The Aerial Ocean in Which We Live (3)

Have you ever tried to pick limpets off a rock?岩にくっついたカサガイを、とろうとしたことはありますか。 If so, you know how tight they cling. the limpet clings to the rock just in the same way as this leather does to the stone; the little animal exhausts the air inside it's shell, and then it is pressed against the rock by the whole weight of the air above.もしあれば、どんなにかたくくっついているか知っているでしょう。カサガイは、このぬれた皮が石にくっつくのとまったく同じやり方で岩にくっついています。この小さな生き物は、からの中の空気をおし出し、そうすると、上にある空気全体の重さで岩におしつけられるのです。

Perhaps you will wonder how it is that if we have a weight of 15 lbs. pressing on every square inch of our bodies, it does not crush us.1平方インチ（約6.5平方センチメートル）ごとに15ポンド（約7キログラム）もの重さが体じゅうにかかっているのなら、どうしてわたしたちはおしつぶされないのだろう、とふしぎに思うかもしれませんね。 And, indeed, it amounts on the whole to a weight of about 15 tons upon the body of a grown man.じっさい、おとなの体全体では、およそ15トンもの重さになります。 It would crush us if it were not that there are gases and fluids inside our bodies which press outwards and balance the weight so that we do not feel it at all.もし体の中に、外へむかっておし返す気体や液体がなかったら、わたしたちはおしつぶされてしまうでしょう。体の中の気体や液体が空気の重さとつり合っているので、まったく重さを感じないのです。

This is why Mr. Glaisher's veins swelled and he grew giddy in thin air.グレーシャーさんの血管がふくれあがり、うすい空気の中でめまいがしたのは、このためです。 The gases and fluids inside his body were pressing outwards as much as when he was below, but the air outside did not press so heavily, and so all the natural condition of his body was disturbed.体の中の気体や液体は、地上にいたときと同じだけ外へおしていたのに、外の空気はそれほど強くおさなかったので、体のふだんの調子がすっかりくるってしまったのです。

I hope we now realize how heavily the air presses down upon our earth, but it is equally necessary to understand how, being elastic, it also presses upwards; and we can prove this by a simple experiment.空気がどれほど重く地面をおしているか、もうわかったと思います。でも、空気はだん力があるので、上むきにもおしている、ということを知るのも同じように大切です。これはかんたんな実験でたしかめられます。 I fill this tumbler with water, and keeping a piece of card firmly pressed against it, I turn the whole upside- down.このコップに水をいっぱいに入れ、1まいの厚紙をしっかりおしあてたまま、全体を上下さかさまにします。 When I now take my hand away you would naturally expect the card to fall, and the water to be spilt.さて、手をはなしたら、当然、厚紙が落ちて水がこぼれると思うでしょう。 But no! the card remains as if glued to the tumbler, kept there entirely by the air pressing upwards against it.ところが、そうはなりません！　厚紙はまるでのりでつけたようにコップにくっついたままです。下から上へおす空気の力だけで、そこにささえられているのです。 (The engraver has drawn the tumbler only half full of water.（さし絵をほった人は、コップに水を半分しか入れていない絵をかいてしまいました。 The experiment will succeed quite as well in this way if the tumbler be turned over quickly, so that part of the air escapes between the tumbler and the card, and therefore the space above the water is occupied by air less dense than that outside.)でも、コップをすばやくひっくり返せば、このやり方でもまったく同じようにうまくいきます。コップと厚紙のあいだから空気が少しにげるので、水の上のすき間には、外よりうすい空気が入っていることになるからです。）

And now we are almost prepared to understand how we can weigh the invisible air.さあ、目に見えない空気の重さをどうやって量るのか、もう少しでわかるところまで来ました。 One more experiment first.その前に、もう一つ実験をしましょう。 I have here what is called a U tube, because it is shaped like a large U. I pour some water in it till it is about half full, and you will notice that the water stands at the same height in both arms of the tube, because the air presses on both surfaces alike.ここに、大きなＵの字の形をしているので「Ｕ字管」とよばれるものがあります。半分くらいまで水を入れると、管の両方のうでで、水が同じ高さになっているのがわかるでしょう。空気が両方の水面を同じようにおしているからです。 Putting my thumb on one end I tilt the tube carefully, so as to make the water run up to the end of one arm, and then turn it back again.一方のはしを親指でふさいで、管をそっとかたむけ、水を片方のうでのはしまで流しこんでから、また元にもどします。 But the water does not now return to its even position, it remains up in the arm on which my thumb rests.ところが、水はもう元の同じ高さにはもどりません。親指でふさいでいるほうのうでに、上がったままになっています。 Why is this?これはなぜでしょう。 Because my thumb keeps back the air from pressing at that end, and the whole weight of the atmosphere rests on the water at the other end.親指が、そのはしでは空気がおさないようにさえぎっていて、大気の重さがぜんぶ、反対のはしの水にかかっているからです。 And so we learn that not only has the atmosphere real weight, but we can see the effects of this weight by making it balance a column of water or any other liquid.こうしてわたしたちは、大気にほんとうに重さがあるだけでなく、その重さを水やほかの液体の柱とつり合わせることで、重さのはたらきを目で見られることを学びます。 In the case of the wetted leather we felt the weight of the air, here we see its effects.ぬらした皮のときは空気の重さを手で感じましたが、ここではそのはたらきを目で見ているのです。

Now when we wish to see the weight of the air we consult a barometer, which works really just in the same way as the water in this tube.さて、空気の重さを見たいときには、気圧計（バロメーター）を調べます。気圧計は、じつはこの管の水とまったく同じしくみで動いています。 An ordinary upright barometer is simply a straight tube of glass filled with mercury or quicksilver, and turned upside-down in a small cup of mercury.ふつうの立てて使う気圧計は、水銀をいっぱいに入れたまっすぐなガラス管を、水銀の入った小さな入れ物の中にさかさまに立てただけのものです。 The tube is a little more than 30 inches long, and though it is quite full of mercury before it is turned up, yet directly it stands in the cup the mercury falls, till there is a height of about 30 inches between the surface of the mercury in the cup, and that of the mercury in the tube.管の長さは30インチ（約76センチメートル）より少し長く、立てる前は水銀でいっぱいなのに、入れ物の中に立てたとたん水銀は下がり、入れ物の水銀の面と管の中の水銀の面との高さの差が約30インチになったところで止まります。 As it falls it leaves an empty space above the mercury which is called a vacuum, because it has no air in it.水銀が下がると、その上に何もないすき間ができます。そこには空気がないので「真空」とよばれます。 Now, the mercury is under the same conditions as the water was in the U tube, there is no pressure upon it at the top of the tube, while there is a pressure of 15 lbs. upon it in the bowl, and therefore it remains held up in the tube.さて、水銀は、Ｕ字管の水と同じじょうたいにあります。管の上のほうでは水銀をおすものが何もないのに、入れ物の中では1平方インチあたり15ポンドの力でおされているので、水銀は管の中におし上げられたままになるのです。

But why will it not remain more than 30 inches high in the tube?では、なぜ水銀は管の中で30インチより高くは上がらないのでしょう。 You must remember it is only kept up in the tube at all by the air which presses on the mercury in the cup.水銀が管の中にとどまっていられるのは、入れ物の水銀をおしている空気のおかげだけだ、ということを思い出してください。 And that column of mercury now balances the pressure of the air outside, and presses down on the mercury in the cup at its mouth just as much as the air does on the rest.そして管の中の水銀の柱は、外の空気がおす力とつり合っていて、管の口のところで入れ物の水銀を、ほかの部分を空気がおすのとちょうど同じだけおしているのです。 So this cup and tube act exactly like a pair of scales.ですから、この入れ物と管は、まるで天びんのようなはたらきをします。 The air outside is the thing to be weighed at one end as it presses on the mercury, the column answers to the leaden weight at the other end which tells you how heavy the air is.一方のはしでは、水銀をおす外の空気が量られる物で、水銀の柱は反対側のなまりのおもりにあたり、空気がどれほど重いかを教えてくれます。 Now if the bore of this tube is made an inch square, then the 30 inches of mercury in it weigh exactly 15 lbs, and so we know that the weight of the air is 15 lbs. upon every square inch, but if the bore of the tube is only half a square inch, and therefore the 30 inches of mercury only weigh 7 1/2 lbs. instead of 15 lbs., the pressure of the atmosphere will also be halved, because it will only act upon half a square inch of surface, and for this reason it will make no difference to the height of the mercury whether the tube be broad or narrow.もしこの管の穴の大きさを1平方インチにすれば、中の30インチの水銀はちょうど15ポンドの重さになるので、空気の重さは1平方インチごとに15ポンドだとわかります。でも、管の穴が半平方インチしかなければ、30インチの水銀は15ポンドではなく7ポンド半しかありません。そのときは大気がおす力も半分になります。半平方インチの面にしかはたらかないからです。そのため、管が太くても細くても、水銀の高さはまったく変わりません。

But now suppose the atmosphere grows lighter, as it does when it has much damp in it.でも今度は、大気が軽くなったとしましょう。しめり気をたくさんふくむと、大気はそうなります。 The barometer will show this at once, because there will be less weight on the mercury in the cup, therefore it will not keep the mercury pushed so high up in the tube.気圧計はすぐにそれを知らせます。入れ物の水銀にかかる重さが少なくなるので、管の中の水銀をそれほど高くおし上げておけなくなるからです。 In other words, the mercury in the tube will fall.つまり、管の中の水銀が下がるのです。

Let us suppose that one day the air is so much lighter that it presses down only with a weight of 14 1/2 lbs. to the square inch instead of 15 lbs.ある日、空気がずっと軽くなって、1平方インチあたり15ポンドではなく、14ポンド半の重さでしかおさなくなったとしましょう。 Then the mercury would fall to 29 inches, because each inch is equal to the weight of half a pound.すると、水銀は29インチまで下がります。水銀1インチ分が半ポンドの重さにあたるからです。 Now, when the air is damp and very full of water-vapour it is much lighter, and so when the barometer falls we expect rain.さて、空気がしめって水じょう気をたっぷりふくむと、ずっと軽くなります。だから気圧計が下がると、雨になるだろうと考えるのです。 Sometimes, however, other causes make the air light, and then, although the barometer is low, no rain comes,けれども、ほかの理由で空気が軽くなることもあり、そのときは気圧計が低くても雨はふりません。

Again, if the air becomes heavier the mercury is pushed up above 30 to 31 inches, and in this way we are able to weigh the invisible air-ocean all over the world, and tell when it grows lighter or heavier.また、空気が重くなると、水銀は30インチより上、31インチまでおし上げられます。こうしてわたしたちは、世界じゅうの目に見えない空気の海の重さを量り、それが軽くなったか重くなったかを知ることができるのです。 This then, is the secret of the barometer.これが、気圧計のひみつです。 We cannot speak of the thermometer today, but I should like to warn you in passing that it has nothing to do with the weight of the air, but only with heat, and acts in quite a different way.温度計のお話は今日はできませんが、ついでに注意しておきたいのは、温度計は空気の重さとは何の関係もなく、熱だけに関係していて、まったくちがうしくみで動くということです。

And now we have been so long hunting out, testing and weighing our aerial ocean, that scarcely any time is left us to speak of its movements or the pleasant breezes which it makes for us in our country walks.さて、わたしたちは空気の海をさがし出し、調べ、重さを量るのに長い時間をかけたので、その動きや、野原を散歩するときにふいてくる気持ちのよいそよ風について話す時間は、もうほとんど残っていません。 Did you ever try to run races on a very windy day?とても風の強い日に、かけっこをしてみたことはありますか。 Ah! then you feel the air strongly enough; how it beats against your face and chest, and blows down your throat so as to take your breath away; and what hard work it is to struggle against it!ああ、そんなときは空気をいやというほど感じますね。顔や胸にぶつかり、のどの中までふきこんで息ができなくなるほどです。風にさからって進むのは、なんとたいへんなことでしょう！ Stop for a moment and rest, and ask yourself, what is the wind?ちょっと立ち止まって休み、自分に問いかけてみましょう。風とはいったい何だろう、と。 Why does it blow sometimes one way and sometimes another, and sometimes not at all?風は、なぜあるときはこちらへ、あるときはあちらへふき、まったくふかないときもあるのでしょう。

Wind is nothing more than air moving across the surface of the earth, which as it passes along bends the tops of the trees, beats against the houses, pushes the ships along by their sails, turns the windmill, carries off the smoke from cities, whistles through the keyhole, and moans as it rushes down the valley.風とは、地面の上を動いていく空気にすぎません。空気は通りすぎながら、木のこずえを曲げ、家にぶつかり、ほをおして船を進め、風車を回し、町のけむりを運び去り、かぎ穴でピューと鳴り、谷をかけおりながらうなり声をあげるのです。 What makes the air restless? why should it not lie still all round the earth?空気はなぜ、じっとしていないのでしょう。どうして地球のまわりで静かにしていないのでしょう。

It is restless because, as you will remember, its atoms are kept pressed together near the earth by the weight of the air above, and they take every opportunity, when they can find more room, to spread out violently and rush into the vacant space, and this rush we call a wind.じっとしていないのは、思い出してほしいのですが、空気の原子は上にある空気の重さで地面の近くにぎゅっとおしつけられていて、もっと広い場所を見つけるたびに、いきおいよく広がって空いた所へなだれこもうとするからです。このなだれこみを、わたしたちは風とよぶのです。

Imagine a great number of active schoolboys all crowded into a room till they can scarcely move their arms and legs for the crush, and then suppose all at once a large door is opened.元気な男の子たちがおおぜい、手も足もほとんど動かせないほどぎゅうぎゅうに部屋につめこまれているところを想像してください。そして、とつぜん大きなとびらが開いたとしましょう。 Will they not all come tumbling out pell-mell, one over the other, into the hall beyond, so that if you stood in their way you would most likely be knocked down?みんな、おしあいへしあい、重なり合うようにして、むこうの広間へころがり出てくるのではありませんか。もしあなたがその通り道に立っていたら、きっとつきたおされてしまうでしょう。 Well, just this happens to the air- atoms; when they find a space before them into which they can rush, they come on helter-skelter, with such force that you have great difficulty in standing against them, and catch hold of something to support you for fear you should be blown down.空気の原子にも、ちょうどこれと同じことが起こります。目の前になだれこめる空間を見つけると、空気の原子はわれ先にとおしよせてきます。そのいきおいがとても強いので、立っているのもたいへんで、ふきたおされないように何かにつかまらなければならないほどです。