こんにちは。AAの佐藤です。最近なんだか大学の授業が難しすぎて「うわーー——！」ってなっている状況です。大変です。
まあ、本題と行きます。
今回も物理の面白さについて語ります。一回目は2023年のノーベル物理学賞について。二回目は量子力学について話しましたが、今回は波動について語ります。
波動と聞いたら何を思い浮かべますかね？音？光？様々なものが思い浮かぶかと思いますが、皆さんが思い浮かんだような振動するようなものを全般に扱う学問です。
では、振動するといって考えるべきものといえばなんでしょうか。そう。三角関数ですよね。三角関数はsinやcosなどのような周期関数を主に扱う分野ですが、波の振動というのは、周期性をもって振動しているものがほとんどなので三角関数をゴリゴリと扱います。
このような、根本の考え方はおいといて、具体的な面白い実験について語ります。
まず、皆さんはドップラー効果というものを聞いたことがありますか？例えば救急車等の音を発しているものがあるとします。それがあなたの前を通過したとします。そしたら、音が変化しますよね。これです。物理を履修している人は当然知っていると思いますが、物理を勉強した人は音にのみ起こるものだと思っていませんか。私もそう思ってました。なんとこのドップラー効果は、振動している物にはすべてはたらきます。
このことから多くのドップラー効果に関する研究では光を用いて研究しています。（光は波で、振動しているので。）具体的には宇宙の観測です。これは実際にノーベル物理学賞を受賞している内容ですが、太陽系以外の惑星の発見に用いられたのが光のドップラー効果です。先ほどドップラー効果は音が変わるといいましたが、物理的に言えば、波の振動数が変化し、波の波長が変わる現象です。そして実はすべての惑星は微小ながら動いていることが知られています。意外ですよね。このことから、どこかの惑星を観察した際、観測する惑星自体が動いているため、ドップラー効果が発生します。そしてその波長の変化を観測することによって惑星の性質までも読み取ってしまうのです。実際、惑星を探していた研究者が偶然波長の変化する瞬間に気が付き惑星の発見に至ったのです。いやー。すごい。
まだまだ語りたいことはたくさんあるので、次ブログを書く機会がありましたらまた書きます！また、詳しく聞きたいよって方がいましたら、直接声をかけてください。
