炎の正体とは…そして、なぜ燃えるものは光を放つのか｜量子力学｜炎色反応｜スペクトル｜量子論の誕生｜物理学

誰もが見たことのある、ロウソクの小さな炎。そのいちばん外側は1400度にも達するのに、炎を瓶に詰めて持ち帰ることは誰にもできません。炎は、はっきりと目に見えているのに、物質ではないのです。 燃料と酸素がそろっていても、木や紙は自分から燃え出すことはありません。あの温かな黄色い光の正体は、燃えている気体ではなく、熱のあまり輝く小さなすすの粒。そして160年以上前、一本の炎の色が、1億5000万キロメートル彼方にある太陽の中身を明かしてしまいました。 この動画では、1860年のファラデーの「ロウソクの科学」から始めて、ブンゼンとキルヒホッフが炎の光の中に元素の指紋を見つけ出した物語、炎が物質ではなく流れである理由、活性化エネルギーの峠と酸素の2つの電子がつくるスピンの壁、電子の階段が生み出す炎色反応、そして、すすの光から量子論が生まれるまで、炎の正体を順を追って解き明かしていきます。 さらに今回は、日本の物語を横糸として通しました。小学生のころ「ロウソクの科学」に出会い、のちにリチウムイオン電池でノーベル化学賞を受けた吉野彰。高校で誰もが覚えた炎色反応の語呂合わせと、味噌汁が吹きこぼれた瞬間にオレンジ色に染まるコンロの炎。福島でつくられた水素を燃やし、ナトリウムの黄色をまとった東京2020の聖火台。江戸の和火から明治の色の革命へと進んだ花火。そして、閉山した炭鉱の立て坑と、国際宇宙ステーションの「きぼう」で続けられてきた、重さのない炎の研究です。 後半は、青い炎の化学発光と彗星の緑色、赤外線ばかりを放つロウソクと青色発光ダイオード、宇宙で見つかった目に見えない冷炎、いまも研究が続くすすの最初の一粒の謎、そして炎はプラズマなのかという問いまで。見慣れた小さな炎の奥に広がる、量子の世界へご案内します。 なぜ燃えるものは、光を放つのでしょうか。 ━━━━━━━━━━━━━━━ 【目次】 0:00 導入 ― 瓶に詰めることのできない1400度 1:37 1860年ロンドン ― ファラデーと一本のロウソク 6:26 1859年ハイデルベルク ― 炎の色が太陽の中身を明かした 13:11 炎は物質ではない ― 炎心・内炎・外炎と流れ 18:01 なぜ木は勝手に燃えないのか ― 活性化エネルギーの峠 22:56 酸素の2つの電子 ― スピンという見えない壁 26:18 もしスピンの壁がなかったら 29:23 ハイデルベルクへの答え ― 電子の階段と炎色反応 34:52 すすの光から量子論が生まれた ― キルヒホッフからプランクへ 40:17 【日本】青い炎と見えない炎 ― 東京2020の聖火 44:03 【日本】夜空の炎色反応 ― 和火から洋火へ 47:47 【日本】温度とは何か ― 重さのない炎と「きぼう」 53:15 まだ解けていない炎の謎 ― 冷炎とすすの最初の一粒 57:37 炎はプラズマなのか 1:01:42 総括 ━━━━━━━━━━━━━━━ 【この動画で扱った主なトピック】 燃焼と炎の構造／炎心・内炎・外炎／ファラデーの「ロウソクの科学」／吉野彰とリチウムイオン電池／ブンゼンバーナー／キルヒホッフと分光法／フラウンホーファー線／セシウム・ルビジウム・ヘリウムの発見／ジェームズ・ウェッブ宇宙望遠鏡と系外惑星の大気／熱分解と和ろうそく／活性化エネルギーと着火／ラジカルと連鎖反応／燃焼の三要素／酸素のスピンと常磁性／呼吸とゆっくりとした燃焼／アポロ1号の事故／長岡半太郎とボーアの原子模型／エネルギー準位と励起／ナトリウムの輝線／炎色反応／黒体放射とプランクの量子仮説／青色発光ダイオード／化学発光とスワンの帯／水素の炎と東京2020聖火台／和火と洋火／温度と分子の運動／地下無重力実験センター／微小重力燃焼と「きぼう」／冷炎／すすの生成と墨／化学電離とフレームロッド／水素炎イオン化検出器／プラズマとイオン風 あなたが今、地球上のどの場所で、どの時間帯にこの動画をご覧になっているか、ぜひコメント欄で教えてくださいね。 チャンネル登録と高評価が、次の探求の力になります。 VOICEVOX:青山流星 #炎 #量子力学 #炎色反応 #量子論 #物理学