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英語で説明する科学技術
EDITORS’ CHOICE 英語で説明する科学技術 英語で説明するシリーズ，科学技術編！ 本書の特長 1 TOEFL® テスト，IELTS，英検，工業英検などのリスニング・リーディ ング・ライティング・スピーキング問題対策に最適！ 2 日英・英日翻訳スキルを効果的に UP ！ 3 論文，プレゼン，エッセイ作成に必須のテクニカルライティング力を 効果的に習得！ 4 学習効果と娯楽性を兼ね備えたクイズを満載し， 楽しんで科学技術の 知識を身につける！ 著者：植田一三／上田敏子 判型：A5 判 320 ページ 本体価格：2,400 円 ISBN：978-4-87615-278-0 発売日：2014 年 1 月 21 日 【シリーズ好評発売中！】 『英語で説明する日本の文化』『英語で説明する日本の文化 必須表現グループ 100』 語研ホームページ：http://www.goken-net.co.jp ＊パソコン，スマートフォン，タブレットなどで試し読みにご利用ください。 英語で説明する 科学技術 ， ， ， ， ， ， ， ， 語研 ーグ 21 世紀に入り，科学技術が数段進歩し，新聞・テレビのニュースでも科学技術 の話題が非常に多くなりました。また，s u s t a i n a b l e d e v e l o p m e n t （持続可能な発展） が重要性を増す中，地球環境を守りつつ経済成長を促すテクノロジー開発の重要性 が盛んに叫ばれるようになりました。さらに，さまざまなハイテク商品を自己責任 で買う世の中で，それらの説明を理解する必要性がますます高まってきました。そ ういった社会情勢を反映するかのごとく，英検，TOEFL，IELTS ，工業英検など の英語資格検定試験や大学入試でも，サイエンスに関するトピックが増え，英語学 習における cultural literacy（教養）の重要性が高まりました。 ところが学生時代から理系の勉強をあまりやって来なかった人にとって，サイエ ンスに関する記事は母国語でもわかりにくく，まして『サイエンティフィック・ア メリカン』のような英語雑誌の科学記事は読むのが難しいようです。また，資格検 定試験でも，天文学，地質学，生物学などをはじめとするサイエンス関係の読解や リスニング問題は，背景知識不足のためにかなり苦しいようです。 そこで皆さんに効率よく一気に科学技術の知識と語彙を身につけていただくため に，7 年がかりで本書を作成しました。全部で 7 章に分かれ，1 章はテクノロジー， 2 章は医学，3 章は気象学，4 章は地質学，5 章は生物学，6 章は化学，7 章は天文 学となっており，各分野の知識と語彙をバイリンガルで身につけるようになってい ます。まず，各分野の概論の後，重要項目のパッセージと背景知識，各分野の基礎 知識に関する Q & A と知識力 U P クイズ，重要タームクイズ，そして最後に分野別 語彙クイズとまとめがあり，パッセージとタームクイズは CD の英文を聴いて楽に 勉強することができます。その他，おもしろコラム，数学用語英語や，工業英語の 極意を学んで日英翻訳練習にチャレンジするという至れり尽くせりの趣向を凝らし た内容になっています。 本書の制作にあたり，さまざまなイラストや写真を提供してくださった方々，惜 しみない努力をしてくれた AS C スタッフの柳原英樹氏（第 1 章），岩永徹也氏（第 2 章），山本常芳子氏（第 3 章＆第 7 章），木本嘉行氏（第 4 章），田中貴紀氏（第 6 章），久保信枝氏（編集），田中秀樹氏（校正），米岡エリ氏，横田浩章氏，小島 優香氏（執筆協力），および（株）語研編集部の島袋一郎氏には，心から感謝の意 を表したいと思います。そして何よりも，我々の努力の結晶である著書を愛読して くださる読者の皆さんには，心からお礼申し上げます。 それでは皆さん，明日に向かって英悟の道を， L et’s enjoy the process! （陽は必ず昇る！） 植田一三 & 上田敏子 プロローグ iii プロローグ..................................................................................................................................... iii 1 Technology Technology & Physics 物理学（p h y s i c s ）の守備範囲とは ! ? .........................................................................................2 物理学の歴史とは ! ? ......................................................................................................................3 1 Electricity & Power Generation 火山国に最適な地熱発電（geothermal power generation）とは ! ? ..................................5 水に恵まれ山がちの日本に適した水力発電とは ! ? ..................................................................6 論争の的となっている原子力発電（nuclear power generation）とは ! ? ..........................7 原子力発電の基本原理「核融合と核分裂」との違いは ! ? ......................................................8 語 力 ス ン 力 UP ！ これだけは絶対マスター！ 最重要法則クイズにチャレンジ！........................................ 10 夢の発電法「宇宙太陽光発電（space-based solar power）」とは ! ? ................................ 14 バッテリー（batteries）の仕組み（mechanism）と種類とは ! ? ...................................... 16 未来型電池 Fuel Cells（燃料電池）とは ! ? ........................................................................... 17 物理学知識力 UP クイズにチャレンジ！ ........................................................................... 18 画期的送電技術，スマートグリッド（smart grid）とは ! ? ............................................... 20 CO2 を削減する驚異のバイオディーゼル（biodiesel）とは ! ? .......................................... 21 語 力 ス ン 力 UP ！ これだけは絶対マスター ! 最重要物理学クイズにチャレンジ！① ................................. 22 数学用語（m a t h e m a t i c a l t e r m s ）を英語でマスター！ ......................................................... 25 2 State-of-the-art Technologies 環境にやさしい新時代のメディア「電子ペーパー」とは ! ? ............................................... 27 さまざまな用途を持つ IC カード（smart card）とは ! ? .................................................... 28 入力・応答が非常に簡単「タッチパネル（touchscreen）」とは ! ? ................................... 29 iv 語 力 ス ン 力 UP ！ これだけは絶対マスター ! 最重要物理学クイズにチャレンジ！② ................................ 30 新時代をリードする技術 AI（人工知能）とは ! ? ................................................................. 33 IT 技術の先端「光ファイバー通信」とは ! ? ......................................................................... 34 超高速「量子コンピュータ（quantum computer）」とは ! ? ............................................. 35 に に 物理学知識力 UP クイズにチャレンジ！ ......................................... 36 スパイ映画でお馴染みのバイオメトリクスとは ! ? ............................................................... 39 《必須》物理学に関する Q & A にチャレンジ！ .................................................................... 40 Q : LED と白熱灯と蛍光灯との違いは何ですか？ 「IT 用語」必須語彙 .................................................................................................................... 41 「物理」必須語彙クイズにチャレンジ！.................................................................................. 43 「物理」分野語彙のまとめ.......................................................................................................... 44 2 Medicine Medicine 西洋医学 v s . 東洋医学から統合医療へ..................................................................................... 50 医学には一体どんな分野があるのか？.................................................................................... 50 1 !? Various Kinds of Diseases 現代人を悩ませている病気にはどんなものがある ! ? ........................................................... 51 現代人を非常に悩ませている花粉症の仕組みとは ! ? ........................................................... 52 伝染病には一体どんなものがあるのだろうか ! ? ................................................................... 52 《必須》医学に関する Q Q : W & A にチャレンジ！① .................................................................... 53 hat is helicobacter pylori ? （ピロリ菌って一体なに ? ） 《必須》医学に関する Q & A にチャレンジ！② .................................................................... 54 Q : 無害な大腸菌（escherichia coli）があるって本当？ 世間を騒がせた狂牛病・口蹄疫とは一体何か ! ? ................................................................... 54 《必須》医学に関する Q Q : W & A にチャレンジ！③ .................................................................... 55 hat is a prion? （プリオンって何？） 非伝染病には一体どんなものがある ! ? ................................................................................... 55 高齢者を襲う認知症（dementia）の正体とは ! ? .................................................................. 56 現代の生活習慣病の代表格「メタボリック症候群」とは ! ? ............................................... 58 目 次 v 《必須》医学に関する Q Q : W 語 & A にチャレンジ！④ .................................................................... 59 hat is cellulite ? （セルライトとは？） 力 ス ン 力 これだけは絶対マスター ! 《必須》医学に関する Q Q : W UP ！ 最重要病名クイズにチャレンジ！① ...................................... 60 & A にチャレンジ！⑤ .................................................................... 64 hy do starving children often have swollen abdomens? （飢餓に苦しんでいる子供のおなかはどうして膨らんでいるのか？） 世界の健康管理機関 W H O の報告とは ! ? ............................................................................... 64 学知識力 UP クイズにチャレンジ！ ........................................................................... 66 さまざまな癌の特徴を知る！.................................................................................................... 67 《必須》医学に関する Q Q : W & A にチャレンジ！⑥ .................................................................... 68 hy is cigarette smoke so harmful? （タバコの煙は何故そんなに体に悪いのか？） AID S の実態とは！ .................................................................................................................... 68 に に 学クイズにチャレンジ！.................................................................... 69 毎年ニュースに取り上げられ，後を絶たない熱中症とは ! ? ............................................... 71 《必須》医学に関する Q & A にチャレンジ！⑦ .................................................................... 72 Q : 6 つの内分泌腺を作る，腺（gland）とは？ 《必須》医学に関する Q & A にチャレンジ！⑧ .................................................................... 72 Q : エネルギー源，炭水化物（carbohydrates）とは？ 《必須》医学に関する Q Q : W 語 & A にチャレンジ！⑨ .................................................................... 73 hat are endocrine disrupters? （内分泌かく乱物質とは？） 力 ス ン 力 UP ！ これだけは絶対マスター ! 最重要病名クイズにチャレンジ！② ..................................... 74 2 Medical Treatment 癌の治療にはどんなものがあるか ! ? ....................................................................................... 78 癌と闘う抗癌剤（anticancer agents）とは ! ? ...................................................................... 78 予防医学である代替医療（alternative medicine）とは ! ? ................................................. 80 《必須》医学に関する Q Q : W hat is drug resistance? （薬剤耐性とは？） 《必須》医学に関する Q Q : W vi & A にチャレンジ！⑩ .................................................................... 81 & A にチャレンジ！⑪ .................................................................... 81 hat is homeostasis ? （恒常性とは？） 遺伝子治療（g e n e t h e r a p y ）の実態とは ! ? ............................................................................ 82 先端医療の花形，再生医学（tissue engineering）とは ! ? .................................................. 83 遺伝子操作（g e n e m a n i p u l a t i o n ）の実態とは ! ? .................................................................. 84 議論沸騰クローニングの実態はいかに ! ? ............................................................................... 85 語 力 ス ン 力 UP ！ これだけは絶対マスター ! 最重要医療クイズにチャレンジ！ ......................................... 87 学知識力 UP クイズにチャレンジ！ ........................................................................... 90 総復習「医学」必須語彙クイズにチャレンジ！.................................................................... 92 「医学」分野語彙のまとめ.......................................................................................................... 93 3 Meteorology 気象学にはどんな分野があるのか？........................................................................................ 96 気象学のルーツとは？................................................................................................................ 96 測定器の発明と近代気象学の幕開け！.................................................................................... 97 現代気象学の二大必須アイテムはこれだ！............................................................................ 97 気象学上の発見の貢献！............................................................................................................ 98 1 Natural Disasters 甚大な被害を与える，恐怖の竜巻（tornado）はなぜ起こる？ ......................................... 99 甚大な被害を与えるハリケーンとは何か？.......................................................................... 100 熱帯低気圧の 3 つの呼称はこれだ！ ..................................................................................... 101 学知識力 UP クイズにチャレンジ！ ................................................................... 102 大気圧測定の単位，ヘクトパスカル（hectopascal）とは？ ............................................ 104 異常気象の原因・エルニーニョ（El Niñ o）とは？ ........................................................... 105 語 力 ス ン 力 これだけは絶対マスター ! UP ！ 最重要気象学クイズにチャレンジ！① ................................ 106 夏の都心の憂鬱 ヒートアイランド現象とは ! ? .................................................................. 111 学知識力 UP クイズにチャレンジ！ ................................................................... 112 地磁気の逆転（magnetic reversal）とは？......................................................................... 114 目 次 vii 2 !? Natural Phenomena in the Atmosphere 光の美の演出？ オーロラ（aurora）の神秘 ..................................................................... 116 オゾン層（the ozone layer）とは？ ..................................................................................... 117 語 力 ス ン 力 これだけは絶対マスター ! UP ！ 最重要気象学クイズにチャレンジ！② ................................ 118 総復習「気象学」必須語彙クイズにチャレンジ！.............................................................. 122 「気象学」分野語彙のまとめ.................................................................................................... 123 4 Geology 1 Plate Tectonics & Faults 地球の構造はいかに ! ? ............................................................................................................. 126 プレートテクトニクス（plate tectonics）とはどんな学説？ ........................................... 127 地層や岩盤がずれてできた断層（fault）とは？ ................................................................. 128 語 力 ス ン 力 UP ！ これだけは絶対マスター ! 最重要地質学タームクイズにチャレンジ！① ................... 129 学知識力 UP クイズにチャレンジ！ 2 ................................................................... 132 Earthquakes & Tsunamis 地震はどこで発生するのか？.................................................................................................. 134 地震波とは？.............................................................................................................................. 134 マグニチュードと震度の違いとは ! ? ..................................................................................... 135 長周期波の伝播現象である津波（tsunami）とは？........................................................... 136 学知識力 UP クイズにチャレンジ！ ..................................................................... 137 地震の前兆？ 地震雲（earthquake cloud）とは？ ......................................................... 139 3 Volcanos 火山はどのようにしてできる？.............................................................................................. 140 噴火が恐れられている超巨大火山（supervolcano）とは？ ............................................. 140 viii 4 Rocks & Erosion さまざまな岩石.......................................................................................................................... 142 マグマが冷えてできた火成岩（igneous rock）とは？ ...................................................... 143 地殻に多く含まれる玄武岩（basalt）とは？ ...................................................................... 144 岩石圏（the lithosphere）とは地球のどの部分？ .............................................................. 145 グランドキャニオンをも形成した侵食（erosion）とは？ ................................................ 146 5 The Geologic Time Scale 地質時代区分とは ! ? ................................................................................................................. 147 先カンブリア時代（t h e P r e c a m b r i a n e r a ）̶ カンブリア爆発以前の分類はこれだ！ ......... 148 恐竜の時代と言われる中生代（the Mesozoic era）とは？ .............................................. 148 語 力 ス ン 力 UP ！ これだけは絶対マスター ! 最重要地質学タームクイズにチャレンジ！② ................... 150 総復習「地質学」必須語彙クイズにチャレンジ！.............................................................. 153 「地質学」分野語彙のまとめ.................................................................................................... 154 5 Biology Biology !? 生物学の歴史は古代エジプトまでさかのぼる！.................................................................. 158 生物学発展に貢献したルネッサンス期の芸術家とは ! ? ..................................................... 158 血液循環の発見者ハービー登場！ ........................................................................................ 158 ロバート・フック，細胞壁を発見！ 顕微鏡が生物学を変える！.................................. 159 ダーウィンの進化論登場！...................................................................................................... 159 大論争を巻き起こしたダーウィンの進化論（the theory of evolution）とは？............ 160 狂犬病研究のパスツール，遺伝学の巨匠メンデル登場！.................................................. 161 生物の 6 つの界（t h e S i x K i n g d o m s ）とは？...................................................................... 162 1 !? Zoology 動物学（z o o l o g y ）にはどんな分野があるのか？ ............................................................... 163 動物とは何か？.......................................................................................................................... 163 動物の分類（c l a s s i f i c a t i o n o f a n i m a l s ）はこれだ！ ........................................................... 164 脊椎動物（v e r t e b r a t e s ） ①恒温動物（哺乳類・鳥類）とは？！ .................................... 164 脊椎動物（v e r t e b r a t e s ） ②変温動物（爬虫類・鳥類・魚類）とは ? ! ............................ 166 無脊椎動物（i n v e r t e b r a t e s ）とは ? ! ...................................................................................... 166 目 次 ix イカとタコが色を変える謎に迫る！...................................................................................... 168 語 力 ス ン 力 UP ！ これだけは絶対マスター！ 最重要動物学クイズにチャレンジ！①.............................. 169 ワンランク U P ！ 哺乳類を説明してみよう .................................................................. 171 絶滅危惧種（endangered species）の現状はいかに？ ...................................................... 172 物学知識力 UP クイズにチャレンジ！ ..................................................................... 173 クジラが長時間潜っていられる謎とは？.............................................................................. 175 Q : 古生物学（paleontology）とは？ .................................................................................... 176 これが恐竜の分類だ！.............................................................................................................. 177 語 力 ス ン 力 UP ！ これだけは絶対マスター ! 最重要動物学クイズにチャレンジ！② .............................. 178 猫の習性に関する Q Q : W & A にチャレンジ！ ............................................................................ 181 hy do cats purr? （どうして猫はゴロゴロとのどを鳴らすの？） 物学知識力 UP クイズにチャレンジ！ 2 ..................................................................... 182 !? Botany 植物学（b o t a n y ）にはどんな分野があるのか？.................................................................. 183 植物とその特徴とは ! ? ............................................................................................................. 183 生命の基本構成要素，細胞（cells）とは ! ? ......................................................................... 184 物学知識力 UP クイズにチャレンジ！ ................................................................... 186 光合成（photosynthesis）の仕組みとは ! ? .......................................................................... 188 語 力 ス ン 力 これだけは絶対マスター ! UP ！ 最重要植物学クイズにチャレンジ！① ................................ 189 植物の一生とは ! ? ..................................................................................................................... 192 有性生殖（sexual reproduction）と無性生殖（asexual reproduction）の違いとは ! ? ............ 192 物学知識力 UP クイズにチャレンジ！ ..................................................................... 193 植物の分類（c l a s s i f i c a t i o n o f p l a n t s ）はこれだ！ .............................................................. 195 語 力 ス ン 力 UP ！ これだけは絶対マスター ! 最重要植物学クイズにチャレンジ！② ............................... 197 x 3 !? Ecology 生態学と環境問題の切っても切れぬ関係！.......................................................................... 200 生物圏（t h e b i o s p h e r e ）と生態系（t h e e c o s y s t e m ）とは ! ? ............................................. 200 生物多様性（b i o d i v e r s i t y ）の減少と生態系崩壊の危機 ! ? ................................................ 200 循環するエネルギー！ 食物連鎖（food chain）................................................................ 201 語 力 ス ン 力 これだけは絶対マスター ! 4 UP ！ 最重要生物学クイズにチャレンジ！ ................................... 202 !? Genetic Engineering 遺伝子工学とバイオテクノロジー.......................................................................................... 206 遺伝子工学の畜産業でのメリットとデメリットとは？...................................................... 206 突然変異（mutations）は悪玉？ 善玉？ ........................................................................... 207 生命の設計図，ゲノム（genome）とは ! ? ........................................................................... 208 人類にとって朗報か？ 遺伝子組み換え作物（GM foods）............................................. 209 総復習「生物学」必須語彙クイズにチャレンジ！.............................................................. 210 「動物学」分野語彙のまとめ.................................................................................................... 211 「植物学」分野語彙のまとめ.................................................................................................... 212 「生態学」分野語彙のまとめ.................................................................................................... 213 6 Chemistry Chemistry !? 化学とは何を扱う分野か ! ? ..................................................................................................... 218 化学の進歩とその応用分野とは ! ? ......................................................................................... 218 1 The Principles of Chemistry 物質の構造と化学反応とは何か ! ? ......................................................................................... 220 最重要 物質の状態を知る！.................................................................................................. 220 化学の基本「物質の三態（the three states of matter）」とは ! ? .................................... 221 原子（atom），分子（molecule），素粒子（elementary particle）の違いとは ! ? ............. 223 化学反応って何ですか ! ? ......................................................................................................... 224 化学結合にはどんなものがありますか？.............................................................................. 225 語 力 ス ン 力 UP ！ まずは基礎知識を身につける ! 化学原理に関する最重要タームクイズにチャレンジ①......... 226 目 次 xi 金属と非金属（metals and non-metals）の違いは何ですか？........................................ 229 酸化と還元（oxidation and reduction）の違いは何ですか？ ......................................... 230 気体の性質（窒素・酸素・二酸化炭素）の違いは何ですか？.......................................... 231 語 力 ス ン 力 UP ！ これだけは絶対マスター ! 化学原理に関する最重要タームクイズにチャレンジ② ............. 232 有機化合物と無機化合物の違いは何ですか？...................................................................... 234 アルコール，エタノール，メタノール，エーテルの違いは？.......................................... 235 硫酸・塩酸・硝酸の違いは何ですか？.................................................................................. 236 に に 学知識力 UP クイズにチャレンジ！ ....................................... 237 ランプの名でよく聞くハロゲン（halogens）とは一体何か ! ? ......................................... 239 《必須》化学に関する Q & A にチャレンジ！ ...................................................................... 240 Q : どうしてダイヤモンドは最も固いのか？ プラスチックとして知られる合成樹脂（synthetic resins）とは ! ? ................................ 241 2 State-of-the-art Technologies in Chemistry Q : W hat is the negative ion? マイナスイオンって何？.................................................... 243 イオン（ion）とはいったい何者なのか ! ? ............................................................................ 244 環境に優しい光触媒のメリットは何 ! ? ................................................................................. 245 Q : よく言われるレアメタル（rare metals）って何ですか？........................................... 246 語 力 ス ン 力 UP ！ これだけは絶対マスター ! 先端化学に関する最重要タームクイズにチャレンジ① ............. 247 不思議な物質「形状記憶合金（shape memory alloys）」とは ! ? .................................... 250 先端技術の頂点を極めるカーボン・ナノチューブとは ! ? ................................................. 251 環境を守る生分解性プラスチックの正体とは ! ? ................................................................. 252 語 力 ス ン 力 UP ！ これだけは絶対マスター ! 先端化学に関する最重要タームクイズにチャレンジ！② ............. 252 《必須》化学に関する Q & A にチャレンジ！ ...................................................................... 256 Q : 瞬間接着剤（super glue）とボンド（glue）の違いは？ PET 繊維は何がそんなにすごいのか ! ? ............................................................................... 257 話題沸騰「バイオ燃料（biofuel）」とは ! ? .......................................................................... 258 xii 学知識力 UP クイズにチャレンジ .......................................................................... 259 「化学」必須語彙クイズにチャレンジ！................................................................................ 261 「化学」分野語彙のまとめ........................................................................................................ 262 7 Astronomy 天文学はここからはじまった！.............................................................................................. 268 天文学の歴史①∼中世から近代.............................................................................................. 268 天文学の歴史②∼ 20 世紀から現代 ....................................................................................... 268 天文学の分類とは ! ? ................................................................................................................. 269 1 !? The Universe 宇宙は何からできている？...................................................................................................... 270 宇宙の始まり？ ビッグバン（B ig B ang）とは ! ? ............................................................ 271 学知識力 UP クイズにチャレンジ！ 2 .................................................................... 272 The Galaxy 謎の空間，ブラックホール（black hole）とは ! ? .............................................................. 274 宇宙の神秘を解くダークマター（dark matter）の正体とは ! ? ...................................... 275 語 力 ス ン 力 UP ！ これだけは絶対マスター ! 最重要天文学クイズにチャレンジ！① ............................... 276 3 The Planet 恒星と惑星の違いとは ! ? ......................................................................................................... 280 衛星，小惑星，彗星とは ! ? ..................................................................................................... 280 太陽系の天体の分類とは？...................................................................................................... 281 太陽系（the solar system）とは ! ? ....................................................................................... 281 太陽系の惑星の分類とは？...................................................................................................... 282 準星（quasar）とは？ ............................................................................................................. 283 学知識力 UP クイズにチャレンジ！ ................................................................... 284 小惑星（asteroid）ってどんなもの？................................................................................... 286 相（phase）：月はどうして満ち欠けするのか？ ................................................................. 287 目 次 xiii 星の進化の終焉とは ! ? ............................................................................................................. 287 星が死ぬって本当 ? ! 超新星（supernova）の爆発！ ..................................................... 288 語 力 ス ン 力 UP ！ これだけは絶対マスター ! 最重要天文学クイズにチャレンジ！② ............................... 289 4 Space Exploration 第二の地球，テラフォーミングの可能性はいかに ! ? ......................................................... 294 はやぶさ，帰還！（Hayabusa returns asteroid samples from space）......................... 295 学知識力 UP クイズにチャレンジ！ ................................................................... 296 総復習「天文学」必須語彙クイズにチャレンジ！.............................................................. 298 「天文学」分野語彙のまとめ.................................................................................................... 299 人体の限界とは！①《火事場のバカ力は何トン？》 51 肥満の指標「BMI」とは !? 59 人体の限界とは！②《タバコ 1 本で寿命は何分短縮？》 65 人体の限界とは！③《コーヒーは何杯飲むと死亡？》 71 人体の限界とは！④《人体が耐えうる水深と高度》 77 人体の限界とは！⑤《記憶力の限界》 85 前途多難，臓器移植の現状はいかに !? 86 世界で最も危険な活火山 top 10 141 工業英語（Technical Writing in English）とは !? 156 工業英検 日英翻訳模擬問題にチャレンジ！① 216 工業英検 日英翻訳模擬問題にチャレンジ！② 266 宇宙における速度とは？ 275 【装丁】神田昇和 【吹き込み】Ch r i s K o p r o w s k i Ca r o l y n M i l l e r 【カバー写真】Ⓒ i S t o c k p h o t o . c o m / An d r e y P r o k h o r o v xiv ジ ロ ノ ク テ 1 Technology ジ ロ ノ ク テ と 分 Q1 て の （☞p. 8） Q2 てな マート を な ッ を （☞p.17） Q3 ています （☞p.20） Q4 ー て の と （☞p.34） Q5 ト ク とは （☞p.39） Technology & Physics 「 の 分 ると にも， ジー 」は，英検，T E ，IE T な の 問題 ン 問題 で る か でな ，英検 1 の るのに に な分 で に，工業英検の「 」と える分 で で， な英語の 検 る にも， ン の英 記事， ー ， ンジ る とも の と語 バ ン で ン ト い う physics !? physics（物理学）は，自然界の現象（natural phenomenon）には普遍的な法則 （universal law） が あ る と 考 え， 物 質 と そ の 間 に 働 く 相 互 作 用（matter and interaction between matters）と物質を解明する分野である。古くは，物体の運動 （motion of an object），光と色彩（light and color），音響（sound），電気と磁気 （electricity and magnetism），熱（heat），波動（wave），天体の諸現象（celestial phenomenon）などであるが，他の自然科学（natural science）と関連して，生物 の骨格（skeleton）や筋肉（muscle）を力学的に研究する生物物理学（biophysics） や，遺伝子レベルでの解析（g e n e t i c a n a l y s i s ）や進化の物理的研究（e v o l u t i o n a r y p h y s i c a l s t u d y ）を行う分子生物学（molecular biology）へと発展したり，地球科 学（geoscience）と関連して，地球を物理的な手法を用いて研究する地球物理学 （geophysics）へと発展していった。 物理学にはミクロとマクロ（micro and macro）のアプローチがあり，前者の代表 的なものは素粒子物理学（subatomic physics）である。自然界に存在するさまざま ，電子（electron）といった基本要素の組 な物質が分子（molecule）や原子（atom） み合わせ（combination of the fundamental elements）によって構成されていること を突き止めてきた素粒子物理学は，核子（nucleon）よりも基本的な要素であるクォ ， ーク（quark）の存在を解明し，さらに物質要素の間に働く力が，重力（gravity） ， 弱 い 力（weak force） ， 強 い 力（ 又 は 核 力 電 磁 気 力（electromagnetic force） nuclear force）の 4 種類の力に できることも解明した。マクロな視点からは， ，熱エネルギー（thermal energy） ，エントロピー 液体や気体（liquid and gas） ，波などの物理現象を研究するが，現代の物理学は，マクロな現象を構成 （entropy） する物質は，究極的にはすべてミクロな素粒子から構成されると見なし，統計物理 ）と呼ばれる手法を用いている。 学〔熱力学〕 （statistical physics〔thermal dynamics〕 2 ▼ 1 ★★★★ 英 英 Disc 1 TOEFL IELTS track# 2 発電の種類による CO 排出量 Geothermal power generation is 0 50 100 150 200 250 300 a technology for generating power 石炭火力 by utilizing high-temperature (over 石油火力 LNG 火力 250°C) water and steam extracted 太陽光発電 風力発電 from deep underground. Rainwater 原子力発電 seeping down into these rocks is heated 地熱発電 and subjected to immense pressure, 中小水力発電 creating geothermal aquifers from which energy is extracted. Its advantages are reliability and sustainability due to its low greenhouse gas emissions, whereas its disadvantages are limited geographical location and availability as well as prohibitively high initial costs. Recent technological advances have dramatically increased the viability of geothermal power, thus encouraging many countries to initiate projects to tap this enormous energy stored below the Earth’s crust. 2 （ は，地中深くから抽出された高温（250℃以上）の水および蒸気を利用してエネ ルギーを得る技術である。そして，岩石の下へ滴り落ちる雨水は，加熱され非常に大きな 圧力がかかり，エネルギーが抽出される を作り出す。 があり， 排出が低いため環境にやさしいという利点がある一方， が非常に高く， るという欠点がある。最近の技術的進歩のおかげで，劇的に地熱発電の が高まっており，その結果，地殻下に貯められているこの巨大なエネルギーを利用す るプロジェクトを始めるよう，多くの国々が前向きとなっている。） ☞背景知識力 UP 火山の多い国（v o l c a n i c c o u n t r i e s ）に適した地熱発電所は，日本では 19 66 年 に岩手県松尾村に初めて本格的に建設された。地熱発電では，地熱地帯（geothermal area）の深さ数 k m にある約 1000℃のマグマ溜り（magma reservoir）に熱せら れた雨水の蒸気がタービンを回し発電する。地熱をエネルギー源（energy source） として使うため，輸入に頼らない純国産エネルギー（100％ domestic energy）の 第 1 章 テクノロジー 5 Technology 火山国に最適な地熱発電（geothermal power generation）とは !? テクノロジー Electricity & Power Generation 有効利用ができ，化石燃料（fossil fuel）のように枯渇する心配はなく（unlimited potential），さらには，季節や天候に影響されずに（unsusceptible to sensonal changes and bad weather）安定した電力（stable power）を得ることが可能である。 地熱発電には，大きく分けて高温資源向きの蒸気発電（steam power generation） と，中低温資源でも発電できるバイナリー発電（binary power generation）とに 分かれる。蒸気発電は，蒸気にほとんど熱水を含まず湿分を除去した後にタービン を回し発電するドライスチーム方式（the dry steam system）と，汽水分離器（steam separator）で熱水と蒸気を分離してタービンを回すフラッシュサイクル方式（the flash cycle system）とに分けられる。またバイナリーサイクル方式（the binary cycle system）とは，アンモニア（ammonia），フロン（chlorofluorocarbon）な どの低沸点の媒体（medium）を沸騰させ，その蒸気でタービンを回す発電方法で ある。 さて，次は再生エネルギーの 1 つである「水力発電」に関する知識を身につけま しょう。 ★★★★ 英 TOEFL IELTS 英 Disc 1 track# 3 水に恵まれ山がちの日本に適した水力発電とは !? Hydraulic power generation is a method of generating power by utilizing the gravitational force of falling or flowing water. When the water flows down, its potential energy is converted into kinetic energy, which in turn spins a hydraulic turbine and thus produces electricity. The advantages of hydroelectricity are zero CO2 emissions, no nuclear waste generation, no fuel use, and low maintenance cost, whereas the disadvantages are destruction of surrounding aquatic ecosystems and loss of biologically productive lands. （ は落下や流水の の利用によりエネルギーを得る方法である。水が下へ流れる 場合，その は に変換される。そのエネルギーが水力タービ ンを回し，電気を生産する。水力電気の利点は CO2 ， しないこと， 燃料を使用しないこと，および である。しかし，欠点は周囲の の破 壊および 学 を失うことである。） ☞背景知識力 UP 水力発電では，水のもつ位置エネルギー（potential energy）を電力に変換して 6 Disc 1 語彙力＆リスニング力加速的 UP ！ track# 6 ! 次の説明文を聴いて，あてはまるものを下から選んでください。 1. The law of physics stating that the buoyancy exerted on a body immersed in a fluid is equal to the gravity exerted on the fluid displaced. This principle applies to both floating and submerged bodies and to all liquids and gases. →（ ） 2. The principle stating that the pressure exerted anywhere in a confined incompressible fluid is transmitted equally in all directions throughout the fluid. This principle is applied to many mechanical devices such as oil jacks and hydraulics brake systems. →（ ） 3. The law of elasticity stating that the degree of displacement or deformation of an object is directly proportional to the force or load applied to it. →（ ） 4. A mathematical description of the electric force between charged objects. It states that the force is directly proportional to the product of the magnitude of each charge and indirectly proportional to the square of the distance between them. →（ ） 5. The theory generally encompassing two theories of Albert Einstein’s special relativity and general relativity. It is the concepts that involve the measurements of various quantities relative to the velocities of observers and the speed of light invariant for all observers. →（ ） 6. The law stating that the current flow between the two points of a conductor is directly proportional to the potential difference across the two points, and inversely proportional to the resistance. →（ ） 7. The law of physics stating that the total amount of kinetic energy in an isolated system remains constant over time despite its change from one state to another. →（ ） 10 →（ ） 10. The law stating that every point mass in the universe attracts every other point mass with a force directly proportional to the product of their masses and inversely proportional to the square of the distance between them. →（ ） th e th e th e th e & th e o ry N e w to Fo u r i e Ar c h i m o f n ’s r ’s e d re la tiv ity la w o f u l a w , t h e s ’p r in c , t h e l a w o f c o n n iv e rs a l g ra v ita tio e S n e l l ’s l a w , t h i p l e , t h e Co u l o m s e rv a tio n , t h e e H o o k b ’s l a w n o f e n e Oh m ’s e ’s l a w , , t h e P a s c a l ’s l a w 説 中に沈んだ物体に働 1. the Archimedes’s principle（アルキメデスの原理）： く rg y , la w , の大きさはその物体が押しのけた流体に作用する重力に等しいということを 表している法則。この法則は浮いている物体にも で る にも当てはまり， すべての液体や気体についても当てはまる。 ☞実力 UP ↑背景知識 海や川などでシュノーケリング（snorkeling）をするとき，ゆっくりと大きな呼 吸（breathing）をすると，肺の大きさに応じて浮力（buoyancy）が変化すること が体験できる。また，水泳のときに息を吸い込んで泳ぐと浮きやすいのも同様，肺 の大きさに応じた浮力を得ているのである。 ...................................................................................................................................... 第 1 章 テクノロジー 11 Technology 9. The law of refraction that describes the directional change of light waves as they pass obliquely from one medium to another with incidental and refracted angles as well as refractive indices of the two media. テクノロジー →（ ） ▼ 8. The law of heat conduction stating that the heat transfer rate through a material is proportional to the cross-sectional area perpendicular to the heat flow and to the negative temperature gradient along the heat flow. 2. the Pascal’s law（パスカルの原理）：密閉した容器内の非圧縮性流体の任意の 点の圧力は流体中のどの部分にも等しく伝わるという原理。この原理はオイルジャ ッキや油圧ブレーキなど多くの機械的装置に応用されている。 ☞実力 UP ↑背景知識 オイルジャッキはこの原理を応用した道具で，水のてこ（lever）と言える。10 ㎏の重りと 50 ㎏の重りが釣り合うオイルジャッキでは，5 倍の力が出せるが，50 ㎏の重りを 1 ㎝持ち上げるためには 10 ㎏の重りを 5 ㎝押し込む必要がある。 ...................................................................................................................................... 3. the Hook’s Law（フックの法則）：物体の れる力や荷重に するということを表す や変形の度合いはそれにかけら 法則。 ☞実力 UP ↑背景知識 体重計は，ばねの変形が力に比例することを利用した機器で，この法則を応用し ている。ただし，地球の表面上では，地球の自転（rotation）の影響で，遠心力 （centrifugal force）が働き，赤道（equator）での重力は極（pole）での重力より， 1％程度小さくなっている。北極で 60 ㎏の人は，赤道上では 59 . 4 ㎏と表示される。 ...................................................................................................................................... 4. the Coulomb’s law（クーロンの法則）： に表した法則。その力は各々の電荷の大きさの 間の を数学的 に と正比例し，その距離の する。 ☞実力 UP ↑背景知識 プラスチック製の下敷きで頭髪をこすると，髪の毛が下敷きに吸い付こうとする。 これは下敷きはマイナスの電荷（negative charge），髪の毛はプラスの電荷を帯び， クーロン力（Coulomb’s force）が引力として働いているのである。 ...................................................................................................................................... 5. the theory of relativity（相対性理論）：通常アルバート・アインシュタインの 特殊相対性理論と相対性理論の二つを包括して言う理論で，観測者の に対して 相対的に値が変化する測定結果，およびすべての観測者にとって変化しない という二つを含む概念をいう。 ☞実力 UP ↑背景知識 カ ー ナ ビ（car navigation system） や 一 部 の 携 帯 電 話 の GPS（global positioning system） に お け る 位 置 測 定 に お い て 時 間 は 不 可 欠 な デ ー タ （indispensable data）であるが，人工衛星（artificial satellite）に搭載されている 12 6. the Ohm’s law（オームの法則）： に正比例し， 二点間を流れる はその二点間の の大きさに反比例するということを述べている法則。 電気を通しやすい（抵抗が小さい）金属ベスト 3 は，1 位銀，2 位銅，3 位金で ある。電線にはコストの関係からもっぱら銅が使われている。 ...................................................................................................................................... 7. the law of conservation of energy（エネルギー保存の法則）：孤立系において は，力学的エネルギーがある状態から別の状態に変化しても，その総和は不変であ るということを表す法則。 ☞実力 UP ↑背景知識 高い所にある物体が落下するとき，高さが減少するので重力による位置エネルギ ー（gravitational potential energy）は減少するが，物体は加速されて速さが増加し， 運動エネルギーが増加する。重力による位置エネルギー＋運動エネルギー＝一定と いう式が成り立つ。 ...................................................................................................................................... 8. the Fourier’s law（フーリエの熱伝導の法則）：物体を通過する 熱の流れに垂直な いう に比例し，流れの方向に沿った負の は， に比例すると に関する法則。 ☞実力 UP ↑背景知識 例えば，鉄鍋よりかなり熱伝導率の低い土鍋は，食材にゆっくりと熱が流れてじ わっと煮てくるし，寒いときに 1 ミリの薄着では 1 センチの厚着より 10 倍速く熱 が逃げるので，10 倍食べないと寒くなる。ちなみに，熱伝導性の高い金属ベスト 3 は，電気伝導性の順位と同じで 1 位銀，2 位銅，3 位金である。 ...................................................................................................................................... 9. the Snell’s law（スネルの法則）： と が 2 つの媒体の と同様に をもつ，1 つの媒体から別の媒体へ斜めに通過する時，光波の方角が変わ ることを表す屈折の法則。 ☞実力 UP ↑背景知識 光ファイバー技術を支え，デジカメのズームレンズなどのデジタル家電に役立っ 第 1 章 テクノロジー 13 Technology ☞実力 UP ↑背景知識 テクノロジー correction）が必要となる。 ...................................................................................................................................... ▼ 時計は「一般相対性理論」により地上の時計に比べて早く進むので，補正（time ている重要な法則である。 ...................................................................................................................................... 10. the Newton’s law of universal gravitation（万有引力の法則）： の質点と， と比例し， のすべて に反比例する力で他のすべての 質点を引き寄せるという法則。 ☞実力 UP ↑背景知識 例えば，海水が日本から赤道へ移動する潮の満ち引きは，赤道が月に近いことか ら月の引力が大きいために起こる。 さていかがでしたか。大体正解できましたか。難しかった人も是非これぐらいの 知識は身につけておきましょう。それでは次は画期的な夢のような発電法，「宇宙 太陽光発電」についてです。 ★★★ 英 TOEFL 英 IELTS Disc 1 track# 7 夢の発電法「宇宙太陽光発電（space-based solar power）」とは !? Space-based solar power is a system for collecting solar energy in space for use on earth. In this system, a collecting satellite captures solar energy by photovoltaic arrays and then transmit it via coherent microwaves or laser beams to an Earth receiver, which in turn converts it into either base-load electric power or synthetic fuels. The satellite is unaffected by various obstructions that reduce the efficiency of solar power collection on earth, thus taking far more solar energy than solar power collection systems on earth. However, this system has problems including radiation damage or micrometeoroid impacts on the satellite. （ は，地球で使用するために，太陽エネルギーを宇宙空間で集めるシステム である。このシステムは，まず が太陽エネルギーを で集めて蓄え， そのエネルギーを地球上の受信部に，干渉性のマイクロ波あるいはレーザー光線によって 送信し，受信部はベースロード電力か のいずれかに変換する。収集衛星は，地球 では効率を下げる様々な障害物には影響されずに太陽エネルギー収集できる。従って，地 球で収集するよりもはるかに多くの太陽エネルギーを得ることができる。しかし，このシ ステムには衛星への放射線障害または による衝撃などの問題がある。） 14 植田 一三（うえだ・いちぞう） 英語のプロ・達人養成教育研究機関 Aquaries School of s Communication 学長。SamuraIchy の異名を取り，Let’ enjoy the process!（陽は必ず昇る）をモットーに，指導 歴（ 工 業 英 検 1 級 12 年， 英 検 1 級 30 年， 準 1 級 25 年， TOEFL 21 年，TOEIC 16 年，通訳案内士 14 年，国連英検 特 A 7 年）の中で，英検１級合格者を 1600 人以上，資格 3 冠（英検 1 級・通訳案内士・TOEIC 960 点）突破者を 200 名以上，英米一流大学（院）合格者を 100 名以上育て る。27 年の著述歴の中で出版した著書数十冊（総計 120 万部突破）の 10 冊以上はアジア 5 か国で翻訳されている。 最近の著書に『英検 1 級・準 1 級 100 時間大特訓』があ 上田 敏子（うえだ・としこ） 同志社大学英文科卒，英国バーミンガム大学院修士課程 （翻訳学）修了。大阪女学院，アクエアリーズ，同志社大 学などで英検 1 級・工業英検 1 級・TOEFL iBT・TOEIC 満点講座・通訳ガイド講座等の講師を務める。また，アク エアリーズ出版部代表として，『英語で説明する日本の文 化』『英語で説明する日本の文化 必須表現グループ 100』 『英語で説明する日本の観光名所 100 選』 （以上，語研）， 『英 語で経済・政治・社会を討論する技術と表現』『スーパー レベルパーフェクト英文法』『世界の歴史の知識と英語を 身につける』（以上，ベレ出版），『Pros and Cons 賛否両 論の社会問題を考える』『Global Dynamics 世界情勢を英 る。ノースウェスタン大学院，テキサス大学院（コミュニ 語で読む』（CENGAGE Learning）などを執筆する。英 ケーション学部）修了後，同大学で異文化間コミュニケー SamuraIchy のスーパー英語発信力 UP「ザ・英悟道」主宰・ 検 1 級，工業英検（文部科学大臣賞受賞），通訳案内士， TOEIC 満点，国連英検特 A（2 次試験満点），ミシガン工 業英検 1 級，JTF ほんやく検定日英２級，観光英検 1 級（優 出演。 秀賞）取得。 ションを 1 年間指導。ネット放送 Aquaries Station の番組， © Ichizo Ueda; Toshiko Ueda, 2014, Printed in Japan ................................................................................................................ 英語で説明する科学技術 2014 年 1 月 31 日 初版第 1 刷発行 著 者 制 作 発行者 発行所 植田 一三 上田 敏子 ツディブックス株式会社 田中 稔 株式会社 語研 〒 101–0064 東京都千代田区猿楽町 2–7–17 電 話 03–3291–3986 ファクス 03–3291–6749 振替口座 00140–9–66728 組 版 ツディブックス株式会社 印刷・製本 倉敷印刷株式会社 ................................................................................................................ ISBN978-4-87615-278-0 C0082 書名 エイゴデ セツメイスル カガクギジュツ 著者 ウエダ イチゾウ／ウエダ トシコ 著作者および発行者の許可なく転載・複製することを禁じます。 ................................................................................................................ 定価はカバーに表示してあります。 乱丁本，落丁本はお取り替えいたします。 株式会社語研 語研ホームページ http://www.goken-net.co.jp/ 【付属 CD について】 収録箇所は CD マークとトラック番号を表示。 英語のみ自然な速さで収録しています。 〈収録時間〉 Disc 1：52 分 22 秒 Disc 2：47 分 53 秒