を使って仕組みの規則を完成させてください:The alarm sounds ____ the sensor detects smoke.
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if
can be as small as 20 nanometers:可能な最小サイズ
can be as small as + 測定値は、あり得る大きさの範囲の下限を表します。ここでは、トランジスタがわずか20ナノメートルまで小さくなり得るという意味で、その小ささを強調しています。 この as ... as は、二つの物が同じくらい小さいと比べているだけではありません。二つ目の as の後に数値や測定値が来ると、可能な極端な値を強調することがあります。
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as small as と指定された「10センチメートル」を使い、可能な最小サイズを表す文を完成させてください:The robot can be ____ tall.
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as small as ten centimeters
more than 50 billion of them can fit:容量と密度を表す
more than 50 billion of them が主語です。more than は必ず超えなければならない厳密な下限を示し、them は前に出た transistors を指します。数量は500億より多く、ちょうど500億ではありません。 can fit は、それだけの数の物を入れられる十分な空間があるという意味です。more than + 数字 + of them + can fit という型全体で、非常に大きな容量や高い密度を表せます。
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“The beads are tiny, so more than a hundred of them can fit in the jar.” の後半部分はどのような意味ですか?
- ビーズは瓶に入れるほど健康です。
- ちょうど100個の瓶がビーズの中に入ります。
- 瓶には100個を超えるビーズを入れる空間があります。
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瓶には100個を超えるビーズを入れる空間があります。
Globally, we produce more than a trillion computer chips every year.
0:44世界中で、私たちは毎年1兆個以上のコンピューターチップを生産しています。
fabrication plants, known as fabs:fabs と呼ばれるチップ製造工場
ここで fabrication plants は、半導体チップを製造する工場を意味します。追加された known as fabs という表現は、そのような工場に対する業界で一般的な略称として fabs を紹介しています。 この略称が紹介された後で fabs と言えば、チップ製造施設を指します。「すばらしい」という意味ではありません。
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半導体業界の記事で fabs は何を意味する可能性が最も高いですか。
- 特に優れた製品
- コンピューターの設計ファイル
- 半導体製造工場
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半導体製造工場
How do we build...?:次の説明を示す質問
この質問は、主に聞き手から答えを求めるものではありません。それまでに示された驚くべき事実、つまり膨大な数、小さな大きさ、複雑な接続、製造の速さを、話し手が次に説明する一つの中心的な問題にまとめています。 科学解説では、このような質問は道しるべの役割を果たします。好奇心を生み出し、次に方法の説明が来ることを聞き手に知らせます。
練習
例文の質問が文章の流れの中で果たす主な役割は何ですか。
- 説明が終わったことを示している。
- 次の説明で答える中心的な問題を示している。
- 聞き手に製造手順を答えるよう求めている。
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次の説明で答える中心的な問題を示している。
The answer involves で説明の重要な部分を導入する
この文の The answer involves は、前に出た「どのように」という問いに答え、ここから説明を始める合図です。The answer は短い一言の答えではなく、説明や解決方法の全体を指します。 involves は「重要な一部として含む・必要とする」という意味です。The answer involves + 名詞句 で、問いから重要な技術、原因、手順、工程へ話を移せます。
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話し手が How can the building stay warm after sunset? と質問しました。The answer で始まる学習したつなぎ表現を使って返答を完成させてください:____ a system that stores heat during the day.
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The answer involves
a technology called photolithography で専門用語を導入する
a technology called photolithography は、技術の名前を紹介する表現です。ここで called は「~と呼ばれる」という意味で、photolithography がどの技術なのかを示しています。 フォトリソグラフィは、光を使って微細なパターンをウェハーに転写する半導体製造工程です。この最低限の背景が分かると、光、マスク、パターンが関係する理由を理解できます。
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a technology called photolithography は聞き手に何を伝えていますか?
- その技術が電話に出ていると述べています。
- photolithography を技術の名前として紹介しています。
- photolithography が人の名前だと述べています。
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photolithography を技術の名前として紹介しています。
It's like constructing all the buildings in a city at the same time, 話の流れ
1:11それは都市のすべての建物を同時に建設するようなものであり、
It's like constructing...:類比で同時作業を説明する
「It's like ...」は類比を導入し、想像しにくい工程を身近な場面に置き換えます。この比較では、すべての建物を同時に建てることに注目し、多くの構造が一緒に形成されるという点を中心に説明を組み立てています。 都市は文字どおりの事実ではありません。類比は一つの役立つ共通点、ここでは「同時に作ること」だけを当てはめるもので、都市建設のすべての細部が半導体製造に対応するという意味ではありません。
練習
例文の「It's like ...」はどのような働きをしていますか。
- 同時に行われる製造をイメージしやすくする比較を導入している。
- 工場の中で本物の都市を建設していると述べている。
- 建設手順を正確な順番で列挙している。
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同時に行われる製造をイメージしやすくする比較を導入している。
using light as a measuring and sculpting tool:as で機能を示す
「using light as a measuring and sculpting tool」では、using が方法を示し、as が光に役割を与えています。つまり、光が測定と造形の道具として機能します。 sculpting は機能を表す比喩です。光は実物の「のみ」ではありません。フォトリソグラフィーでは、光が細かな寸法を定め、構造を形作るパターンの転写を助けます。
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スマートフォンの一時的な機能を示す語を入れてください:We used the phone ____ a flashlight during the blackout.
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as
工程説明を始める The process starts with ...
The process starts with ... は、順序のある工程の最初の要素を示します。どこから手順が始まるかを聞き手に伝え、その後の説明を整理します。 with の後ろには、最初の材料・条件・動作を置きます。ここでは a wafer of silicon が出発点となる材料で、with は原因を表しているわけではありません。
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このレッスンで学んだ工程説明の始め方をそのまま入れてください:____ a safety check.
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The process starts with
is doused in solvents and acids:大量の液体でしっかり覆うこと
is doused in solvents and acids は受動態の構造で、形は be doused in + 液体です。液体が、ウエハーを覆ったり十分にぬらしたりするほど多く使われることを表します。 doused は単に washed と言うより強く、様子が目に浮かぶ表現です。この製造工程の説明では、強い液体処理による洗浄として描いています。
練習
The machine parts were doused in cleaning fluid という文で、doused が最も強く示している意味はどれですか。
- 大量の液体が部品を覆った。
- 液体を使わずに加熱された。
- 乾いた布で軽く拭かれた。
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大量の液体が部品を覆った。
to strip it clean:strip + 目的語 + 結果を表す形容詞
to strip it clean の strip は「表面の材料や汚染物質を取り除く」という意味です。it はウェハーを指し、clean は取り除いた後の状態を表します。ここで strip は「服を脱がせる」という意味ではありません。 これは「動詞 + 目的語 + 形容詞」で結果を示す形です:strip + it + clean。形容詞は動作後に目的語がどうなったかを示すので、表面にあるものを除去してきれいな状態にする、という意味になります。
練習
strip、the panel、clean を結果構文の順に並べて文を完成させてください:The solvent will ____ before the new coating is applied.
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strip the panel clean
reacts with ... to form ...:反応する物質と生成物を結ぶ形
oxygen gas reacts with the wafer to form ... は A reacts with B to form C という形です。A と B は反応に関わる物質を示し、C は生成物を示します。この文の生成物は二酸化ケイ素の層です。 ここで to form は意識的な目的ではなく、反応の結果を表します。Form は「生成する」「作り出す」という意味の動詞で、書類の「用紙」という名詞や「形」という考えではありません。
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A reacts with B to form C の形を完成させてください:Iron ____ oxygen ____ iron oxide.
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reacts with · to form
Then a liquid called photoresist is spun on and baked to harden. 語彙
1:34その後、フォトレジストと呼ばれる液体を塗布し、焼いて硬化させます。
photoresist is spun on and baked to harden:フォトレジストのスピンコートと硬化
Photoresist はフォトレジストのことで、半導体チップの製造でパターンを作るために使われる感光性の液体コーティング材です。ここでは、加工される材料を指しています。 is spun on は受け身の形です。液体をウェハー表面に置き、高速回転によって薄く均一に広げることを表します。単に液体を回転させるという意味ではありません。is baked to harden は次の受け身の工程を加え、to harden は焼成の目的を示します。
練習
この製造工程で、photoresist is spun on はどのような意味ですか。
- 加熱する前に液体のスイッチを切る。
- 液体を表面に塗布せず、ただ回転させる。
- 液体を回転によって表面に塗布し、広げる。
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液体を回転によって表面に塗布し、広げる。
by passing through or reflecting off:by + -ing で方法と経路を示す
by + -ing形は、主な動作を実現する方法、経路、仕組みを説明します。ここでは by passing through or reflecting off が illuminates を修飾し、紫外線がどのようにウェハーへ届いて照射するかを示しています。なぜ照射するかを示すものではありません。 or は、同じ by に続く2つの選択可能な -ing句をつないでいます。pass through は物の一方から他方へ通り抜けること、reflect off は表面に当たってそこから跳ね返ることです。reflect off の off は表面から離れる動きを表し、電源を切るという意味ではありません。
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by + -ing の形を使って文を完成させてください:The robot sorts the parts ____ scanning their shapes.
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by
the lit areas:光が当たった領域
ここで lit は light の過去分詞で、areas を修飾しています。the lit areas は、紫外線にさらされた部分を指します。 この技術的な説明では、lit は光が届いた部分を表します。「刺激的」や「最高」というくだけた俗語の意味ではありません。
練習
この技術的な文で、the lit areas は何を意味しますか?
- 色鮮やかに見える領域
- 紫外線が届いた領域
- 刺激的でにぎやかな領域
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紫外線が届いた領域
weakens the photoresist's chemical bonds:フォトレジストの化学結合を弱める
Weakens はここでは他動詞で、反応がフォトレジストの化学結合を弱くすることを表します。化学結合は、材料の中で原子同士をつなぐ結び付きです。ここでの bonds は化学用語であり、金融の債券や人間関係の絆ではありません。 この因果関係の表現から、光にさらされたフォトレジストが後で除去しやすくなる理由が分かります。内部構造が弱くなっているためです。
練習
「弱くする」という意味の動詞を使って科学的な文を完成させてください:The reaction ____ the material's chemical bonds.
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weakens
to wash away:液体で材料を洗い流す
wash away は、単にきれいに洗うのではなく、液体の力で何かを取り除くという意味です。away が結果を加え、弱くなったフォトレジストがウェハーの表面からなくなることを表します。 ここでの to wash away... は目的を表す to 不定詞です。別の薬品を使う理由を説明しています。
練習
目標表現 wash away を完成させましょう:Heavy rain can wash ____ loose soil from the path.
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away
leaving ...:動作の結果を付け加える
Leaving an image of the mask は、前の工程によって生じた結果を示す -ing 分詞節です。洗浄の結果、マスクのパターンが残るという意味です。 よく使われる形は「主節, leaving + 結果」です。ここでの leaving は、何かを残したり、ある状態のままにしたりする意味で、「立ち去る」という意味ではありません。
練習
結果を導く leave の -ing 形を入れましょう:The pipe burst, ____ the basement full of water.
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leaving
the exposed oxide:覆われていない酸化膜
the exposed oxide の exposed は「覆われておらず、保護されていない」という意味です。そのため、反応性ガスがその部分に届いて除去できます。ここで oxide は、ウェハー上の二酸化ケイ素層を指します。 これは材料表面の物理的な状態を表しており、個人情報などを「暴露する」という意味ではありません。技術説明では、exposed + 材料で、次の処理を受けられる部分を示すことがあります。
練習
製造工程の説明で、the exposed oxide は何を意味しますか?
- 覆われたり保護されたりしていない酸化膜
- 別の層の下に密封された酸化膜
- 研磨が終わった酸化膜
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覆われたり保護されたりしていない酸化膜
creating windows that drill the mask's pattern down:開口部からパターンを下へ通す
Windows は酸化膜に作られた開口部であり、ガラス窓ではありません。開口部を作ることで、その下の材料に処理が届くようになります。 Drill ... down は空間的な比喩です。マスクのパターンが、下向きに掘られるように層を垂直に通ってウェハー表面まで運ばれる様子を表します。日常的な単語を使うことで、微細な転写工程を想像しやすくしています。
練習
この文の 'creating windows that drill the mask's pattern down' は、どのようなイメージを表していますか?
- ウェハーの上にガラス窓を取り付けます。
- ソフトウェアのメニューにパターンの詳細版が表示されます。
- 層に作られた開口部が、パターンをウェハー表面へ導きます。
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層に作られた開口部が、パターンをウェハー表面へ導きます。
slams them into the patterned openings:力強い動き
slam A into B は、Aを大きな力でBの中へ押し込んだり、Bにぶつけたりすることを表します。ここで them はホウ素またはリンのイオンを指すため、この動詞によって、加速されたイオンがパターン化された開口部へ強く打ち込まれる様子が伝わります。 これは生き生きとした表現であり、人が文字どおり物をたたきつけているわけではありません。科学解説では、slam のような力強い日常語を使い、制御された技術工程を説明しながら、速さと衝撃をわかりやすく描くことがあります。
練習
slams them into the patterned openings は、描写にどのような効果を加えていますか。
- イオンがゆっくり慎重に開口部へ置かれることを示しています。
- 工程の後でイオンが開口部から取り除かれることを示しています。
- イオンが非常に速く強い力で開口部へ入る様子を示しています。
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イオンが非常に速く強い力で開口部へ入る様子を示しています。
導電率を変える電気陽性または電気陰性の領域
Electropositive と electronegative は、電気的に対照的な性質を表し、物事の良し悪しを表す言葉ではありません。ここでは、加えられた原子が電気的性質の異なる局所的な領域を作ります。 Conductivity は、物質が電流を通す能力を意味します。that change silicon's conductivity は、その領域が何をするのかを示しています。つまり、シリコンの電気の通し方を変えます。これにより、原子の追加とシリコンの電気的な振る舞いの変化が結び付けられています。
練習
強調された部分を最もよく言い換えているものはどれですか。
- 加えられた原子がシリコンの一部に色を付け、より多くの光を反射させます。
- 加えられた原子が電気的性質の異なる領域を作り、シリコンが電流を通す能力を変えます。
- 加えられた原子が良い領域と悪い領域を示しますが、電気的な振る舞いは変えません。
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加えられた原子が電気的性質の異なる領域を作り、シリコンが電流を通す能力を変えます。
creating the foundation of the transistor switch:建築の基礎を使った比喩
ここでの foundation は、建築の比喩です。トランジスタスイッチを機能させる基本条件を表し、建物の下にある実際の基礎ではありません。 そのため、creating the foundation は、スイッチが動作するために必要な条件を整えるという意味です。foundation のこの比喩的な用法は、技術・計画・技能・議論の土台を表すときによく使われます。
練習
例文の foundation は何を意味しますか。
- 建物の下にあるコンクリートの土台
- 公益活動に資金を提供する財団
- スイッチを可能にする基本条件
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スイッチを可能にする基本条件
hill and valley features:表面の凹凸を表す比喩
ここでの hill と valley は、凹凸のある微細な表面を地形にたとえた表現です。hill は盛り上がった部分、valley は低い部分やくぼんだ部分を指し、チップ上に本物の丘や谷があるわけではありません。 この技術説明で features は、物理的な特徴や形状という意味です。したがって hill and valley features は、エッチングによって表面に出っ張りとくぼみが生じたことを表します。
練習
ここで hill and valley features は何を表していますか。
- ソフトウェア製品の主な機能
- チップ上に作られた本物の地形
- 微細な表面の盛り上がった部分とくぼんだ部分
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微細な表面の盛り上がった部分とくぼんだ部分
uneven lines must be polished flat:研磨で生じる結果
uneven lines must be polished flat では、must be polished は受け身の形で、flat は結果を表す形容詞です。つまり、凹凸のある線が研磨によって到達すべき状態を示し、「研磨して平らにする必要がある」という意味です。 単に研磨を行うと言っているだけではありません。英語では一般に、動作を表す動詞の後ろに結果を表す形容詞を置き、その動作によって生じる状態を示せます。sand something smooth や wipe something clean も同じ型です。
練習
文 "The metal sheet was hammered flat," で、flat は何を表していますか?
- たたく動作が行われた場所
- たたく動作によって生じた結果
- たたくときに使った道具
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たたく動作によって生じた結果
to near atomic precision:求められる精度の基準
to near atomic precision では、to が研磨によって到達すべき基準を導いています。near atomic precision は原子スケールに近い精度という意味で、製造に非常に高い正確さが必要であることを強調します。 ここで near は程度を表し、「近い」または「ほぼ」という意味です。場所が近いという意味ではありません。「to + 精度の水準」という再利用可能な型は、動作の結果にどれほどの正確さが必要かを示します。
練習
"The surface must be polished to near atomic precision" の to near atomic precision は何を説明していますか?
- 異なる表面を研磨する順序
- 研磨によって到達すべき精度の基準
- 研磨前の表面の状態
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研磨によって到達すべき精度の基準
chemical mechanical polishing, or CMP:or で略語を導入する
chemical mechanical polishing は工程の正式名称で、CMP は各語の頭文字からできた略語です。この形の or CMP は、同じ工程を短い名称で言い換えています。or は別の選択肢を示しているのではありません。 技術解説では、「正式名称, or 略語」という形で用語を最初に紹介することがあります。その後は、同じ意味で略語だけを使えます。
練習
略語を導入する単語を入れて、用語の紹介を完成させてください:magnetic resonance imaging, ____ MRI.
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or
CMP uses a controlled slurry of submicron ceramic particles 語彙
2:40CMPは、制御されたサブミクロンのセラミック粒子のスラリーを使用し、
a controlled slurry of submicron ceramic particles:粒子を含む管理された液体
slurry は、液体の中に固体粒子が浮遊している混合物、つまりスラリーです。ここで of submicron ceramic particles は、その固体が1マイクロメートル未満のセラミック粒子であることを示します。普通の水でも、すべてが完全に溶けた溶液でもありません。 controlled は、スラリーの成分や使用条件が工程に合わせて管理されていることを表します。名詞句全体で、CMP に使われる、粒子を含んだ管理された液体を説明しています。
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この文の slurry は何を指しますか?
- 固体粒子が浮遊している液体の混合物
- 完全に乾燥したセラミック片の山
- 粒子をまったく含まない純水
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固体粒子が浮遊している液体の混合物
to gently scrape and flatten the bumpy features:凹凸部分をやさしく削って平らにする
この句は、to + 副詞 + 並列された2つの動詞の原形という形です。scrape と flatten はどちらも目的語 the bumpy features にかかります。scrape は表面を削る操作を、flatten は表面をより平らにするという目的の結果を表します。 gently は2つの動作からなる工程全体が弱い力で慎重に行われることを示します。この工程が重要でないという意味ではありません。bumpy features は、表面をでこぼこにしている小さな盛り上がりやくぼみを指します。
練習
この工程の説明で、scrape and flatten という2つの動詞はそれぞれ何を表していますか?
- scrape は最終的な形を表し、flatten は表面をさらにでこぼこにすることを表します。
- scrape は表面を削る操作を、flatten はより平らにするという目的の結果を表します。
- どちらの動詞も、表面を変えずに測定することだけを表します。
答えを見る
scrape は表面を削る操作を、flatten はより平らにするという目的の結果を表します。
are used hundreds of times:何百回も使われる
受け身の are used は道具に焦点を置き、1枚のウェハーを処理する際にそれらが繰り返し使われることを表します。hundreds of times は頻度を表す句で、別々の機会に何百回も行われるという意味です。 ここで times は回数を表し、掛け算の「倍」ではありません。hundreds of は正確な数ではなく、おおよそ数百という大きな数を表すため、非常に多く繰り返されることが強調されます。
練習
例文の are used hundreds of times はどのような意味ですか?
- それらが何百倍も大きくなるという意味です。
- それらが別々の機会に何百回も使われるという意味です。
- 毎回何百枚ものウェハーが使われるという意味です。
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それらが別々の機会に何百回も使われるという意味です。
to create and link transistors into computing logic gates 語彙
2:55トランジスタを作り出し、それらをコンピューティング論理ゲートに結びつけ、
link transistors into computing logic gates:トランジスターをつないで計算用論理ゲートを形成する
ここで link A into B は、複数の A を接続して、より大きな構造 B を作るという意味です。transistors が部品で、computing logic gates がその結果できる単位です。 論理ゲートは、単純な論理演算を行うデジタル回路の基本単位です。gates は実際の門ではなく専門用語で、この表現は個々のトランジスターが計算機能を担う構成要素になる流れを示しています。
練習
link A into B の形を完成させてください:The editor links several short clips ____ one video.
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into
run around the clock:24時間休みなく稼働する
Fabs は半導体製造工場を表す semiconductor fabrication plants の短縮形です。run around the clock は、1日24時間ずっと稼働するという意味の慣用表現です。ここでの run は走ることではなく、稼働することを表します。 この文では、生産が昼夜を問わず続くことを示しています。より広くは、run around the clock を使って、止まることなく稼働する施設、サービス、システムを表せます。
練習
レッスンで学んだ表現を使って文を完成させてください:The online support service ____, so help is always available.
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runs around the clock
it takes + 時間 + to transform A from B into C
it takes + 時間 + to do は、動作や工程にどれくらい時間が必要かを表します。ここでの it は形式主語で、ウェハーを指しているわけではありません。実際に時間がかかる動作は、不定詞の to transform a single wafer... です。 transform A from B into C は、変化するもの、最初の材料や状態、そして変化後の結果を示します。2つの型を組み合わせることで、所要時間と変化の全体像を同時に伝えています。
練習
部屋の改装に2週間必要だと表すとき、2つの型を正しく使っている文はどれですか。
- It takes to transform the room from an office into a studio two weeks.
- It spends two weeks to transform the room from an office into a studio.
- It takes two weeks to transform the room from an office into a studio.
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It takes two weeks to transform the room from an office into a studio.
fabs consume huge amounts of + 資源
Fabs は semiconductor fabrication plants、つまり半導体製造工場の略です。fabs consume huge amounts of... の consume は、資源を使い、多くの場合は使って減らすことを表します。食べたり飲んだりする意味だけではありません。 Huge amounts of は非常に大きな量を表し、電気、水、ガス、お金、時間など、数えない量として扱う資源の前に自然に置かれます。報告などで資源使用の規模を強調できる表現です。
練習
「非常に大量の~を使用する」という意味の学習した語句を正確に入れてください:Old cooling systems ____ electricity.
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consume huge amounts of
ultra-high-purity tool chambers:複合修飾語
ultra-high-purity は tool chambers の前に置かれた、複数語からなる複合形容詞です。ultra が high-purity の程度を強め、全体で「純度がきわめて高い」という意味になります。ハイフンは、これらの語が別々の説明ではなく、一つの修飾語として働くことを示します。 ここで tool chambers は工具を保管する部屋ではなく、ウェハー処理装置の内部にある密閉されたチャンバーです。この語句は、処理用チャンバーに非常に清潔で、汚染が厳しく管理された環境が必要だと示しています。
練習
「純度がきわめて高い」という意味の、ハイフンを含む正確な複合形容詞を入れてください:The chip factory uses ____ gases to prevent contamination.
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ultra-high-purity
to sustain a vacuum:真空状態を保ち続ける
to sustain a vacuum は、低圧でほとんど空気がない状態が失われないように保つ、という意味です。ここで sustain は、生命や成長、精神的な支援だけでなく、継続させる必要がある物理的な状態にも使われています。vacuum は掃除機ではなく、真空状態を指します。 不定詞の to sustain は、ポンプが常時動いている目的を示します。ポンプが動き続けることで、真空が長時間保たれます。
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すでに排気されたチャンバーを、ポンプが数時間にわたって低圧に保っています。その働きを最もよく表す文はどれですか。
- The pump sustains a vacuum in the chamber.
- The pump creates a vacuum once and then stops.
- The pump cleans the chamber floor with a vacuum.
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The pump sustains a vacuum in the chamber.
that resembles deep space:深宇宙との類似を示す節
that resembles deep space は a vacuum を修飾する関係節です。動詞 resembles は「~に似ている」という意味で、どのような真空を維持しているのかを説明しています。 深宇宙は物質がごくわずかしかないため、比較の基準として使われています。この比較によって非常に高い真空度をイメージしやすくしていますが、施設が宇宙にあるという意味でも、二つの環境が完全に同じという意味でもありません。
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that resembles deep space という節は、真空について何を伝えていますか。
- その真空は、あらゆる点で深宇宙と完全に同じです。
- その真空は、ほとんど空気のない深宇宙の状態によく似ています。
- その真空は、実際に深宇宙にあります。
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その真空は、ほとんど空気のない深宇宙の状態によく似ています。
Fab air handlers:半導体工場のクリーンルーム用空気処理装置
Fab は半導体業界で fabrication facility、つまりチップを製造する施設を表す一般的な略称です。Fab air handlers では、fab が名詞を修飾し、その空気処理装置がどの施設で使われるものかを示しています。 air handler は建物の空調システムにある機械で、空気を動かして処理し、ろ過や気流の制御などを行います。ここで複数形の air handlers は、ろ過した空気を継続的に送り出すクリーンルーム設備を指し、handlers は作業員という意味ではありません。
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この文の Fab air handlers は何を指しますか。
- 製造施設内で材料を運ぶ作業員
- ろ過した空気の中でウエハーを保管する容器
- 半導体製造施設で空気を循環させて処理する機械
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半導体製造施設で空気を循環させて処理する機械
corral ... away from:制御して遠ざける
この技術説明では、corral は比喩的に使われています。囲いが動物を一定の範囲にとどめるように、ここでは気流がほこりや微小粒子の行き先を制御し、ウェハーに届かないようにしています。 corral A away from B は、A を誘導または制限して B から遠ざけるという意味です。不定詞の to corral は、ろ過された空気を送り出す目的を示します。
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この文の to corral dust and tiny particles away from wafers はどのような意味ですか。
- ウェハーの周囲に実物の柵を作ること
- 粒子がウェハー上に沈着するのを許すこと
- 粒子を制御してウェハーから遠ざけておくこと
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粒子を制御してウェハーから遠ざけておくこと
nearly 5 gal of waste per wafer run:工程1回あたりの量
Nearly 5 gal of waste は量を示し、5ガロン弱の廃棄物という意味です。gal は gallon の表記上の略語です。 Per wafer run は、その量をどの単位で数えるかを示します。per は「一つにつき」、run はここでは1回の操作や生産工程を意味するため、ウェハー処理工程1回につき約5ガロンの廃棄物が出るという統計です。
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「1ページにつき」という意味になるよう、per を使った2語の単位表現を入れてください:The printer uses two milliliters of ink ____.
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per page
filtered and pH treated:ろ過され、pH を調整する処理を受ける
needs to be の後では、filtered と pH treated が並列の受け身の形になっています。必要な2つの工程、つまり材料をろ過することと、その pH に応じて処理することを表します。 pH は酸性・アルカリ性の度合いを示します。この短い技術表現では pH が treated を修飾しています。pH treated は通常、pH を必要な範囲に管理または調整する処理を行ったという意味で、pH というブランドや型番で処理したという意味ではありません。
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この文の pH treated は何を意味しますか?
- pH という製品ブランドを使って処理された
- 液体を変えずに粒子だけを確認された
- 酸性またはアルカリ性を管理・調整するために処理された
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酸性またはアルカリ性を管理・調整するために処理された
to keep ... from forming chunks:塊になるのを防ぐ
不定詞 to keep ... は、スラリーを絶えず水で洗い流す目的を示しています。 keep + 目的語 + from + -ing では、keep は「防ぐ」という意味です。ここでの目的語は their fine particles で、forming chunks が防ごうとしている結果です。from は避けたい動作や結果を導くもので、何かの出所を示すものではありません。
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keep + 目的語 + from + -ing の形を完成させましょう:The safety rail ____ visitors ____ stepping onto the track.
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keeps · from
tear apart the fragile copper lines:壊れやすい銅線を引き裂く
tear apart something は、物をひどく壊し、部分がばらばらになったり構造が破壊されたりすることを表します。apart は「もう一つにまとまっていない」という結果を強調します。 この文では、軽い傷ではなく、深刻な物理的損傷を指します。この句動詞は比喩的な分裂にも使え、たとえば対立が家族やチームを引き裂く場合です。
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ここで tear apart the fragile copper lines はどのような意味ですか。
- 銅線を傷つけずに表面を優しく清掃する。
- 銅線の構造がばらばらになるほどひどく損傷させる。
- 銅線をつないで、より強い接続を作る。
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銅線の構造がばらばらになるほどひどく損傷させる。
adds five times more liquid waste:液体廃棄物を5倍も増やす
adds は、その方法が追加の負担や結果を生むことを示します。ここで生じる結果は、液体廃棄物がさらに増えることです。 five times more では、times が量どうしの倍数比較を示します。ここでの times は量を表し、5回の別々の出来事を表すものではありません。主な意味は非常に大きな増加ですが、比較の基準が示されていないと、数学的な合計量が曖昧になることがあります。
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This adds five times more liquid waste は何を伝えていますか。
- その方法によって廃棄物が追加で生じ、その増加量が倍数で表されている。
- その方法によって5回の別々の機会に廃棄物が加えられる。
- その方法によって5分後に液体廃棄物がすべて取り除かれる。
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その方法によって廃棄物が追加で生じ、その増加量が倍数で表されている。
Fabs plow through vast amounts of:資源の急速な大量消費を表す表現
Fabs は semiconductor fabrication plants(半導体製造工場)の略です。ここでの plow through は比喩で、工場が窒素とヘリウムを非常に多く、速いペースで使うことを表します。 vast amounts of は量の大きさをさらに強めます。plow through vast amounts of は、単に use や consume と言うよりも生き生きした表現で、需要の大きさと消費ペースの速さの両方を強調します。
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plow through vast amounts of を正しい形にして文を完成させてください:The outdated cooling system ____ electricity every summer.
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plows through vast amounts of
are greenhouse contributors:contributor が人以外の原因を表す用法
ここでの contributor は、お金やアイデア、内容を提供する人とは限らず、ある結果を引き起こす一因になるものを意味します。これらのガスが greenhouse contributors と呼ばれるのは、温室効果とそれに伴う温暖化を強めるためです。 contributors と呼ぶことで、複数ある原因の一部だと示しています。唯一の原因だと言っているわけではありません。ここでの greenhouse は熱を閉じ込める環境上の効果を指し、植物を育てる建物ではありません。
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英文 'The gases are greenhouse contributors,' で、greenhouse contributors は何を意味しますか。
- それらによって装置が使うガスの量が減ります。
- それらは植物を育てる建物を暖めるためだけに使われます。
- それらは温室効果を引き起こす一因になります。
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それらは温室効果を引き起こす一因になります。
To minimize their emission:to不定詞で目的を表す
To minimize their emission は目的を表すto不定詞です。文頭の To + 動詞の原形は、後ろの節の動作を行う理由を示します。ここでは、前に出た気体の排出をできるだけ少なくするという、機械を使う目的を導いています。 Minimize は、必ずしも完全になくすのではなく、現実的に可能な限り減らすという意味です。この to は目的を表し、時間的に先に起こる手順を表すものではありません。
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minimize を目的の形にして文を完成させてください:____ water use, we fixed the leaking faucet.
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To minimize
machines called scrubbers:専門的な名称を導入する
machines called scrubbers の called scrubbers は that are called scrubbers を短くした形です。機械の名称を、machines を説明する名詞句の中に入れており、「scrubbers という名前の機械」という意味です。 ここで scrubbers は工業用の排出ガス処理装置で、普通のブラシや清掃する人ではありません。文の残りの部分が理解に必要な基本情報を示しており、この装置は気体状の副生成物を処理し、その物質を処理可能な廃水へ移します。
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この文の machines called scrubbers はどのような意味ですか?
- scrubbers に向かって呼びかけている機械
- scrubbers という名前の機械
- 普通の掃除用ブラシとして使われる機械
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scrubbers という名前の機械
As computing complexity grows:進行する傾向を示す表現
ここで as は「〜につれて」または「〜と同時に」という意味で、「〜として」ではありません。As computing complexity grows は、コンピューティングシステムが時間とともに複雑になるという、進行中の傾向を示します。 主節の前に置かれた As + subject + change verb は、それに関連する結果の背景を示します。単発の出来事だけを述べるのではなく、その傾向に伴って結果も変化することを表すのが一般的です。
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As + enrollment + grows を使って傾向を示す節を完成させてください:____, the school needs more classrooms.
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As enrollment grows
to link up chips:部品を一つのシステムにつなぐ
to link up chips の link up は、「チップ同士を接続し、一つのシステムの一部として機能できるようにする」という意味です。Up は句動詞の一部であり、上方向への動きを表しているわけではありません。 to 不定詞は材料の目的を示します。つまり、それらの接続を作るために材料が必要だということです。同じ句動詞は、機器、場所、ネットワーク、グループをつなぐ場合にも使えます。
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このレッスンで学んだ2語の句動詞を入れて完成させてください:We used one cable to ____ all four monitors.
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link up
new problems arise:新たな問題が生じる
new problems arise では、arise は「現れる、生じる、目立つようになる」という意味の自動詞です。現れるもの、つまり new problems が主語になります。ここでは、人がベッドから起きるという意味ではありません。 この組み合わせは、分析や説明を行う英語でよく使われます。誰が問題を作ったかを示さず、ある状況から問題が生じることを表します。
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このレッスンで学んだ動詞を使って、正式な組み合わせを完成させてください:As the system becomes more complex, new problems may ____.
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arise
PFAS-based photoresists:PFAS系フォトレジスト
PFAS-based photoresists という語句は名詞句です。Photoresists は、半導体チップの製造時に微細なパターンを作るために使われる感光性材料、つまりフォトレジストを指します。PFAS-based はハイフンでつないだ修飾語で、フォトレジストが PFAS 類の化学物質を使用または基盤としていることを示します。ここで based は場所を表しません。 ここで必要な背景は、PFAS が非常に分解されにくく、長く残る化学物質だということです。フォトレジストを PFAS-based と呼ぶことで、重要な製造材料と、この後に扱われる環境上の問題が結び付けられています。
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「PFASを基盤とする」という意味の、ハイフンでつないだ修飾語を入れて文を完成させてください:The lab tested ____ coatings.
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PFAS-based
ever smaller features:ますます小さくなる微細構造
ここでは、ever が比較級の形容詞 smaller の前に置かれ、微細構造が小さくなり続けるという継続的な傾向を表しています。「過去のある時点で」という意味ではありません。 この半導体チップの文脈で features は、チップ上に作られる微細な構造を指します。ever + 比較級は、ever faster や ever more complex のように、一方向に続く変化を表せます。
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継続的な傾向を表すように、ever と fast の比較級を使って文を完成させてください:Delivery services are becoming ____.
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ever faster
is ending up in our bodies:最終的に私たちの体内に入る
end up in は、ある過程を経て最終的にある場所へ到達したり、そこに入ったりすることを表します。多くの場合、予想外または望ましくない結果を含みます。ここでは、PFAS廃棄物が環境中を移動し、最終的に人体へ入ることを述べています。 ending up は、何かを積極的に「終わらせる」という意味ではありません。「主語 + end up in + 場所」の形では、主語に当たる人や物がその最終地点へ到達します。
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望ましくない最終的な行き先を表すために end up in を正しく使っている文はどれですか。
- Without proper disposal, old batteries can end up in landfills.
- Without proper disposal, old batteries can end up landfills.
- Without proper disposal, old batteries can end in up landfills.
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Without proper disposal, old batteries can end up in landfills.
may be harmful:リスクを慎重に述べる表現
この文の may は許可ではなく、可能性を表します。it may be harmful は、害が生じる現実的な可能性はあるものの、話し手は確実だと断定していない、という意味です。ここで it が指すのは、前に述べられた「PFASの廃棄物が人の体内に入ること」です。 このような助動詞を使った言い方により、科学的な説明では証拠の強さに合わせて主張の強さを調整できます。it is harmful のような直接的な言い方と比べると、may はリスクがないと言うことなく、主張をより慎重にします。
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科学者はリスクを示す証拠を見つけましたが、まだ完全には確信していません。最も慎重で正確にリスクを述べている文はどれですか。
- The substance is definitely harmful.
- The substance may be harmful.
- The substance is permitted to be harmful.
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The substance may be harmful.
modern marvels:現代のすばらしい成果をたたえる表現
modern marvels は、現代の印象的な成果を高く評価する名詞句です。コンピューターチップを modern marvels と呼ぶことで、技術と人間の力が生み出した並外れた成果として描いています。marvels は「驚きを引き起こすもの」を意味する普通名詞 marvel の複数形で、ブランド名の Marvel ではありません。 この称賛は、議論の組み立てにも使えます。何かの費用や問題に移る前に、まずそのすばらしさを認めることができます。この肯定的な表現により、後の批判が全面的な否定ではなく、バランスの取れた意見に聞こえます。
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レッスンの表現を使って文を完成させてください:The new space telescope is one of science's ____.
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modern marvels
have transformed our world:現在にも影響する大きな変化
この文の have transformed our world は、「世界を深く、広範囲に変えてきた」という意味です。transform は一般的な change より強く、人々の暮らし方や社会の仕組みが今では大きく違っていることを示します。 have transformed は現在完了形です。過去に起きた変化を現在の世界と結び付け、その結果が話している今も重要だと伝えます。
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過去の発展が大きな変化を生み、その影響が今も重要であることを表す文を選んでください。
- Video calls have transformed how families stay in touch.
- Video calls have made a tiny change that no one notices.
- Video calls may transform communication someday.
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Video calls have transformed how families stay in touch.
are themselves engineering wonders:themselves で主語自体を強調する
ここでの themselves は、強意用法の再帰代名詞です。注目を factories に向け、「製造されるチップだけでなく、工場そのものも工学上の驚異だ」と強調しています。 動作の目的語ではなく、工場が自分自身を建てるという意味でもありません。be と使う場合、are themselves engineering wonders のように動詞の後ろに強意の再帰代名詞を置き、説明される主語を強調できます。
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複数主語と一致する強意の再帰代名詞を入れて文を完成させてください:The machines are ____ remarkable inventions.
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themselves
「But as ... accelerates」で進展から圧力へ話題を転じる
この書き出しでは、But がそれまでの肯定的な評価から問題へ話題を転じ、as は「変化が進むにつれて」という意味を表します。as 節は、チップ需要の伸びが加速していることを、後に続く結果の背景として示しています。 この型は、まず進展を認め、その進展とともに強まる圧力を示すことで説明を組み立てます。accelerates は需要の伸びる速度が上がっているという意味で、物理的な移動を表しているわけではありません。
練習
この文章で「But as our demand for chips accelerates,」はどのような役割を果たしていますか。
- 成長中の傾向を、前の内容と対照をなす問題の背景として示しています。
- チップ需要が先ほどの称賛を直接引き起こしたと述べています。
- チップ需要を乗り物の速度と比べています。
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成長中の傾向を、前の内容と対照をなす問題の背景として示しています。
「is hitting hard sustainability limits」:厳しい制約に直面することを表す比喩
Is hitting ... limits は比喩です。製造が、これ以上の拡大を難しくする制約に達しつつあるという意味で、何かに物理的にぶつかっているわけではありません。持続可能性の限界とは、エネルギーと水の使用、化学物質、廃棄物、汚染によって生じる境界です。 ここで hard は limits を強め、制約が厳格で乗り越えにくいことを表します。この表現は、それらを触ると硬い物体ではなく、深刻で現実的な障壁として示しています。
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「The laboratory is hitting hard capacity limits」はどういう意味ですか。
- その研究所は、処理できる量について動かしにくい上限に直面しています。
- その研究所は、処理能力に関するすべての制限を取り除きました。
- その研究所は、頑丈な装置を物理的にたたいています。
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その研究所は、処理できる量について動かしにくい上限に直面しています。
are beginning to ration water to farmers:農家への水の供給を制限し始める
この文の are beginning to ration water to farmers は、一部の地域で農家が受け取れる水の量を制限し始めている、という意味です。ration は、希少な資源を管理された量だけ供給するときに使う、やや硬い動詞です。供給を完全に止めるという意味とは限りません。 形は ration + 資源 + to + 受け手 で、ration water to farmers のように使います。are beginning to は、その方針が今始まりつつある、または目立ち始めていることを示します。
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「限られた量だけ供給する」という意味の硬い動詞を入れてください:During the drought, the county had to ____ water to farms.
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ration
in favor of running fabs:半導体製造工場の稼働を優先する
ここで in favor of running fabs は、農家にその水を供給するよりも、半導体製造工場を動かし続けることを優先する決定だという意味です。このような選択では、in favor of の後ろにあるものが選ばれる側、または優先される側です。 in favor of の後ろには名詞または -ing 形が続きます。ここで running は「稼働させること」、fabs は fabrication plants の一般的な短縮形で、製造工場を指します。
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「代わりに2番目の選択肢を選ぶ」という意味の3語の表現を入れてください:The team rejected the complex plan ____ a simpler one.
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in favor of
For the sake of + 名詞句:大切な利益を理由として示す
For the sake of + 名詞句は、「その人・集団・物事の利益を守るために」または「その目標が大切だから」という意味です。ここでは、守る価値のある二つのものとして、コンピューティングの未来と環境を挙げています。 この表現は単に目的を示すだけではありません。続く主張を、重要な長期的利益のために必要なものとして示すので、議論に改まった説得力のある調子が加わります。この表現の sake は「利益」や「理由」という意味で、日本酒ではありません。
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「全員の安全を守るために」という意味の改まった表現を完成させてください:____ everyone's safety, keep the exit clear.
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For the sake of
tomorrow's leaner, cleaner, and greener fabs:比較級の並列リスト
Tomorrow's はここでは「未来の」という意味で、単に翌日だけを指すのではありません。この名詞句は tomorrow's + 並列された三つの比較級形容詞 + fabs という形で組み立てられています。fabs は semiconductor fabrication plants、つまり半導体製造工場の略です。Leaner, cleaner, and greener は、無駄を減らす、汚染を減らす、環境への責任を高めるという三つの目標を一つのリストにまとめています。 同じ -er の形と似た音によって、並列構造と強いリズムが生まれます。そのため三項目のまとめが覚えやすくなり、強調も加わります。Leaner は工場の運営や資源利用がより無駄の少ないものになることを表し、工場の厚みが薄くなるという意味ではありません。
練習
未来の目標をまとめるために、三つの比較級形容詞を明確な並列リストで使っている文はどれですか。
- Future systems must be speed, safer, and more green.
- Future systems must be faster, more safety, and greenly.
- Future systems must be faster, safer, and greener.
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Future systems must be faster, safer, and greener.
run even smarter than the very chips they build:自ら作るまさにそのチップよりも賢く稼働する
run even smarter than... の run は「走る」ではなく、工場やシステムが「稼働する」「運営される」という意味です。smarter は、より知的で効率的な方法で稼働することを表し、even は比較をさらに強めます。ここでは、工場が自ら作るスマートチップよりも「賢く」稼働しなければならないものとして描かれています。 the very chips they build では、very は名詞 chips の直前にあり、「非常に」ではなく「まさにそのチップ」「その同じチップ」という意味です。この強調された名詞句を文末に置くことで、工場は自分が作る製品よりも賢く稼働しなければならない、という鮮やかな対比が生まれます。表現上の効果のために工場へ人間のような能力を与えた擬人法であり、工場が文字どおり考えるという意味ではありません。
練習
“the very chips they build” で、very はどのような働きをしていますか。
- 指しているのがまさにその特定のチップであることを強調している。
- 彼らが作るチップはそれだけだと表している。
- そのチップが非常に賢いことを表している。
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指しているのがまさにその特定のチップであることを強調している。
Have you ever wondered what exactly makes your smartphone work?
5:10あなたのスマートフォンが一体どのように動いているのか、疑問に思ったことはありませんか?