科学史

科学

色はどこにあるのか——物体でも光でもない、知覚という答え

「色はどこにあるのか」——物体の表面でも、光の中でも、厳密にはない。波長を選別する物体・照明光のスペクトル・観察者の神経処理という三者の関係の中にのみ成立する知覚として、色の正体をたどる。
科学

飛行機はなぜ空を飛べるのか——「同時に出会う」という誤解と、空気を下へ曲げる翼

翼の上面は遠回りだから空気が速くなる——よく聞くこの説明は、前提のほうが間違っています。上面の空気はむしろ先に後縁へ着く。揚力を「空気を下へ曲げる反作用」と「翼を回る循環」から捉え直し、データを疑って飛んだライト兄弟の話までたどります。
科学

地震の「マグニチュード」と「震度」は何が違うのか——「1」増えると、エネルギーは32倍

地震速報の「マグニチュード」と「震度」を、なんとなく同じものだと思っていないでしょうか。マグニチュードは地震そのものの規模で、一つの地震に一つだけ。震度は各地点の揺れの強さで、場所ごとに変わります。マグニチュードは対数の尺度で、1増えるとエネルギーは約32倍。巨大地震では頭打ちするため、東日本大震災は速報M7.9が最終的にMw9.0へと修正されました。二つの尺度が何を測っているのかを、物理から整理します。
科学

原子時計はなぜそんなに正確なのか——地球の自転をやめ、原子の振動に「1秒」を預けるまで

いまの「1秒」は地球の自転ではなく、セシウム原子が約92億回振動する時間で定められています。原子時計が桁外れに正確なのは、原子の振動には個体差も経年変化もないから。レーザーで原子を冷やすセシウム原子泉時計、光で刻む光格子時計、そして原子核を使う次世代時計まで、「1秒」を地球から原子へ、さらにその先へ預けてきた歩みと、その正確さがGPSや通信を支えるしくみをたどります。
歴史

灘の酒はなぜ「辛口」なのか——宮水の硬さと、江戸がえらんだ味

菊正宗も白鶴も、灘の酒はそろって「辛口」を看板にします。その辛さは、西宮で湧く硬い水「宮水」の化学と、はるばる江戸まで運ばれた市場の事情が重なって生まれたものでした。水を入れ替えて味の謎を突き止めた酒蔵の話から、樽廻船が運んだ年間100万樽の酒まで、灘が「男酒」になった理由をたどります。
技術

なぜ橋は落ちないのか——圧縮と引張を振り分ける、力の通り道の設計

橋が落ちないのは、材料が頑丈だからというより、力をどこへ流すかが設計されているからです。押す力(圧縮)と引く力(引張)をどう振り分けるか——アーチ、トラス、ケーブルという形の違いはここから生まれます。明石海峡大橋の1メートルの来歴から、開通4か月で崩れ落ちたタコマ橋の教訓まで、橋が立っている理由をたどります。
歴史

有馬温泉はなぜ「日本最古」と呼ばれるのか——3000年の伝説と、600万年前の海水

「日本最古の温泉」と呼ばれる有馬温泉。その根拠は一つではなく、三羽のカラスの神話、日本書紀が伝える天皇の長逗留、そして火山のない土地に高温の湯を湧かせる地質と、まるで層の違う時間が重なっている。600万年前の海水がいま湧くしくみと、金泉・銀泉の正体までをたどる。
科学

色はなぜ見えるのか——光そのものに色はない、という出発点

赤いリンゴの赤は、物にも光にも存在しない——ニュートンはそう見抜きました。可視光の波長、物体の反射と吸収、3種類の錐体、脳の処理。色が立ち上がるしくみを、同じ服が白金にも青黒にも見える色の恒常性や、ヒト以外の動物の色覚、色覚の進化までたどります。
科学

砂漠とは何か——砂ではなく乾きが決める土地と、別物の砂漠化

砂漠を決めるのは砂ではなく「乾き」。年間降水量250mm以下という物差しでは、一面の氷に覆われた南極が世界最大の砂漠になる。砂丘は砂漠の1割ほどで、成因も亜熱帯高圧帯から寒流・雨陰までさまざま。そして砂漠と砂漠化は別物——緑だった土地が痩せていく現象の構造と、サヘルの「緑の長城」までをたどる。
技術

GPSはなぜ「ずれる」のか——わざと狂わせて打ち上げる、衛星の原子時計

スマートフォンが当たり前に現在地を示す裏側で、GPS衛星の原子時計は打ち上げ前からわざとずらして設定されています。速く動く時計は遅れ、重力の弱い上空では速く進む——特殊・一般相対性理論の二つの効果が逆向きに働き、差し引き1日およそ38マイクロ秒。補正しなければ位置は1日で約10kmもずれてしまう、日常に隠れた相対論の話。