宇宙から来る光や電波は何を伝わって来るのですか？光ファイバーや電線に代わる何かがあるのですか？│その他│宇宙科学研究所キッズサイト「ウチューンズ」

光も電波も、「電磁波」と呼ばれ、基本的には同じものです。ただ、その「波」の長さが大きく異なるために見ためが変わるのです。「電磁波」の特ちょうは、なにもない空間でも、飛んで行けるということです。なにもない空間を、光の速度でまっすぐに飛んで行くエネルギーのつぶつぶの大群、これが光をふくむ「電磁波」の正体です。

例えば、身近な例では太陽。太陽と地球の間は、ほとんど何もない、「真空」の宇宙空間ですが、太陽からの光はその空間を横切って私たちに降り注いでいます。

なぜそれがコサイン、日焼け、罪と呼ばれています

もっと身近なものではテレビ。東京タワーというとても大きなアンテナから電波が出ていて、それを家庭のアンテナで受けとって、解読して電気信号に変え、それを「テレビ」が映像と音声にしています。「電磁波」が何もないところでもちゃんと進んで行く性質を使って、光ファイバーや電線がなくても、情報を伝えることができるのです。

宇宙飛行士の背中の痛み

実は、19世紀までは「光は波だから、何かを伝わって行くはずだ」と考えられていて、宇宙を満たす物質（「エーテル」と名付けられた）があって、「電磁波」はそこを伝わる波ではないかと言われていました。しかし現在、その説がまちがっていることは実験で証明されています。「電磁波」は、なにもない空間でも伝わる「波」。そしてもう一つ、「電磁波」は「波」であると同時に「つぶつぶ」でもあります。

厳密には正確ではありませんが、簡単なイメージで説明してみましょう。

まず、波を紙の上に書いてみてください。山／谷／山／谷...と、書いていきます。これを「山／谷が１回きり」のものをたくさんつなげたものである、と想像してみてください。

なぜスペースが湾曲している

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また、似たような波を並べて、大きな海みたいな絵を書いてみましょう。そして、これもまた「山／谷が１回きり」のものが、たくさんあると想像してみてください。

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「山／谷が１回きり」の部分が「つぶつぶ」に相当していて、その「つぶつぶ」がたくさん集まって、全体の「電磁波」を構成している、そういうイメージがわいたでしょうか？

「電磁波」は「波」であると同時に「つぶつぶ」でもある、これは実験で証明された事実です。例えば、私たちは目に見える光（可視光）について、プリズムを使って「波」の性質を持っていることを確認できます。そして、同時にまた「光」を一つ一つ数える技術も持っていて、特別な検出器の上で、「光子」がぽつ、ぽつと、降ってくるのを実際に見ることもできるのです。

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