原子はどれくらい小さいの？ ネタバレ：すごく小さい。：英語学習ノート

Atoms are ridiculous and unbelievably small.

原子はばかばかしいほど、そして信じられないほど小さいです。

A single human hair is about as thick as 500,000 carbon atoms stacked over each other. 文法

人間の髪の毛1本は、炭素原子を50万個積み重ねたのとほぼ同じ太さです。

Look at your fist.

自分の拳を見てください。

It contains trillions and trillions of atoms. フレーズ

そこには何兆もの、さらに何兆もの原子が含まれています。

If one atom in it were about as big as a marble, 文法

もしその中の1つの原子がビー玉くらいの大きさだとしたら、

how big would your fist be?

あなたの拳はどのくらいの大きさになるでしょうか？

Well, about the size of Earth.

そうですね、大体地球くらいの大きさです。

Hmm, still hard to imagine?

うーん、まだ想像しにくいですか？

Let's try something different. 話の流れ

違う方法で試してみましょう。

Look at your little finger.

自分の小指を見てください。

Imagine that its tip is as big as the room you're sitting in right now.

その指先が、今あなたが座っている部屋と同じくらい大きいと想像してください。

Now, fill the room with grains of rice. 文法

さて、その部屋をお米の粒でいっぱいにします。

One rice corn represents one cell of your fingertip.

お米1粒が、あなたの指先の1つの細胞を表しています。

Now, let's zoom in on the rice corn. 句動詞

では、そのお米の粒にズームインしてみましょう。

And now,

すると今度は、

one cell is as big as the room you're in right now.

1つの細胞が今あなたがいる部屋と同じくらい大きくなります。

Let's fill it with rice again.

それをもう一度、お米でいっぱいにしてみましょう。

This is about the size of a protein. フレーズ

これがタンパク質のだいたいの大きさです。

And now, let us fill all the empty spaces between the rice corns

そして今度は、お米の粒の間のすべての隙間を

with fine grains of sand.

細かい砂粒で埋めてみましょう。

This is roughly how small atoms are.

原子の小ささは、おおよそこれくらいです。

What is an atom made of? フレーズ

原子は何からできているのでしょうか？

Let us just pretend that atoms look like this for a minute

ちょっとの間、原子がこんな形をしていると仮定してみましょう。

to make it easier to understand.

その方が理解しやすいですからね。

An atom consists of three elementary particles: フレーズ

原子は3つの素粒子から構成されています：

neutrons, protons, and electrons.

中性子、陽子、そして電子です。

Protons and neutrons bind together and form the atom core,

陽子と中性子は結びついて原子核を形成し、

held together by the strong interaction, 文化背景

強い相互作用によって一つに保たれています。

one of the four fundamental forces in the universe.

これは宇宙における4つの基本力のうちの1つです。

They are made from quarks and held together by gluons.

それらはクォークからできており、グルーオンによって結びつけられています。

Nobody knows exactly how small quarks are. 文法

クォークが正確にどのくらい小さいかは誰にもわかりません。

We think they might literally be points, 語彙

私たちは、それらが文字通り点かもしれないと考えています。

like in geometry.

幾何学における点のようなものです。

Try to imagine them as being zero-dimensional.

それらが0次元であると想像してみてください。

We suspect that quarks and electrons are the most fundamental components of matter in the universe.

私たちは、クォークと電子が宇宙の物質の最も基本的な構成要素であると推測しています。

Electrons orbit the atom core.

電子は原子核の周りを回っています。

They travel at a speed of about 2,200 km/s,

それらは約2,200 km/sの速度で移動し、

fast enough to get around the Earth in just over 18 seconds. 文法

わずか18秒強で地球を一周できるほどの速さです。

Like quarks,

クォークと同様に、

we think electrons are fundamental particles.

私たちは電子も基本粒子だと考えています。

99.99999999999% of an atom's volume is just empty space, 話の流れ

原子の体積の99.99999999999%はただの空洞です。

except that it isn't.

ただし、本当はそうではありません。

What we perceive as emptiness is actually a space filled by quantum fluctuations, 解説

私たちが空洞だと認識しているものは、実際には量子ゆらぎで満たされた空間であり、

fields that have potential energy and build and dissolve spontaneously.

位置エネルギーを持ち、自発的に生成と消滅を繰り返す場なのです。

These fluctuations have a fundamental impact on how charged particles interact, フレーズ

これらのゆらぎは、荷電粒子がどのように相互作用するかに根本的な影響を与えますが、

but that's a topic for another video. 話の流れ

それは別の動画のテーマですね。

How much space do the core and electrons actually fill?

原子核と電子は実際にどのくらいの空間を占めているのでしょうか？

If you were to subtract all the spaces between the atom cores from the Empire State Building, 文化背景

もしエンパイア・ステート・ビルの原子核の間の隙間をすべて取り除いたとすると、

it would be about as big as a rice corn.

それはお米1粒くらいの大きさになります。

All the atoms of humanity would fit in a teaspoon.

全人類のすべての原子は、ティースプーン1杯に収まるでしょう。

There are extreme objects where states like this actually exist.

このような状態が実際に存在する極端な天体もあります。

In a neutron star, 文化背景

中性子星の中では、

atom cores are compacted so densely 文法

原子核が非常に高密度に圧縮されているため、

that the mass of three suns fits into an object only a few kilometers wide.

太陽3つ分の質量がわずか数キロメートルの幅の天体に収まっています。

By the way, what do atoms look like? 話の流れ

ところで、原子はどんな見た目をしているのでしょうか？

Well, kind of like this. フレーズ

まあ、こんな感じです。

Electrons are like a wave function and a particle at the same time. 語彙

電子は波動関数であり、同時に粒子でもあります。

We can calculate where an electron might be at any given moment in time. フレーズ

任意の瞬間における電子の推定位置を計算することは可能です。

These clouds of probability, called orbitals, 語彙

軌道（オービタル）と呼ばれるこれらの確率の雲は、

are where electrons might be with a certainty of 95%.

電子が95%の確率で存在する場所を示しています。

The probability of finding an electron approaches zero the further we get away from the atom core, 文法

電子を見つける確率は、原子核から離れるほどゼロに近づきますが、

but it actually never is zero,

実際には決してゼロにはなりません。

which means that, in theory, フレーズ

つまり、理論的には、

the electron of an atom could be on the other side of the universe.

ある原子の電子が宇宙の反対側にあることもあり得るのです。

Okay, wait a second. 意図と語調

ちょっと待ってください。

These strange thingies make up all the matter in the universe. 解説

これらの奇妙な小さなものが、宇宙のすべての物質を構成しているのです。

For many dozens of known elements,

何十種類もある既知の元素にとって、

you don't need many dozens of elementary particles,

何十種類もの素粒子は必要ありません。

just three.

たった3つで十分です。

Take one proton and one electron, 文法

陽子1つと電子1つを取ると、

and you have hydrogen.

水素ができます。

Add a proton and a neutron,

陽子1つと中性子1つを加えると、

you have helium.

ヘリウムになります。

Add a few more,

さらにいくつか加えると、

you get carbon.

炭素ができます。

A few more, fluorine.

さらにいくつかでフッ素。

Even more, gold.

もっと加えると金。

And so on.

という具合です。

And every atom of an element is the same.

そして、ある元素のすべての原子は同じです。

All hydrogen atoms in the universe,

宇宙にあるすべての水素原子は、

for example, are the same.

例えば、すべて同じです。

The hydrogen in your body is exactly the same as the hydrogen in the sun.

あなたの体の中にある水素は、太陽の中にある水素と完全に同じです。

Do you feel confused right now?

今、混乱していますか？

We certainly do. 文法

私たちは確実に混乱しています。

Nothing on this scale of the universe makes any sense in our world, フレーズ

宇宙のこのスケールでの出来事は、私たちの世界ではまったく意味がわかりません。

and we've not even begun talking about quantum mechanics or the particle zoo, 解説

しかも、さらに奇妙な量子力学や粒子動物園については、まだ話し始めてもいないのです。

which are even stranger.

それらはもっと奇妙です。

Our model of atoms has changed a number of times since we first conceived it, 文法

私たちの原子のモデルは、最初に概念化されて以来何度も変わってきました。

and the current one will certainly not be the last.

そして、現在のものが最後になることも絶対にありません。

So, let us support scientists and research

だから、科学者と研究を支持し、

and wait for the next wave of mind-boggling new information 解説

次々と押し寄せる途方もない新しい情報を待ちましょう。

about this strange world

この奇妙な世界についての情報を。

that is the basis for our existence.

それこそが私たちの存在の基盤なのです。