パッセージ
パッセージ全体を読んでください。[A] のような角括弧の文字は、文insertion問題の4つの位置を示します。
Two Waves, One Earthquake
¶1 An earthquake releases a burst of energy, and that energy does not travel through the Earth as a single, uniform vibration. Seismologists sort the resulting vibrations into two main types, called primary waves and secondary waves. The two types differ in how fast they move and, more importantly, in what kind of material they can pass through. That second difference might sound small. In fact, it became the key that let scientists learn what lies thousands of kilometers beneath their feet, without ever digging down to see it.
¶2 Primary waves, often called compressional waves, are the first to arrive at any measuring station after an earthquake begins. They move by squeezing and stretching the material they pass through. They push particles forward and then pull them back in the same direction the wave itself is traveling. This push-pull motion lets P-waves travel faster than any other seismic wave, often more than twice as fast as the second type. It also lets them pass through almost anything. Solid rock, liquid rock, water, and even air can all carry a P-wave. This is because the wave only needs to compress and expand the material, not bend it sideways.
¶3 Secondary waves, or S-waves, arrive at a station only after the primary waves have already passed. [A] Rather than pushing particles forward, an S-wave shakes them from side to side, at a right angle to the direction the wave is traveling. [B] That side-to-side motion makes S-waves slower than P-waves, and it also makes them far more selective about which materials they can pass through. [C] Solid rock resists being pushed sideways and springs back into its original shape, and that resistance is exactly what allows an S-wave to keep moving forward. [D] A liquid offers no such resistance. It simply flows out of the way instead of springing back, so an S-wave disappears completely once it reaches a liquid layer.
¶4 This contrast became the key to studying a place no one could ever visit. In 1906, the seismologist Richard Oldham noticed something strange. S-waves from large earthquakes never reached measuring stations on the far side of the planet, even though P-waves from the same earthquakes did. He reasoned that a wide band deep inside the Earth was blocking S-waves while still letting P-waves through, a region now called the shadow zone. Only a liquid can stop an S-wave completely. Oldham concluded that the outer core, the layer beneath Earth's rocky mantle, had to be liquid rather than solid rock. No one had dug a single meter to reach that conclusion.
- seismologist: a scientist who studies earthquakes and the seismic waves they produce
- shadow zone: an area on Earth's surface where a specific type of seismic wave cannot be detected
設問
11問 — TOEFL Readingの全問題タイプを、実際の試験順で収録。
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Highlighted: "He reasoned that a wide band deep inside the Earth was blocking S-waves while still letting P-waves through, a region now called the shadow zone."
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However, that selectivity depends entirely on one property of the material the wave is passing through.
Where would the sentence best fit?
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P-waves S-waves
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日本語訳 & 解答
パッセージの日本語訳と、設問ごとの正解・解説です。自分で解いた後の復習用に使ってください。
2つの波、1つの地震
地震はエネルギーの爆発を放出するが、そのエネルギーは単一で均一な振動として地球内部を伝わるわけではない。地震学者は、生じる振動を主に2つの種類に分類し、それぞれP波(初期微動)とS波(主要動)と呼ぶ。この2つのタイプは、伝わる速さが異なり、さらに重要なことに、どのような物質を通り抜けられるかが異なる。この2つ目の違いは些細なことに聞こえるかもしれない。しかし実際には、それは科学者が一度も掘り下げて確かめることなく、足元数千キロメートルの下に何があるかを知るための鍵となった。
しばしば圧縮波とも呼ばれるP波は、地震が始まったあと、どの観測地点にも最初に到達する波である。P波は、通り抜ける物質を圧縮したり伸ばしたりしながら移動する。粒子を波自体の進む方向に押し出し、その後同じ方向に引き戻す。この押し引きの動きにより、P波は他のどの地震波よりも速く伝わることができ、しばしば2つ目のタイプの2倍以上の速さになる。またこの動きにより、P波はほとんどあらゆるものを通り抜けることができる。固体の岩石、液体の岩石、水、さらには空気でさえも、すべてP波を伝えることができる。これは、この波が物質を圧縮・膨張させるだけでよく、横に曲げる必要がないからである。
S波(主要動)は、P波がすでに通過したあとになってようやく観測地点に到達する。[A] 粒子を前方に押し出すのではなく、S波は粒子を波の進む方向に対して直角に、横方向に揺さぶる。[B] この横方向の動きにより、S波はP波よりも遅くなり、また通り抜けられる物質についてもはるかに選り好みするようになる。[C] 固体の岩石は横に押されることに抵抗し、元の形に跳ね返る。この抵抗こそが、S波が前進し続けることを可能にしているのである。[D] 液体はそのような抵抗を持たない。液体は跳ね返る代わりに、単にその場から流れて逃げてしまうため、S波は液体の層に達すると完全に消えてしまう。
この対照こそが、誰も訪れることのできない場所を研究するための鍵となった。1906年、地震学者リチャード・オールダムは奇妙なことに気づいた。同じ地震から発せられたP波は地球の反対側の観測地点に届くにもかかわらず、大きな地震からのS波は決して届かなかったのである。彼は、地球内部深くにある幅広い帯状の領域がS波を遮断しつつ、P波は通過させているのだと推論した。この領域は今日「シャドーゾーン」と呼ばれている。S波を完全に止められるのは液体だけである。オールダムは、地球の岩石質のマントルの下にある外核は、固体の岩石ではなく液体でなければならないと結論づけた。誰もその結論に到達するのに1メートルたりとも掘り下げてはいなかった。
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Vocabulary — 「圧縮したり伸ばしたりする」という文脈から、squeezingは「圧縮する」という意味である。
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Reference — Itは直前の文で述べられた「押し引きの動き」を指す。
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Essential Term — 2段落の「進む方向と同じ方向に物質を押し引きする波」という説明がそのまま定義に当たる。
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Factual — 「この波が物質を圧縮・膨張させるだけでよく、横に曲げる必要がないから」という文をそのまま反映している。
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Negative Fact — 本文はS波が液体の層に達すると完全に消えると述べており、Cとは正反対である。
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Sentence Simplification — S波が遮断されP波が通過するという内容と、その領域の名称を正しく保っているのはBだけである。
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Inference — P波はあらゆる物質を通れて速いという性質から、常にS波より先に到達すると推測できる。
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Rhetorical Purpose — P波が通り抜けられる物質の幅広さを具体的に示し、その通過力の高さを裏付けている。
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Paragraph Relation — 4段落は、2段落・3段落で説明された性質の違いが、地球内部の物質を突き止めるための鍵になったことを示している。
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Insert Text — 「その選り好み」とはS波が通れる物質を選ぶという直前の文を指すため、その物質の性質(固体の抵抗)を説明する文の直前(C)に入るのが自然である。
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Schematic Table — A・B・CはP波、D・EはS波の特徴である。F・Gは本文に記載がない。