The most colorful gemstones on Earth - Jeff Dekofsky

650,093 views ・ 2020-12-03

TED-Ed


下の英語字幕をダブルクリックすると動画を再生できます。

翻訳: Eriko Wilson 校正: Tomoyuki Suzuki
00:07
On an auspicious day in November of 1986,
0
7573
3914
1986年11月吉日
00:11
5 Australian miners climbed Lunatic Hill—
1
11487
3980
5人の鉱夫が オーストラリアの ルナティック・ヒルという
00:15
so named for the mental state anyone would be in to dig there.
2
15467
4580
近づいた者の精神状態を 表すような名の鉱山に登りました
00:20
While their competitors searched for opals at a depth of 2 to 5 meters,
3
20047
4948
他社は深さ2から5メートルで オパールを探しましたが
00:24
the Lunatic Hill Syndicate bored 20 meters into the earth.
4
24995
4958
Lunatic Hill Syndicateで知られる彼らは 地下20メートルまで掘削しました
00:29
And for their audacity, the earth rewarded them
5
29953
2788
この大胆さが功を奏し
00:32
with a fist-sized, record breaking opal.
6
32741
3630
こぶし大の 記録的なオパールを掘り当て
00:36
They named it the Halley’s Comet opal,
7
36371
3215
ハレー彗星オパールと名付けました
00:39
after the much larger rocky, icy body flying by the earth at that time.
8
39586
5630
当時夜空に見えていた 巨大な氷天体である ハレー彗星にちなんでいます
00:45
The Halley’s Comet opal is a marvel, but its uniqueness is, paradoxically,
9
45216
5425
ハレー彗星オパールは驚異的な宝石ですが そのユニークさとは裏腹に
00:50
the most usual thing about it.
10
50641
3060
オパールの最も一般的な特徴を 示しています
00:53
While diamonds, rubies, emeralds, and other precious stones
11
53701
3350
ダイヤモンド、ルビー、エメラルド などの宝石は
00:57
are often indistinguishably similar,
12
57051
2870
それぞれ見分けがつかないほど 似ていますが
00:59
no two opals look the same,
13
59921
2600
オパールは全て見かけが異なります
01:02
thanks to a characteristic called "play of color."
14
62521
4033
これは 「遊色効果」によるものです
01:06
This shimmering, dazzling, dancing display of light
15
66554
3540
このきらきらと 眩しく 躍るような光の発色は
01:10
comes about from a confluence of chemistry, geology, and optics
16
70094
4821
化学・地質学・光学が織りなす現象で
01:14
that define opals from their earliest moments, deep underground.
17
74915
5138
地下深くで生まれた時に決まります
01:20
It’s there that an opal begins its life as something surprisingly abundant: water.
18
80053
5936
その地中深くでオパールは 驚くほど豊富な「水」として誕生します
01:25
Trickling down through gaps in soil and rock,
19
85989
3350
水は 土や岩石の間に浸透し
01:29
water flows through sandstone, limestone, and basalt,
20
89339
4000
砂岩・石灰岩・玄武岩を通り
01:33
picking up a microscopic compound called silicon dioxide.
21
93339
4724
二酸化ケイ素と呼ばれる 微小な化合物を取り込みます
01:38
This silica-enriched water enters the voids inside pieces of volcanic rock,
22
98063
5726
シリカを豊富に含んだ水が火山岩の隙間や
01:43
prehistoric river beds, wood and even the bones of ancient creatures.
23
103789
5334
先史時代の川床や木 古生物の骨などに浸み込みます
01:49
Gradually, the water starts to evaporate,
24
109123
3170
水は徐々に蒸発し
01:52
and the silica-solution begins forming a gel,
25
112293
2960
溶存していたシリカがゲル状になり
01:55
within which millions of silica spheres form layer by layer
26
115253
4530
そこで数百万個のシリカ球が層をなして
01:59
as a series of concentric shells.
27
119783
2820
一連の同心円状の殻を形成します
02:02
The gel ultimately hardens into a glass-like material,
28
122603
4134
ゲルは最終的に固くなって ガラスのようになり
02:06
and the spheres settle into a lattice structure.
29
126737
3770
球体が格子構造に落ち着いていきます
02:10
The vast majority of the time, this structure is haphazard,
30
130507
3980
ほとんどのオパールは 格子構造が無秩序で
02:14
resulting in common, or potch, opals with unremarkable exteriors.
31
134487
5204
特に優れたところのない低価値の コモンオパールとなりますが
02:19
The tiny, mesmerizing percentage we call precious opals
32
139691
4754
ごくわずかな割合だけ存在する プレシャスオパールには
02:24
have regions where silica beads of uniform size form orderly arrays.
33
144445
6112
整った大きさのシリカ球が 整然と並ぶ領域があります
02:30
So why do those structures produce such vibrant displays?
34
150557
4870
この構造がきらめく光を放つのは なぜでしょうか?
02:35
The answer lies in a principle of wave physics called interference.
35
155427
5353
その答えは「干渉」という 波動物理学の原理にあります
02:40
For the sake of simplicity,
36
160780
1343
分かりやすく
02:42
let’s look at what happens when a single color of light—
37
162123
3010
単色の光を使って説明します
02:45
green, with a wavelength of 500 nanometers— hits a precious opal.
38
165133
5383
波長500ナノメートルの緑色の光が プレシャスオパールに当たると
02:50
The green light will scatter throughout the gemstone
39
170516
3310
緑色の光が宝石全体で散乱し
02:53
and reflect back with varying intensities—
40
173826
3310
さまざまな強度で反射します
02:57
from most angles suffused, from some entirely dimmed,
41
177136
4175
ほとんどの角度で光り輝きますが 全く光らない角度もあれば
03:01
and others dazzlingly bright.
42
181311
2930
眩しく輝く角度もあります
03:04
What’s happening is, some of the green light reflects off of the top layer.
43
184241
5351
どのような仕組みかというと 表面の層で反射する緑色の光もあれば
03:09
Some reflects off of the layer below that.
44
189592
2880
その下の層や その次の層で 反射するものもあります
03:12
And so on.
45
192472
1250
03:13
When the additional distance it travels from one layer to the next, and back,
46
193722
4891
ある層から次の層に入り 反射して戻るまでの往復の距離が
03:18
is a multiple of the wavelength— such as 500 or 1000 extra nanometers—
47
198613
6942
500と1000ナノメートルといったように (緑色の光の)波長の倍数である場合
03:25
the crests and valleys of the waves match each other.
48
205555
4339
(1つ目の層で反射する)光の波と 山や谷が一致します
03:29
This phenomenon is called constructive interference,
49
209894
3544
これは建設的干渉と呼ばれる現象で
03:33
and it amplifies the wave, producing a brighter color.
50
213438
4120
波が増幅され 色が明るくなります
03:37
So if you position your eye at the correct angle,
51
217558
3400
そのため 正しい角度からオパールを見ると
03:40
the green light reflecting from many layers adds together.
52
220958
4872
多重の層から反射した緑色の光が 強め合います
03:45
Shift the angle just a bit,
53
225830
2180
視点をわずかにずらすと
03:48
and you change the distance the light travels between layers.
54
228010
3720
光が層と層の間を 通過する距離が変わります
03:51
Change it enough, and you’ll reach a point where the crests match the valleys,
55
231730
4628
ちょうどよい位置に視点を変えると 波の山が谷と重なり
03:56
making the waves cancel each other out— that’s destructive interference.
56
236358
6371
波がお互いを打ち消す 相殺的干渉現象が見られます
04:02
Different colors have different wavelengths,
57
242729
2980
色によって波長が異なるため
04:05
which translates to varying distances they have to travel
58
245709
3170
建設的干渉現象に必要な移動距離も 変わります
04:08
to constructively interfere.
59
248879
2350
04:11
That’s why colors roughly correspond to silica bead sizes.
60
251229
4841
色が およそシリカ球の大きさと 対応しているのはそのためです
04:16
The spaces between 210 nanometer beads are just right to amplify blue light.
61
256070
7032
210ナノメートル球の場合の間隔は 青色の光を増幅するのに最適です
04:23
For red light, with its long wavelengths,
62
263102
2640
赤色の光の場合 波長が長く
04:25
the silica beads must be close to 300 nanometers.
63
265742
3750
300ナノメートル近い大きさの シリカ球が必要です
04:29
Those take a very long time to form, and because of that,
64
269492
3690
この大きさのシリカ形成には 非常に長い時間がかかるため
04:33
red is the rarest opal color.
65
273182
3160
オパールでは赤が最も希少な色です
04:36
The differences in the arrangements of the gel lattices
66
276342
3018
ゲルの格子配置は
04:39
within a particular stone result in a wide range of color patterns—
67
279360
4870
オパールごとに異なるため 配色は非常に多様です
04:44
everything from broad flash to pin-fire to the ultra-rare harlequin.
68
284230
6260
ブロードフラッシュやピンファイヤー 極めて稀なハーレクインなどがあります
04:50
The circumstances that lead to the formation of precious opal
69
290490
3920
プレシャスオパールが形成される条件は
04:54
are so uncommon that they only occur in a handful of places.
70
294410
4930
非常に珍しく わずかな場所に限られています
04:59
About 95% come from Australia,
71
299340
3060
プレシャスオパールの95%が オーストラリア産で
05:02
where an ancient inland sea created the perfect conditions.
72
302400
4647
古代の内海に完璧な条件がそろっていました
05:07
It was there that the Halley’s Comet opal formed some 100 million years ago.
73
307047
6120
ハレー彗星オパールも まさにそこで 約1億年前に形成されました
05:13
Which raises the question: in the next 100 million years,
74
313167
4117
ここで疑問がわきます これから1億年の間に
05:17
silica-rich water will percolate through the nooks and crannies
75
317284
3580
シリカを豊富に含んだ水が
05:20
of some of the discarded artifacts of human civilization.
76
320864
4125
人類文明の廃棄された人工物の隙間に 浸透していくと
05:24
What opalescent plays of light will one day radiate
77
324989
4121
人類が暗闇に忘れ去った遺物から いつの日か
05:29
from the things we forget in the darkness?
78
329110
4484
オパールのどんな遊色効果が 放たれるのでしょうか?
このウェブサイトについて

このサイトでは英語学習に役立つYouTube動画を紹介します。世界中の一流講師による英語レッスンを見ることができます。各ビデオのページに表示される英語字幕をダブルクリックすると、そこからビデオを再生することができます。字幕はビデオの再生と同期してスクロールします。ご意見・ご要望がございましたら、こちらのお問い合わせフォームよりご連絡ください。

https://forms.gle/WvT1wiN1qDtmnspy7