スペクトラム

スペクトル（複数形：spectraまたはspectrums ）とは、関連する概念、対象、または特性の集合であり、それらの特徴が重なり合って連続体を形成するように混ざり合っている。^{[ 1 ]}スペクトルという言葉は、プリズムを通過した後の可視光線の虹色の表現として、光学分野で初めて科学的に使用された。光学スペクトルでは、光の波長は連続的であるとみなされ、スペクトル色は対応する波長の順に並べると滑らかに混ざり合うように見える。光に関する科学的理解が進むにつれて、この用語は人間の目には見えない放射線を含む電磁スペクトル全体に適用されるようになった。

スペクトルという用語は、その後、光学以外の分野にも類推的に適用されるようになりました。例えば、「政治的意見のスペクトル」や、薬物の「作用スペクトル」、あるいは「自閉症スペクトラム」といった表現が用いられます。これらの用法では、スペクトル内の値は、厳密に定量化できる数値や定義と必ずしも結び付けられるわけではありません。こうした用法は、議論を容易にするために、幅広い状態や行動を一つの名称でまとめて研究することを意味しています。スペクトルという用語の非科学的な用法は、時に誤解を招くことがあります。例えば、政治的意見の左右の単一スペクトルでは、人々の政治的信念の全範囲を捉えることはできません。政治学者は、政治的意見をより正確に特徴づけるために、様々な二軸および多軸システムを使用します。

現代におけるスペクトルのほとんどの用法では、両端の極端な値の間には統一的なテーマが存在する。しかし、これは古い用法では必ずしも当てはまらなかった。

ラテン語で、spectrum は「像」または「幻影」を意味し、「幽霊」という意味も含まれます。スペクトル証拠とは、物理的に存在しない人物の幽霊が行ったことについての証言、またはサタンの幽霊や幻影が言ったことについての伝聞証拠のことです。これは、17 世紀後半にマサチューセッツ州セイラムで多くの人々を魔女として有罪にするために使用されました。「スペクトル」[Spektrum] という言葉は、ゲーテの『色彩論』やショーペンハウアーの『視覚と色彩について』では、幽霊のような残像を指すために厳密に使用されていました。

接頭辞「spectro-」は、スペクトルに関連する単語を作る際に使用されます。例えば、分光計はスペクトルを記録する装置であり、分光法は化学分析に分光計を使用することです。

抗生物質の作用スペクトルは、抗生物質の分類の構成要素です。広域スペクトル抗生物質は広範囲の細菌に対して活性を示しますが^{[ 4 ]} 、狭域スペクトル抗生物質は特定の細菌群に対して有効です^{[ 5 ]} 。一般的に使用される広域スペクトル抗生物質の例としては、アンピシリンがあります^{[ 5 ]}。狭域スペクトル抗生物質の例としては、黄色ブドウ球菌などのβ-ラクタマーゼ産生グラム陽性菌に作用するジクロキサシリンがあります^{[ 6 ]}。

精神医学において、スペクトラムアプローチでは、スペクトラムという用語を用いて、関連する一連の状態を記述しますが、場合によっては個々の症状や特性も含むことがあります。例えば、自閉症スペクトラムは、神経発達障害に分類される一連の状態を記述するものです。

数学において、行列のスペクトルとは、その行列の固有値の多重集合のことである。

関数解析において、有界作用素のスペクトルの概念は、行列の固有値の概念を一般化したものである。

代数トポロジーにおいて、スペクトルは一般化コホモロジー理論を表す対象である。

社会科学において、経済スペクトルとは、富や所得といった何らかの指標に沿った社会階級の範囲を示すために用いられる。政治学において、政治スペクトルという用語は、例えば右派と左派を含む範囲など、一つまたは複数の次元で政治的立場を分類するシステムを指す。