夕陽はなぜ赤いの?【第78号】

レイリー男爵が見つけた「夕陽が赤い理由」と夕陽にまつわる個人的な思い出
金谷一朗(いち) 2022.05.13
読者限定

🎙️このレターには音声版があります (🍎Apple | 🎷Spotify | 🌏Web)

【140字まとめ】先週,京都東山のお寺さんに法事で行って参りました.夕焼けが大変美しく,お琴の演奏を聴かせて頂いたり,講義をさせて頂いたり,ご住職,奥様とお酒を飲ませて頂いたりした場所です.そこで,今週のニュースレターでは「夕焼け」をテーマにお送りします.夕焼けが赤い理由,空が青い理由などなど.

***

STEAM NEWS は毎週届くニュースレターです.国内外のSTEAM分野(科学・技術・工学・アート・数学)に関するニュースを面白く解説するほか,おすすめ書籍,TEDトークもお届けします.芸術系や人文系の学生さんや教育関係者の方,古代エジプト好きな方に特におすすめです.

***

いちです,おはようございます.

来週日曜日(2022年5月22日) TEDxKobe というイベントに僕もスピーカーとして登壇させて頂きます.

ここ1ヶ月,僕もいちからスライド作りを勉強し直して,リハーサルを録画してYouTubeのプライベートチャンネルにアップして,仲間やスタッフさんに見て貰って,改善しての繰り返しをしています.

僕は普段はキュレーターとしてTEDxに関わっていまして,登壇していただくスピーカーには随分と厳しいことも言ってきたのですが,それが全て自分に跳ね返ってきています.僕のコーチングを受けたスピーカーには今からでも全員謝りに行きたいです.

「ちっぽけなプライドなんて捨ててしまえ」という歌はよくありますが,あれ,きっと違いますね.誇りだろうが奢りだろうが,小さな小さなプライドだけが,自分を前に進める力の源なんだと,僕は思います.

TEDxKobe 2022 には素晴らしいスピーカーたち,パフォーマーたちが登壇しますから,どうぞお楽しみに.

【お知らせ】ツイッターで「STEAMコミュニティ」を運営しています.アカウントをお持ちの方は是非ご参加ください.

《目次》

  • レイリー男爵登場

  • 空はなぜ青いの?夕焼けはなぜ赤いの?

  • 火星の夕焼けと地球のグリーンフラッシュ

  • 人間の目は「4原色」?日没後に世界が青く見える「プルキニェ現象」

  • おすすめ書籍:文系でもよくわかる 世界の仕組みを物理学で知る

  • おすすめTEDトーク:目の錯覚が示す私たちの物の見方(日本語字幕)

  • Q&A

  • 一伍一什のはなし

レイリー男爵登場

アイルランド王国の貴族ジェームズ・フィッツジェラルド (James FitzGerald) の娘として,1758年にシャーロット・メアリー・ガートルード・フィッツジェラルド (Charlotte Mary Gertrude FitzGerald) は生まれました.ジェームズは軍の指揮官を務めており,シャーロットが8歳のときに彼は「初代リンスター公爵」に叙せられています.このリンスター侯爵家は現在まで続いています.

そんなシャーロットは1789年にジョセフ・ホールデン・ストラット中佐(後に大佐)と結婚します.ストラットは大きな軍功を立てたのですが,庶民出身のストラットの代わりにシャーロットが爵位を受けます.このようにして「レイリー男爵 (Baron Rayleigh)」家が生まれました.ただしシャーロットは女性なので,彼女のことは「初代レイリー男爵 (1st Baroness Rayleigh)」と呼びます.バロン (Baron) を男爵と訳すのは問題がありそうですね.もっとも英語にしたところで「男爵夫人」と「女男爵」が両方ともバロネス (Baroness) なので別な問題が生じます.なおストラットは退役後イギリス庶民院の議員を長く務めました.

シャーロットの孫,第3代レイリー男爵であるジョン・ウィリアム・ストラット (John William Strutt) は1842年に生まれ,やがてケンブリッジ大学のトリニティ・カレッジで数学を学び,その後物理学者になりました.彼は「アルゴン」という気体の発見で1904年にノーベル物理学賞を共同受賞しています.

残念なことにシャーロットは1836年に亡くなっているので,3代目の活躍を見ることはありませんでしたが,きっとあの世で目を細めていたことでしょう.

そんな第3代レイリー男爵のもうひとつの発見を,この号ではお話ししたいと思います.

空はなぜ青いの?夕焼けはなぜ赤いの?

昼間に星を見る方法があるとしたら,驚かれるでしょうか?

事前に星の位置を調べておいて,天体望遠鏡をその方向へ向ければ,昼間でもその星を見ることが出来ます.もしその星が1等星か2等星ぐらいまでなら.

地球上にいる限り,昼間に星を見ようと思ったらこの方法しかありません.

望遠鏡がなければ星を見ることが出来ない理由は,青空が星の光を「横から」邪魔するからです.事実,青空のない月面からは昼間でも星を見ることが出来ます.

しかし青空はいったいどうやって星の光を邪魔しているのでしょう.

もし地球に大気がなければ,太陽はただ明るいだけの,ひとつの星です.しかし大気があるために,太陽は空全体を青く光らせています.そうなんです,空はただ青いだけでなく,空は発光しているのです.正確に言うと,太陽が大気を宇宙から,つまり「裏側」から「白く」照らしていて,その太陽からの光を大気が四方八方に散乱させているのです.太陽からの「白い」光には「青」も「赤」も「緑」も含まれているのですが,青と緑の光は散乱し,赤い光は直進します.

これには理由が有ります.太陽光は「波長」が異なる様々な光を含んでいます.波長が長いのが「赤」で,中ぐらいなのが「緑」で,短いのが「青」,全部混ざってるのが「白」と覚えておけば,おおよそ正解です.

そしてとても大雑把に言うと,大気を構成する「分子」を,波長が長い赤は「すり抜け」やすく,波長が短い青と緑は「すり抜け」にくいのです.すり抜けられなかった青と緑は散乱して四方八方へ飛び散ります.

波長の長い「赤」は大気の分子をすり抜け,波長の短い「青」は散乱される(<a href="https://tadao-sakamoto.com/rayleigh-scattering-mie-scattering/">坂元忠夫の絵画教室</a>)
波長の長い「赤」は大気の分子をすり抜け,波長の短い「青」は散乱される(坂元忠夫の絵画教室

「青と緑の散乱」は四方八方へ飛び散るので,地上へ向かってだけでなく,宇宙へも向かっています.「青」のほうがより強く散乱するために,宇宙から地球を観ると青く輝いているのですね.

朝方や夕方の太陽の光は,大気の中を昼間よりも長く通過します.そうすると,青や緑が散乱によって「抜けていって」赤だけが残るのです.朝焼けや夕焼けが赤いのはこの理由です.

朝方や夕方の太陽光は大気中を長く飛行する(<a href="https://tadao-sakamoto.com/rayleigh-scattering-mie-scattering/">坂元忠夫の絵画教室</a>)
朝方や夕方の太陽光は大気中を長く飛行する(坂元忠夫の絵画教室

このような大気による光の散乱の法則を見つけたのが,第3代レイリー男爵であるジョン・ウィリアム・ストラットでした.そのため,この物理現象のことを「レイリー散乱」と呼びます.

ところで,国際照明委員会(CIE)は,快晴の正午と同じ色合いの照明を「D65」として標準化しています.この「D65」照明は日本人にしてみるとかなり「青っぽい」照明になるのですが,文献によると第3代レイリー男爵の時代のイギリスの空はかなり青かったようです.

ちなみに長崎の夕方の空も青いです.こんな風に.

長崎の夕方の空(筆者撮影)
長崎の夕方の空(筆者撮影)

この記事は無料で続きを読めます

続きは、3956文字あります。
  • 火星の夕焼けと地球のグリーンフラッシュ
  • 人間の目は「4原色」?日没後に世界が青く見える「プルキニェ現象」
  • おすすめ書籍
  • おすすめTEDトーク
  • Q&A
  • 一伍一什のはなし

すでに登録された方はこちらからログイン

議論・討論・談論を使い分けていますか?【第98号】
誰でも
★ 「例のもの」のノート【第97号別冊】
有料限定
アポロ12号が月へ運んだ「例のもの」【第97号】
読者限定
★ 緑色のひみつのノート【第96号別冊】
有料限定
緑色のひみつ【第96号】
読者限定
★ かけ算の順序のノート【第95号別冊】
有料限定
かけ算に順序はあるの?【第95号】
読者限定
★ 死を招くファッションのノート【第94号別冊】
有料限定