[TED解説]確率の雲として存在する電子

TEDで英語学習

TEDは、字幕や音声を活かせばリスニングだけでなくスピーキング力、リーディング力も向上できる質の高い英語学習ツールです。

しかしTEDでリスニングしてもなんて言っているか理解できないことが多々ありませんか?

その一番の原因は、

そもそも「聞き取れたとしても英文を理解できない」

ということがほとんどです。

そのため、まずは文章として読めるようになることがリスニング力強化の最大の近道です。

本サイトではTEDをリーディングの教材として、扱えるように詳細に単語や文法を解説していますので、是非参考にしてください。

英文を読む前に概要チェック!

タイトル:確率の雲として存在する電子

分野:化学 物理

文字数/読む時間の目安:678単語/4分31秒

難易度:★★★★☆

まずは概要をチェック

私たちの世界はとても小さい原子からできていますが、原子はさらに小さな陽子、中性子、電子からなっています。陽子の数がその原子が何の原子であるかを決めますが、電子 — 特に原子核から離れたどの場所にあるかということ — は科学者のとまどうところです。ジョージ・ザイダンとチャールズ・モートンが自由に動き回る小さな電子がどこにあるか、科学的に予測する方法を教えてくれます。

Section1

1/41
You probably know that all stuff is made up of atoms and that an atom is a really, really, really, really tiny particle.

日本語訳

身の回りのもの全てが 原子でできているとか 原子は とてもとても 小さいものだと 知っているかもしれないね

文法・単語解説

2/41
Every atom has a core, which is made up of at least one positively charged particle called a proton,

日本語訳

どの原子にも核があり 少なくとも1つの プラスの電荷を持つ陽子と プラスの電荷を持つ陽子と

文法・単語解説

3/41
and in most cases, some number of neutral particles called neutrons.

日本語訳

通常 似たような数の 電荷を持たない 中性子からなっている

文法・単語解説

4/41
That core is surrounded by negatively charged particles called electrons.

日本語訳

この核の周りを マイナスの電荷を帯びた 電子が飛び回っている

文法・単語解説

5/41
The identity of an atom is determined only by the number of protons in its nucleus.

日本語訳

原子が何の原子であるかは 原子核の中にある 陽子の数で決まるんだ

文法・単語解説

6/41
Hydrogen is hydrogen because it has just one proton, carbon is carbon because it has six, gold is gold because it has 79,

日本語訳

陽子が1つだけなら水素 陽子が6つなら炭素 79個あれば金の原子だと

文法・単語解説

7/41
and so on.

日本語訳

全てこのように決まっている

文法・単語解説

8/41
Indulge me in a momentary tangent.

日本語訳

ちょっと横道にそれてみよう

文法・単語解説

indulge me in:~させてほしい
momentary:少しだけ、一瞬
tangent:話題などが、ずれた、無関係の

9/41
How do we know about atomic structure?

日本語訳

どうやって原子の構造が分かるのか?

文法・単語解説

10/41
We can’t see protons, neutrons, or electrons.

日本語訳

陽子、中性子、電子は 実際見ることはできない

文法・単語解説

Section2

11/41
So, we do a bunch of experiments and develop a model for what we think is there.

日本語訳

だから 実験を重ねて 予測するものの モデルを構築する

文法・単語解説

12/41
Then we do some more experiments and see if they agree with the model.

日本語訳

さらに実験を繰り返し 結果がモデルに合うか確かめる

文法・単語解説

13/41
If they do, great.

日本語訳

モデルに合えば素晴らしいが

文法・単語解説

14/41
If they don’t, it might be time for a new model.

日本語訳

合わなければ 新しいモデルが必要とわかる

文法・単語解説

15/41
We’ve had lots of very different models for atoms since Democritus in 400 BC, and there will almost certainly be many more to come.

日本語訳

紀元前400年のデモクリトスの 原子論以来 いろいろな原子モデルが提案されてきた この先も新しいものが いくつも生まれるだろう

文法・単語解説

16/41
Okay, tangent over.

日本語訳

では ここで本題に戻ろう

文法・単語解説

17/41
The cores of atoms tend to stick together, but electrons are free to move, and this is why chemists love electrons.

日本語訳

原子の核にあるものは くっついて固まっているが 電子は自由に動き回っている だから化学者は電子が好きなんだ

文法・単語解説

18/41
If we could marry them, we probably would.

日本語訳

結婚できるものなら したいくらいだ

文法・単語解説

19/41
But electrons are weird.

日本語訳

でも 電子は実に変わっている

文法・単語解説

20/41
They appear to behave either as particles, like little baseballs, or as waves, like water waves, depending on the experiment that we perform.

日本語訳

小さいけれど 野球のボールのように 粒子としてふるまったり 水の波のようにふるまったりもする 実験の仕方によって 違う性質を示すんだ

文法・単語解説

Section3

21/41
One of the weirdest things about electrons is that we can’t exactly say where they are.

日本語訳

特に電子が変わっているのは その位置が はっきり分からないこと

文法・単語解説

22/41
It’s not that we don’t have the equipment, it’s that this uncertainty is part of our model of the electron.

日本語訳

計測する装置が問題ではなく この不確定さが 現在の電子のモデルになっている

文法・単語解説

23/41
So, we can’t pinpoint them, fine.

日本語訳

だから 正確な位置はわからないが

文法・単語解説

24/41
But we can say there’s a certain probability of finding an electron in a given space around the nucleus.

日本語訳

原子核の周囲の特定の場所に 電子が存在するかどうかを 確率で示すことはできる

文法・単語解説

25/41
And that means that we can ask the following question:

日本語訳

だから こんな質問もできるんだ

文法・単語解説

26/41
If we drew a shape around the nucleus such that we would be 95% sure of finding a given electron within that shape,

日本語訳

原子核のまわりに 95%の確率で 特定の電子がみつかる 空間を描いたら

文法・単語解説

27/41
what would it look like?

日本語訳

どんな形になるだろう?

文法・単語解説

28/41
Here are a few of these shapes.

日本語訳

実はこんな形になる

文法・単語解説

29/41
Chemists call them orbitals, and what each one looks like depends on, among other things, how much energy it has.

日本語訳

これらは電子軌道と呼ばれ それぞれの形は 主に 軌道の エネルギーの量で決まってくる

文法・単語解説

30/41
The more energy an orbital has, the farther most of its density is from the nucleus.

日本語訳

軌道のエネルギーが大きいほど 電子が存在する確率が 最も高い場所は 核から より離れていく

文法・単語解説

Section4

31/41
By they way, why did we pick 95% and not 100%?

日本語訳

ところで なぜ95%の確率で 100%ではないのだろう?

文法・単語解説

32/41
Well, that’s another quirk of our model of the electron.

日本語訳

これもまた ちょっと変わった 電子のモデルが関係している

文法・単語解説

33/41
Past a certain distance from the nucleus, the probability of finding an electron starts to decrease more or less exponentially, which means that while it will approach zero,

日本語訳

原子核からある程度離れてしまうと 電子がそこで見つかる確率が 減っていくが 指数関数的な減り方をする つまり 確率は限りなくゼロに近づくが

文法・単語解説

34/41
it’ll never actually hit zero.

日本語訳

完全にゼロにはならない

文法・単語解説

35/41
So, in every atom, there is some small, but non-zero, probability that for a very, very short period of time,

日本語訳

ということは ある原子に属する電子が かすかだが ほんの短時間

文法・単語解説

36/41
one of its electrons is at the other end of the known universe.

日本語訳

ほんの少しの確率で 遠く離れた 宇宙の果てに 存在する可能性があるわけだ

文法・単語解説

37/41
But mostly electrons stay close to their nucleus as clouds of negative charged density that shift and move with time.

日本語訳

でも 通常 電子は 原子核の近くで マイナスの電荷を持つ粒子として 濃淡のある雲の様に 時間と共に変化しながら存在する

文法・単語解説

38/41
How electrons from one atom interact with electrons from another determines almost everything.

日本語訳

ある原子に属する電子が 他の原子に属する電子と どう関わるかが ほぼ あらゆるものを決定する

文法・単語解説

39/41
Atoms can give up their electrons, surrendering them to other atoms, or they can share electrons.

日本語訳

原子は自分の電子を 他の原子に渡したり 他の原子と共有したりできるんだ

文法・単語解説

40/41
And the dynamics of this social network are what make chemistry interesting.

日本語訳

このような原子間の関係が 化学をおもしろいものにしている

文法・単語解説

Section5

41/41
From plain old rocks to the beautiful complexity of life, the nature of everything we see, hear, smell, taste, touch, and even feel is determined at the atomic level.

日本語訳

そこらへんの石ころから 複雑な生物まで そこらへんの石ころから 複雑な生物まで 私たちが 見たり 聞いたり 私たちが 見たり 聞いたり 匂いや味や 手で触って感じるもの 匂いや味や 手で触って感じるもの 匂いや味や 手で触って感じるもの 匂いや味や 手で触って感じるもの 全ての本質が 原子レベルで 決まっているんだ

文法・単語解説

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