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神秘的な現象「ダイヤモンドダスト」が起こる理由を科学的に解説

神秘的な現象「ダイヤモンドダスト」が起こる理由を科学的に解説

さまざまなものがUFOに見間違えられますが、そのなかの1つに太陽光があります。太陽光はさまざまな錯覚を起こすのです。それらは大気中の小さな氷の結晶に反応することによって起こります。例えば、非常に寒い場所では、氷の結晶の雲が生まれることがあり、太陽光が反射することで錯覚を生みます。「ダイヤモンドダスト」と呼ばれる現象です。太陽光が起こす錯覚でとくに有名なのは、太陽の周りを囲む虹のようなものが見える「日暈(ひがさ、にちうん)」です。これは氷の屈折率によって起こる現象です。YouTubeの人気科学系チャンネル「SciShow」のマイケル・アランダ氏が、太陽光が起こす不思議な錯覚の数々を科学的に解説します。

シリーズ
SciShow
2016年12月15日のログ
スピーカー
Michael Aranda(マイケル・アランダ) 氏
参照動画
The Strange Effects of Diamond Dust

太陽光が起こす不思議な現象

マイケル・アランダ氏 いろいろなものがUFOに間違えられます。フリスビー、金星、軍のミサイル。もしかすると、時にそれは太陽光なのかもしれません。 太陽光はさまざまな錯覚を起こします。UFOが人を誘拐する時のビームに見える光の柱や、後光のようなものです。これらは大気中の小さな氷の結晶に反応しています。 普段は水蒸気が空気中で凍るような高度の高い場所にしかありません。しかし摂氏10度と十分に冷たい場合、下がってきて視覚的な錯覚を生むのです。相当な寒さの中では、氷の結晶の雲になることがあり、それ自体が錯覚を生みます。 それは「ダイヤモンドダスト」とも呼ばれます。キラキラ光る雲に見えますが、その光は氷の結晶が跳ね消した光なのです。 47 跳ね返った光は反射し、曲がった光は屈折します。それは反射と屈折はほかの錯覚も引き起こします。氷の結晶の方向と位置によります。 52 もっとも有名な錯覚は「日暈(ひがさ、にちうん)」です。もっと詳しく言えば、22度の日暈です。なぜなら日暈は太陽よりだいたい22度離れて見えるからです。手を広げて親指から小指より短いくらいの距離です。 111 22度と言うとランダムに聞こえますが、屈折率という氷の性質によるものです。すべての物質には屈折率があります。通過する光がどれだけ曲がるかという指標です。空気は1度です。つまり真空より大気中に光が入ると、少し曲がります。 しかし氷は1.3度です。一定の角度で曲がり、光が入ってから出て行くときには曲がっています。 141 光の色や氷の表面への当たり方によって、全体の効果としては22度となります。例えば赤い光は長い波長なので、短い波長の紫外線より屈折しません。 異なる角度により、日暈が太陽の周りを囲む虹に見えたりもします。氷の表面にどう光が当たるかによっても角度は変わります。結晶はランダムに並んでいるので、22度のものもあればそれ以下もあります。それによって日暈がぼやっと太く見えます。 200

太陽の柱はなぜできる?

しかし時には大気中で下がってくるにつれて、隣同士で並ぶこともあります。結晶の形の空気力学により、地平線に沿って平らになります。 それが空の低いところに現れる「幻日(げんじつ)」です。幻日は日暈のようですが、より凝縮されています。氷の結晶が同じ方向に並んでいるので、より明るく見えます。屈折も同じです。もし結晶が大きければ空気に邪魔されます。そのためによろつき、角度がわずかに変わり、太陽光がより多く当たるようにするのです。それでも十分な光が当たるように並んでいるので、より大きく、ぼやけるように見えます。 226 ほかの錯覚に太陽の柱があります。屈折ではなく反射が原因であり、日の入り近くによく見られます。幻日のように空に水平に並びますが、沈む太陽に対して鏡のように働きます。夜に寒くなる時には特に、結晶は大きくなります。幻日のようにわずかに異なる角度で歪み、異なる角度で反射します。 256 それが光を反射する長い柱になるのです。太陽の柱は太陽ビームのようにも見えますが、太陽ビームは光を散らかすチリや粒子を通ります。それに対し太陽の柱氷の結晶によってできるものです。 320 つまり変な場所で太陽光線を見たなら、それはおそらく空気中の氷です。エイリアンの誘拐ビームではないのです。

  

SciShow

Hank Green(ハンク・グリーン)たちがサイエンスに関する話題をわかりやすく解説するYouTubeチャンネル。

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