130,000 fpsで見るオランダの涙の謎 - Smarter Every Day 86：英語学習ノート

Hey,

やあ、

it's me Destin.

デスティンです。

Welcome back to Smarter Every Day.

Smarter Every Dayへようこそ。

Today we're gonna do awesome science with Orbix Hot Glass

今日はOrbix Hot Glassと一緒に素晴らしい科学の実験をします

here at Lookout Mountain, Alabama.

ここはアラバマ州のルックアウト・マウンテンです。

Goggle up.

ゴーグルをつけて。

Science is about to happen. 文法

科学の時間が始まりますよ。

We're gonna use a high speed camera

高速度カメラを使って

and learn about Prince Rupert's drop.

プリンス・ルパートの滴について学びます。

It's never been done on the internet.

インターネット上でも前例がありません。

You're gonna learn something and let's go.

きっと新しい発見がありますよ、さあ始めましょう。

Okay,

さて、

we are here inside the shop with Cal.

カルの工房の中にいます。

Cal owns the place.

カルはここのオーナーです。

Can you show me how to make a Prince Rupert's drop? 文法

プリンス・ルパートの滴の作り方を教えてもらえますか？

Sure.

もちろん。

I'm gonna gather some glass.

ガラスを少し集めてくるよ。

Drop it in a bucket of cold water.

冷水が入ったバケツに落とすんだ。

Cold water.

冷水ですね。

So,

さて、

after it cools down, 句動詞

冷えると、

this is what you're left with. フレーズ

こんなものが出来上がります。

Kind of looks like a tadpole, 意図と語調

オタマジャクシみたいですが、

but it has some really interesting mechanical properties. 語彙

とても面白い力学的特性を持っています。

We can actually hit this thing with a hammer

実はこれをハンマーで叩いても、

and it won't break.

割れないんです。

Okay,

よし、

I'm ready.

準備できた。

Didn't go.

割れなかった。

Okay,

さて、

I think Cal is kind of a pansy. 語彙

カルはちょっと弱虫みたいですね。

So,

それで、

do you think you can break it?

割れると思いますか？

So,

というわけで、

we're gonna try again,

もう一度試してみます、

only this time I'm gonna make him hit it really hard 話の流れ

ただ今回は、彼に思いっきり強く叩いてもらって、

and I'm gonna record it with high speed.

それを高速度カメラで撮影します。

Does that work?

それでいいですか？

Do you think you can break it?

割れると思いますか？

All right.

よし。

Let's do it.

やってみよう。

The challenge is on. 慣用句

挑戦開始だ。

All right,

いいですか、

just hit it?

ただ叩けばいい？

Yeah.

そう。

So,

さて、

do you think you actually broke it?

本当に割れたと思いますか？

I don't think you did.

割れてないと思いますよ。

You think you broke it?

割れたと思う？

I know I broke it.

割れたのは間違いないよ。

Let's look at the high speed.

高速度カメラの映像を見てみましょう。

Okay,

さて、

so the drop broke,

滴は割れましたが、

but technically it wasn't the hammer that broke it.

厳密には、ハンマーが割ったわけではありません。

If you look close in the high speed,

高速度映像でよく見ると、

you can see that it's the wiggling of the tail that makes it go. 文法

尻尾が揺れたことが原因で割れたのがわかります。

This is the mystery of the Prince Rupert's drop.

これがプリンス・ルパートの滴の謎です。

You can try as hard as you can to break the bulb, 文法

頭の部分をいくら強く叩いて割ろうとしても、

but you can't.

割れません。

But if you even nick the tail, 語彙

しかし、尻尾に少しでも傷をつけると、

the entire thing will explode.

全体が爆発するんです。

Not shatter, 話の流れ

粉々になるのではなく、

but actually explode.

本当に爆発します。

Let's go outside and I'll show you more.

外へ行って、もっと詳しくお見せしましょう。

Okay,

さて、

we're gonna just run an obscene frame rate here. 語彙

ここではとんでもないフレームレートで撮影します。

We have this Phantom V1610.

このPhantom V1610を使います。

So,

さて、

glass breaking occurs so fast 文法

ガラスが割れるのはとても速いので、

that you have to have like hundreds of thousands of frames per second. 意図と語調

毎秒数十万フレームといった速度が必要になります。

So,

その分、

we're gonna have a lower resolution

解像度は低くなり、

and we have to have a lot of light as well.

大量の光も必要になります。

We're also gonna use this Miro over here

あそこにあるこのMiroも使って、

to run about 3,000 frames per second

毎秒約3,000フレームで撮影し、

so we can get a wide shot 語彙

引きの映像も撮って、

to see the whole event as well.

全体の様子も見えるようにします。

3 2 1 go.

3、2、1、スタート。

Ooh.

おお。

Okay,

さて、

now we understand what a Prince Rupert's drop does,

プリンス・ルパートの滴に何が起きるかはわかりましたが、

but at this point we don't quite understand why it does it. 解説

なぜそうなるかは、まだ完全にはわかっていません。

Let's take a closer look. フレーズ

もう少し詳しく見てみましょう。

Okay,

よし、

this is called a polariscope

これは偏光器というもので、

and basically what it is is it's a filtered piece of glass that's polarized. 文法

基本的には偏光フィルムが貼られたガラスです。

Now,

さて、

I have another filter here.

ここにもう一枚フィルターがあります。

You can see if I turn it,

これを回すと、

then I can block out the light. 句動詞

光を遮ることができるのがわかりますね。

Now,

では、

if I put this on the camera that you're looking through here

今あなたが覗いているカメラにこれを置き、

and then I put the Prince Rupert's drop in between the two pieces of glass,

二枚のガラスの間にプリンス・ルパートの滴を置くと、

you should be able to see the internal stresses built up inside the Prince Rupert's drop. 句動詞

プリンス・ルパートの滴の内部に蓄積された応力が見えるはずです。

So,

さて、

to understand how these stresses got here,

この応力がどうやって生じたのかを理解するために、

let's use the color gray to represent nice and strong solid glass. フレーズ

丈夫で硬いガラスを灰色で表しましょう。

We'll use red to represent molten glass

溶けたガラスを赤色で表します。

and because of the thermal expansion coefficient,

熱膨張係数により、

it's safe to assume that the higher the temperature, 解説

温度が高いほど、

the larger this glass wants to be.

このガラスは膨張しようとすると考えて間違いありません。

Blue represents glass that's cooling off or transitioning between the two states.

青色は、冷えつつある、あるいは二つの状態の間を移行しているガラスを表します。

Because of that same thermal expansion coefficient,

同じ熱膨張係数のため、

this glass is shrinking and basically pulling in on itself.

このガラスは収縮し、基本的に内側に引き込まれています。

Think of a Prince Rupert's drop as a bunch of little infinitesimal pieces of glass 話の流れ

プリンス・ルパートの滴を、無限に小さなガラスの塊の集まりだと考えてみてください、

with each piece trying to interact with the pieces around it. 文法

それぞれの塊が、周りの塊と相互作用しようとしています。

When the molten glass is first dripped into the water,

溶けたガラスが初めて水に滴り落ちたとき、

the outside layer touches the water and immediately solidifies.

外側の層が水に触れてすぐに固まります。

This locks in that outside shape of the drop. 句動詞

これで滴の外側の形状が固定されます。

The inside of the drop,

滴の内部は、

however,

しかし、

is still a hot expanded liquid.

まだ熱くて膨張した液体のままです。

As heat's transferred to the water, 文法

熱が水に伝わるにつれて、

that glass on the inside slowly begins to cool down

内部のガラスもゆっくりと冷え始め、

and pulls in against that outside layer.

外側の層に対して内側に引っ張られます。

The problem is that because it's already locked in as a round solid,

問題は、すでに丸い固体として固定されているため、

it only compresses tighter against itself.

内側に向かってより強く圧縮されるだけだということです。

This actually makes it stronger,

これが実は強度を高めており、

kind of like how an arch compresses and gets stronger when you put your weight on it, 解説

アーチに体重をかけると圧縮されて強くなるのと似ていますが、

only this is in all directions.

これがあらゆる方向で起きているのです。

And because the cooling glass can't move that outside layer,

そして、冷えていくガラスは外側の層を動かせないので、

it begins to pull against itself,

自分自身を引っ張り始め、

causing it to be in extremely high tension. 文法

非常に高い張力状態になります。

It then hardens in this state of tension and there you have it, 慣用句

そして、この張力状態のまま硬化したもの、それこそが、

a Prince Rupert's drop.

プリンス・ルパートの滴です。

The outside is in extremely high compressive stress 語彙

外側は非常に高い圧縮応力状態にあり、

and the inside is in extremely high tensile stress.

内側は非常に高い引張応力状態にあります。

If one link in this tension chain is ever cut, 慣用句

この張力の連鎖のどこか一部でも切れると、

it breaks on down the line

それが引き金となって次々と破壊が進み、

feeding off of its own stored up energy 句動詞

蓄積された自身のエネルギーを吸収しながら、

just like a chemical explosive does.

化学爆薬のように爆発します。

The difference here is that instead of releasing chemical potential energy, 文法

違いは、化学的ポテンシャルエネルギーではなく、

mechanical strain energy is released.

機械的なひずみエネルギーが放出されるということです。

This wave of energy is what we call a failure front. フレーズ

このエネルギーの波を破壊フロントと呼びます。

You can directly measure the velocity of that failure front

十分に速いカメラがあれば、

as long as you have a camera fast enough. 文法

その破壊フロントの速度を直接測定することができます。

Let's give it a shot at 130,000 frames per second. 慣用句

毎秒13万フレームで撮影してみましょう。

3 2 1 go.

3、2、1、スタート。

Got it?

撮れた？

So,

というわけで、

a big thanks to Cal from Orbix Hot Glass.

Orbix Hot Glassのカルに大感謝です。

If you found this interesting and you want to support him by buying stuff,

これが面白いと思い、何か買って彼を応援したい方は、

go click on the link wherever I put it

私が貼ったリンクをクリックして、

and uh go check out his website. 句動詞

彼のウェブサイトをチェックしてみてください。

Click the cat to subscribe with the helmet.

ヘルメットを被った猫をクリックしてチャンネル登録してください。

It's a sad-looking cat.

悲しそうな顔の猫ですね。

You've never caught the cat on fire, ever?

この猫を燃やしたことは一度もないの？

Never.

ないよ。

Not even once?

一度も？

Never.

ない。

These things are named for a guy named Prince Rupert, 語彙

これはルパート王子という人物にちなんで名付けられました、

imagine that, 意図と語調

想像してみてよ、

who lived in Bavaria back in the 1600s. フレーズ

1600年代にバイエルンに住んでいた人です。

Here.

どうぞ。

Here.

ほら。

No.

いや。

He brought these over as a gift to King Charles II in England,

彼はこれをイギリスのチャールズ2世への贈り物として持ち込み、

who gave them to his Royal Society to try to figure out. 解説

王はそれを王立協会に渡して解明させようとしました。

Yep,

うん、

ready.

準備OK。

Holy smokes! 慣用句

うわっ！

tension's killing me. 慣用句

緊張で死にそうだ。

NO! DON'T blow up! 文法

ダメ！爆発しないで！

You know what,

どうなるか、

blow...

爆発…

Blowed up.

爆発した。

Yep.

ああ。

It blowed up,

爆発したね、