現在、宇宙望遠鏡に搭載されている赤外線カメラに関する英語の文章を読んでいます。
とても初歩的な質問だと思うのですが、いろいろ調べても分からなかったので教えてください。

私の認識では、赤外線カメラは「赤外線を観測できるカメラ」だと思っているのですが、いろいろ調べてみると「赤外線波長を使って高い感度で宇宙を観測する」という記述もありまして、分からなくなってしまいました。
赤外線カメラとは、
「赤外線を観測できるカメラ」それとも
「赤外線を使って観測するカメラ」それとも
「赤外線を使って赤外線を観測する」のですか??

英語の原文の中で、
「XXは赤外線を観測できるので、ガスやチリを透かして奥の天体が見える」という表現がありまして、矛盾を感じています。
「XXは赤外線を使って観測しているので~」なら納得できるのですが。

是非、教えてください。よろしくお願いいたします。

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A 回答 (7件)

こんにちは



赤外線カメラは,
赤外線の波長域で物を見る事を言うのです.

一般的なことで言えば,
普通のカメラに『赤外線フイルム』を装着し,
曇った日に撮影しても,
可視光線域を利用していないために
目視できない遠方までが鮮明に写る特性があります.

赤外線とは熱線を含んでいますから,
宇宙の遠い熱源まで観測できるのです.

熱源と言うと不思議に思われるかもしれませんが,
毒蛇のニホンマムシなどは,
熱源:餌となる動物の体温で動物を見ているのです.

ご質問の疑問に対する説明は以上の通りで,
『赤外線カメラ』も,基本的には同じ事です.

お答え:
>赤外線カメラとは、
>「赤外線を観測できるカメラ」それとも
これも有る意味で正しいのですが,
厳密には以下の通りでしょう.
「赤外線波長域を使って,観測できるカメラ」


ご質問者さまの参考の一助になれば幸いです.
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この回答へのお礼

丁寧にご回答いただきましてありがとうございました。
よくわかりました。

お礼日時:2009/05/25 12:31

 赤外線カメラは、「赤外線に感度がある」カメラです。

日常生活でみなさんが普通に使っているカメラは「可視光に感度がある」カメラです。

 どちらのカメラも、機能は同じです。

   赤外線(または可視光)の"強度"の"空間分布"を記録する。

 ここでは、簡単に説明するためにデジタルカメラ(天体観測ではデジタルが主流です。そもそもデジタルカメラは天体観測からもたらされたものです・・・おっと、脱線・・・)に限定しましょう。それもモノクロです。

 カメラには、赤外線(または可視光)を受け止める部分(検出器)があります。正方形や長方形の平板です。デジタルカメラではチップ(ピクセルの集まり)と呼んでいます。(赤外線の場合は、正しくは「アレイ」)

 赤外線にしろ可視光にしろ、検出器のどこにどれだけの強度の"光"が来たかを記録します。チップ上の(x,y)という位置にFという"強度"の"光"が来たなら、(x,y,F)という一組の情報にまとめてコンピュータに記録します。そして、記録した"強度"をそれに対応する"輝度"に直して、ディスプレイ上の座標(x,y)に表示させます。必要なら印刷すればよろしい。

 このようにして、赤外線(または可視光)の強度を「目に見える」ようにします。天文学であれば、空のどこからどれくらいの強さの赤外線(または可視光)がやってくるかが分かります。「赤外線で見る」と言っているのはこういうことです。

 さて、これだけのことがわかれば、お悩みのうちの言葉に関する部分は解消することとおもいます。上に説明したことを踏まえた文であれば、どのような表記でも構いません。

 後半の「ガスやチリを・・・」というのは、赤外線の特性を踏まえた言い方ですから、これも細かい文言よりも、カメラで受け止めて、という意味が通っていれば十分だと思います。
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この回答へのお礼

丁寧にご回答をいただきましてありがとうございます。
よく分かりました。

お礼日時:2009/05/25 12:29

「赤外線を使って観測」=「赤外線を観測」の意味です。


別に赤外線を発したりはしません。その辺の誤読でしょう。
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この回答へのお礼

そのとおりでした。
皆さんの回答を見て気づきました。
ありがとうございます。

お礼日時:2009/05/25 12:27

>「XXは赤外線を観測できるので、ガスやチリを透かして奥の天体が見える」


問題ありません。
>「XXは赤外線を使って観測しているので~」
大差ありません。
日本語の使用に敏感になりすぎていると思います。
見ているのは赤外線で記録できる宇宙。赤方遷移している天体も赤外線でしか見られない惑星の気候。ガスや塵で散乱される可視光では見えない現象を観察します。
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この回答へのお礼

ご回答ありがとうございました。

お礼日時:2009/05/25 12:30

・観測したいのは「宇宙」


・観測手段は、赤外線の波長を検出できるカメラを使用することで、
 「宇宙のさまざまな場所から放出されている赤外線」を撮像する
・期待される効果は、「ガスやチリを透かして奥の天体が見える」ので
 可視光で見えない「宇宙」が見える
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この回答へのお礼

ご回答ありがとうございました。

お礼日時:2009/05/25 12:33

>「赤外線を観測できるカメラ」だと思っているのですが、いろいろ調べてみると「赤外線波長を使って高い感度で宇宙を観測する」という記述もありまして、


「赤外線を観測できるカメラ」はカメラの機能であり、「赤外線波長を使って高い感度で宇宙を観測する」は観測技術であって、関連する別のことを説明しています。これで何がわからなくなるのでしょうか。何がわからないのかがわかりません。そもそも赤外線が何か、どのような特徴があるのか理解していますか?理系の文を理解するには理系の素養が必要だと思いますが、質問からはその素養に疑問を感じます。

>「赤外線を観測できるカメラ」それとも「赤外線を使って観測するカメラ」
この文の違いは「使って」の有無ですが、そもそもその翻訳は正しいですか?原文はどうなっているのかわかりませんが、日本語として「使って」と訳すのが正しいのでしょうか。また、この「赤外線を使って」という言葉(日本語又は原文の英語)の意味をあなたはどのように解しているのでしょうか?
私にはどちらの文もたいした違いは無く、あなたの英文と日本語のボキャブラリーの問題のように思えます。

>英語の原文の中で、「XXは赤外線を観測できるので、ガスやチリを透かして奥の天体が見える」という表現がありまして、矛盾を感じています。
赤外線カメラの機能としてはこの表現で問題ないのですが、この文章のどこに矛盾を感じているのでしょうか。そもそも「英語の原文」といいながら日本語になっていますが、この翻訳は正しいといえるのですか?

疑問形の回答文になってしまいましたが、自問していただきたいことであって補足要求ということではありません。
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この回答へのお礼

ご回答ありがとうございました。

お礼日時:2009/05/25 12:32

>「赤外線を使って赤外線を観測する」のですか??



 赤外線を使って宇宙を観測するのです。
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この回答へのお礼

ご回答ありがとうございました。

お礼日時:2009/05/25 12:32

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確かに赤外線全般に限れば、この回答は正しいと思うのですが、しかしデジカメならばたぶんCCDはシリコン製でしょう。(それとも特殊なデジカメでないと透視はできないのですか?)
すると観測できる赤外線は波長1000nm以下の近赤外光だけです。

目に見える赤色の波長は700nm程度でしょうから、波長1000nmでも、あまり散乱効率は変わらないと思います。また波長1000nmじゃ、体温程度の熱の感知は無理でしょう。

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こういうのではないとしても、長波長赤外線のセンサとか画像化技術はいろいろあるみたいで。
http://www.avio.co.jp/products/tvs/pdf/tvstech001.pdf
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こんにちは

赤外線カメラは,
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>赤外線カメラとは、
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・観測可能な宇宙の総質量の5%未満が星などの可視的な物質で構成されており、残りは暗黒物質やダーク・エネルギーが占めていると予測される。
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[質量無限説]
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・ブラックホールが質量無限であれば、そのブラックホールを含む観測可能宇宙の質量も無限である。

御見識のある方々より、観測可能宇宙の質量有限説、あるいは質量無限説のいずれかをご説明いただけるとありがたいです。

観測可能な宇宙の総質量は有限でしょうか、それとも無限の質量をもつのでしょうか。

Wikipediaの記述などを呼んでいると、両説が併存しているようです。

[質量有限説]
・観測可能な宇宙内の星の推定総数は9×10の21乗(=90垓)個となる。
・太陽の質量(2×10の30乗 kg)を平均太陽質量(矮星の多さと、太陽より質量の大きな星の数はつりあっているとする)とし、星の総数を10の22乗個とすれば、観測可能な宇宙の星の総質量は3×10の52乗 kgとなる
・観測可能な宇宙の総質量の5%未満が星などの可視的な物質で構成...続きを読む

Aベストアンサー

 お礼、ありがとうございます。#10他です。

 本当のブラックホールにご興味がおありのようですね。

 事象の地平面が顕わになる、さらには特異点を持つブラックホールが有限の時間で恒星から作られないことは事実です。

 先は、なりかけのブラックホールでもホーキング輻射があるとしました。もう、有力な説ですから。
 しかし見込みは少ないですが、それが間違いだとすると、ブラックホールに自由落下していけば、自由落下していく観測者(または物体)からすれば、有限の時間で中心まで到達します。ホーキング輻射という説が出てくるまでは、そうなるとされていました。

 ただし、外から見た事象の地平面(これは自由落下する観測者からは見えない)に到達するまでに、外界では無限大の時間が経過し、さらにそこから中心まで落ちるには、もう一度、外界では無限大の時間が経過します。

 宇宙の寿命が無限大で、ブラックホールにホーキング輻射が無ければ、恒星等の物質は燃え尽きて熱的死状態でしょうが、有限の時間でブラックホールの中心まで落ちて行くことができます。

 回転するカーブラックホールであれば、特異点はリング状で、リング内は別のどこかの空間(どこかは分からず、別の宇宙かもしれない)につながっていますから、そこを通り抜けられるかもしれません。

 それは置いておくとしても、事象の地平面が顕わになる前に、光が出てこられなくなる天体はできます(ホーキング輻射を除く)。ブラックホールの定義、あるいは命名の由来の一つが「光が出てこられない」というものですので、そういう意味ではブラックホールはあります。光が出てこられない以上、光以外も出てこられません。

 回転するブラックホールなら、回転に伴い、エルゴ球という楕円の面ができます。これの内側からは、光も何もかも出てこられなくなります。恒星は自転しているのが普通ですので、なりかけのブラックホールであっても、このエルゴ球に囲まれています。そういう意味でのブラックホールもあります。

 また、光が出てこられなくなったほどに重力崩壊した天体は、事象の地平面が顕わになったブラックホールとほとんど違いません。降着円盤や宇宙ジェットなどですね。ホーキング輻射もあります。

 さて、恒星由来の本当のブラックホールがないし、恒星由来の光が出てこられないという意味での大きなブラックホールでは、ホーキング輻射が弱すぎて観測できません。

 そこで、ホーキング博士は、宇宙が誕生したときから存在している可能性のある小さなブラックホールに期待しています。これには、事象の地平面も中心の特異点も存在します。もっと大きな本当のブラックホールがあるかもしれません。

 富士山くらいの質量だったかと思いますが、そういう小さなブラックホールが宇宙が生まれた時からあれば、そろそろ観測可能なほどのホーキング輻射を始める可能性があるからです。

 もしかすると、宇宙が生まれた時からあるということに違和感を持たれるかもしれません。しかし、宇宙誕生という条件からは、宇宙ひもとか、もっとへんてこなものがある可能性も、理論的には示唆されています。

 もう一つの可能性を述べておきますと、恒星が重力崩壊して限りなくシュワルツシルト半径に近づいて行くと、時間が停止に向かってゆっくりになって行くわけですが、ここも古典物理学の説明になっています。

 プランク長さという、物理学的に意味のある最小の長さがあります。もし、重力崩壊する天体の表面が、事象の地平面の半径、つまりシュワルツシルト半径まで、プランク長さ未満になったとき、もしかすると事象の地平面は現れるかもしれません(逆に時間が止まって、それ以上収縮しないかもしれませんが)。それは、未だに完成の目途の立たない量子重力理論ができて見ないと分からないことですが。

 どういうタイプのブラックホールであれ、単独で存在していて、降着円盤等の、その周囲に何かない限り、電磁波(いわゆる電波といった長波長からγ線といった短波長まで含めて)では観測できません。ホーキング輻射は弱すぎるし、それ以外にはブラックホールの名前通り、電磁波を何も出していないからです。

 なお、重力レンズの原因となる重力源はブラックホールだけではありません。大質量であればよく、複数の銀河ということもあるし、MACHOと呼ばれる、もっと小さい質量で発光していないものでも、マイクロレンズというタイプの重力レンズとなります。

 お礼、ありがとうございます。#10他です。

 本当のブラックホールにご興味がおありのようですね。

 事象の地平面が顕わになる、さらには特異点を持つブラックホールが有限の時間で恒星から作られないことは事実です。

 先は、なりかけのブラックホールでもホーキング輻射があるとしました。もう、有力な説ですから。
 しかし見込みは少ないですが、それが間違いだとすると、ブラックホールに自由落下していけば、自由落下していく観測者(または物体)からすれば、有限の時間で中心まで到達します。ホー...続きを読む

Qネズミの侵入経路を赤外線カメラで撮りたい

ネズミが1Fの天井裏に出現します。夜の12時近くになると1~2週間に1度ぐらいの頻度ですが、走り回る音がします。リーフォーム時に防鼠材や漆喰、水切り金物など全てやり直して対策を講じたつもりでしたが、ダメでした。何とかしてネズミの侵入口を探し出して抜本的な対策をしたい考えております。素人考えですが、赤外線カメラで奴らが侵入する現場を抑えることが出来ないでしょうか?
赤外線カメラの知識はありません。家の周囲は街灯の灯りが少し漏れてる程度です。また、見張っておく訳にはいきませんので録画できれば申し分ありませんが、そのような製品は市販されていますでしょうか?もちろん、赤外線カメラは思いつきです、奴らの侵入経路を見つける別の方法があればお教えください。ネズミの侵入経路を見つけるのが目的ですから、駆除や忌避などの回答は不要です。

Aベストアンサー

安価なドライブレーダーを流用してはいかがでしょう。
アマゾンで4000円ほどです。
http://www.amazon.co.jp/dp/B00934JVXG
電源が24V駆動なのでアダプターを別途購入
しないといけません。
http://item.rakuten.co.jp/gps/443484/
探せば1000円前後であったはずです。
で、上のドライブレコーダーはマイクロSDカードに
順次、繰り返し録画する方式ですから、
32GBのものを買えば、20時間程度連続で録画できます。
やはりアマゾンで2000円ほどです。
http://www.nextag.co.jp/32gb-%E3%82%AF%E3%83%A9%E3%82%B910/%E6%A4%9C%E7%B4%A2-html?nxtg=3d6a0a1c0d1a-E28480FD754AEF04

で、ドライブレコーダーの性能ですが、赤外線カメラほどの
能力はなく、真っ暗闇ではほとんど撮れないはずです。
が、車のライト程度で道路を走る場合であれば、肉眼で見るより
はるかに明るく映りますので、家の周りなどに
ワークライトなどで照らしておくなどすれば、
ネズミの動きくらいならば捉えられるのではないでしょうか。

普通に赤外線カメラやレコーダーを揃えると
10万円単位になるでしょうから、それに比べると
10分の1程度の費用で済みますので。

安価なドライブレーダーを流用してはいかがでしょう。
アマゾンで4000円ほどです。
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電源が24V駆動なのでアダプターを別途購入
しないといけません。
http://item.rakuten.co.jp/gps/443484/
探せば1000円前後であったはずです。
で、上のドライブレコーダーはマイクロSDカードに
順次、繰り返し録画する方式ですから、
32GBのものを買えば、20時間程度連続で録画できます。
やはりアマゾンで2000円ほどです。
http://www.nextag.co.jp/32gb-%E3%82%...続きを読む

Q観測可能宇宙は部分集合と考えて良いですか?

観測可能宇宙は部分集合と考えて良いですか?

観測可能宇宙に関して以下の二つの考え方があると思います。
命題1:観測可能宇宙が宇宙の総てである(=観測可能宇宙が全体集合)。
命題2:観測可能宇宙は宇宙の部分集合であり、補集合を想像することは無意味ではない。

最近の研究によれば、不思議なことに宇宙空間の曲率は0らしいということが解ってきました。すると曲率がマイナスと思っていたときには疑問に思わなかったことが疑問になってきます。

仮説(1):宇宙空間の曲率は0である。
仮説(2):ビッグバン宇宙の宇宙年齢が約137億歳である。
仮説(3):相対性原理は宇宙空間で一般に有効である。

さて、地球の公転面に垂直な線を想定し、その一方向に100億光年ほど離れた星を見付け、これを「北星」と名付けます。同時に反対方向にやはり100億光年ほど離れた位置に別の星を見付け、これを「南星」と名付けます。宇宙空間の曲率=0ですから、北星と南星は大体200億光年ほど離れており、それぞれの星を中心にミンコフスキー時空を考えると、宇宙年齢137億歳の現時点では、北星と南星は相互に因果関係が無いことが分かります。
仮に上記の命題1.を真とすると、北星と南星は同じ宇宙に属していないことになり、このことは宇宙が複数あるという議論に発展してしまい、ビッグバン宇宙仮説に反します。

したがって、北星からみた観測可能宇宙と南星からみた観測可能宇宙はともに宇宙の部分集合であり、宇宙論としては観測可能宇宙の補集合は「空」では無いこと、そして空で無いなら議論する意味が有るという結論に達します。

私たち観察者が太陽系にいるので、宇宙年齢137億年の現時点において半径137億光年とハッブル球の積集合が観測可能宇宙です。この観測可能宇宙の外側にも恒星が散らばっており、それぞれがハッブルの法則で「光速を超えて」私たちから遠ざかっていると考えてよいのでしょうか。

この様な整理をすると、今度は仮説(3)に制限を加えなければなりません。

仮説(3)改:相対性原理は観測可能な宇宙空間内において一般的に有効である。

上記の考えに破綻が無いかどうか、御意見をいただきたくお願いいたします。

観測可能宇宙は部分集合と考えて良いですか?

観測可能宇宙に関して以下の二つの考え方があると思います。
命題1:観測可能宇宙が宇宙の総てである(=観測可能宇宙が全体集合)。
命題2:観測可能宇宙は宇宙の部分集合であり、補集合を想像することは無意味ではない。

最近の研究によれば、不思議なことに宇宙空間の曲率は0らしいということが解ってきました。すると曲率がマイナスと思っていたときには疑問に思わなかったことが疑問になってきます。

仮説(1):宇宙空間の曲率は0である。
仮説(2):ビッグバ...続きを読む

Aベストアンサー

インフレーション宇宙論の言うところのインフレーションがあり、宇宙が一様等方であるという仮定が正しいという前提で、ご賢察のとおりと思います。

北星、南星からも私たちと同じように宇宙は見えているということになり、我々からは観測不能な範囲をそこからは見えるとおもいます。曲率は0に近いわけですから、その関係はどこまでも続き宇宙は広がっていると思います、無限に。
一方で、意外に小さく、後ろ姿が観測できるかも、という話もあるようです。この場合、曲率はどうなるのでしょうか。この疑問はむしろCMBの研究者が言っているようです。

仮説(3)改は、観測可能な宇宙は膨張速度が光速を超えないということになります。光速を超えているものは相対性理論の適用外ですから、この前提も正しいものだと思います。

相対性理論に関しては、完全に証明されているのは太陽系の範囲程度だと言われてます。最近もっと大きな範囲で正しいことを証明したという記事もありました。しかし、重力レンズなどから観測可能な手前まで正しいと思ってます。


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