~つぶつぶScientiaへようこそ!~

イチゴアイスの中に入っている小さな苺のつぶ、海辺で手のひらに残った砂つぶ、乾いた地面に落ちた最初の雨つぶ…小さいことだけど、ちょっと人生が楽しくなったり豊かになる。そんなScientia(スキエンティア)=知=のつぶつぶを探しに行こう。

2013年6月21日金曜日

霧箱から始めよう

1)光電子増倍管の横に・・・
逗子駅から電車を乗り継ぎ約1時間15分。東京都のお台場の日本科学未来館(略して未来館)では、最先端の科学技術についての様々な展示を見ることができます。
未来館、広いです。
科学館や博物館、美術館に初めて行くときはいつもそうですが、そこの広さに慣れなくて非常に疲れます。一体何をお勉強したのか実はあんまり覚えていない・・・一番印象的だったのが、国際宇宙ステーションのモジュールで乗り物酔いになりかかったことですから・・・ひどいもんです。(だって、狭くて傾いてんのよお)
アタシのような不器用な人間には、建物の「広さ」に慣れが必要なんです。いつもと同じ売り場をいつもと同じペースでうろうろしていると、今日はこれが激安(-3円くらい)!と些細な変化に気づいたりするんですけれど、「西友も飽きたわね~。たまにはダイエーの食料品売り場でで買い物してみよう」と思ったばかりに、結局あちこち目移りしてしまい「あああっ!!牛乳買いに行ったのに!!なぜ、こんなものばかり買ってきた!?」となっちまう。そんな感じです。(どんな感じだ)
そんな不器用なアタクシがようやくお目当ての光電子増倍管とスーパーカミオカンデの模型にたどり着いたのは、未来館訪問第2回目の時でした。こんなに目立つのに・・・。
日本科学未来館5階 宇宙のコーナーにずらっと並ぶ光電子増倍管

光電子増倍管(こうでんしぞうばいかん)とスーパーカミオカンデについては、多田将さんという方の『すごい実験』で知りました。忘れもしない2011年の冬、なぜか購入してしまった本。素粒子や加速器なんて言葉とは無縁のこのアタシが。この本は「すごい」本でした。高校生にした講義をまとめたもので、このアタシでも素粒子のことが「なんとなく分かった気になれる」本でした。多田将(ただしょう)さんは、高エネルギー加速器研究機構、略してKEK(←なによこれ、コー・エネルギー・カソクキって、日本語じゃん)で働いている偉い方で、施設の案内のほかにもトークショー(特別授業)なども行っている不思議な金髪の公務員の先生です。
素粒子物理学は、ちょー難解で、数学の分からない人、高校の物理の知識がない人が理解しようと思ってとっかかっても無理だと思う。でもね、この人のお話を聞いたり読んだりすると「とにかくすげえぞ!J-PARK!」と思います。すごい実験をしてるんだな、大事な実験なんだな、ちょっとでもわかるようになりたいなと思うのです。
『すごい実験』 多田将 著
株式会社イースト・プレス(2011.8)
ISBN 978-4-7816-0624-8

 その本のことを思いながら、しみじみ光電子増倍管の展示の前にたたずみ、ふと横をみたら、こんなものがありました。
四角い黒い箱。
あやしい!中をのぞくと、薄い霧の中を、小さな糸くずのような飛行機雲みたいなものが、びゅんびゅん飛んでいます。
・名前ペンで描いたような太さの短いもの
・左手(利き手じゃない手)で書いたボールペンの線みたいなぐにゃっと曲がった細いもの
・たまにミシン線みたいな細くてちょっと長いまっすぐな線
できては消え、できては消え、見ていて飽きません。
なんじゃこりゃ。

2)箱の正体
それは、「霧箱(きりばこ)(the cloud chamber)」と呼ばれる物でした。霧の中に現れていたのは放射線が通過している飛跡でした。なんと!!放射線が通過しているのが見える!

どうやら理科の授業では超有名なシロモノだったようですがね、アタクシは全く知りませんでした。見たことも聞いたこともなかった!
霧箱については、ウィキペディアにも書かれていますし様々なサイトで情報を得ることができます。動画も沢山ありました。そうやって調べていてまず、アタシがスゲエと思ったのはこんなこと。

①chamberだよ
霧箱の「箱」がchamberであるってのが、ぞわぞわっとします。chamber ですからね。roomでもboxでもないんですからね。言うなればchamberは「お部屋」というより「居室」という感じ。ちょっと気軽には入れない敷居が高い感じがあります。ハリー・ポッターシリーズ、「秘密の部屋(the Chamber of Secrets)」の部屋もchamberですよ。なんだか、ヒミツ感たっぷり!
昔、中谷宇吉郎さんという学者さんは、「霧函」という漢字を使っていたようです(注1)。細かいことですけどね。昔は「箱」と「函」の区別があって、同じ発音でもイメージが随分違う気がしますね~。

②霧箱じゃなくて雲箱?
霧箱を発明したのは、1869年スコットランドで生まれてマンチェスター大学、ケンブリッジ大学で研究をしていたチャールズ・トムソン・リーズ・ウィルソン(Charles Thomson Rees Wilson 1869-1959)という人です。「1894年の夏、日光を受けて輝く朝の雲を見て、これを人工的に再現できたら素晴らしいと思った」(注2)といいますから、最初は雲を作りたかったんですね。あらあ、素敵なおじ様じゃない?

③霧箱の威力
「大型加速器が本格稼動する1950年代まで、宇宙線を用いた素粒子研究が主流であった」(注3)と書いてある本がありました。C.T.R.ウィルソンさんが霧箱のオリジナルモデルを完成させたのが1911年頃だそうですから、その後40年くらい素粒子研究に普通に使われてたんだあ。霧箱を使って陽電子とかミュー粒子もこれを使って発見されたんだって。すごいよ、霧箱!

④過飽和状態
C.T.R.ウィルソンさんが苦労したのは、箱の中に「過飽和状態をいかにつくるか」ということだったそうです。あら。「飽和」って、中学生の理科で「飽和水溶液」って習った気がするわ。
子どもの教科書にもこう書いてある。「物質が溶解度まで溶けている水溶液を飽和水溶液という。溶解度は溶質の種類によって決まっていて、温度によって変化する」(注4)
霧箱の場合は気体の過飽和だけど、「過飽和」ってどういうこと?飽和を過ぎたら、液体は固体に、気体は液体になっちゃうんじゃないのおお!!??なんだか不思議~。物理なのに化学だね~。

⑤α線とβ線の飛跡が見えるらしい
これはすごい。すごいったらすごい。

⑥え?家で作れる?
どうやら、簡単な霧箱なら家庭で作れるらしい・・・。C.T.R.ウィルソンさんが作ったものとはちょっと違うタイプだけど、同じように放射線を観測できるらしい。まさか・・・。これは・・・。

注1)「茶碗の湯」のことなど 中谷宇吉郎 http://www.aozora.gr.jp/cards/001569/files/53239_49850.html
注2)『ノーベル賞で語る現代物理学』 池内了著 p.207 「測定器・宇宙線・加速器」
   新書館(2008) ISBN 978-4-403-25097-2
注3)同上 P.210
注4)『理科の世界 1年』大日本図書(平成24年2月) 4章 水溶液 p.120


3)作ってみました
というわけで、作ることにしました。
決めたんです。作ってやる。役に立つのかとか、子どもの教育のためですか、とか聞かないでくれたまえ!純粋に、ただ純粋に主婦の好奇心です!!
無水エタノールとドライアイスがあれば、あとは家庭にあるもので作れそう。と思って薬局に行って、無水エタノールの瓶がでかい。でかすぎる。アタシには霧箱以外に使い道がなさそうだったので、結局、無水エタノールも入っている簡易霧箱製作キットを買った(オキドキサイエンス霧箱キット)。
組立ては簡単。不器用なアタシにもできたんですから、世の中の素敵な奥様なら絶対に作れます。あとはドライアイスをゲットするだけだ!

そこでまた疑問。えー、なぜドライアイスなんでしょう。氷じゃダメなのお?
そう思って、未来館にまた行き、コミュニケーターさんに聞いてみました。(えー、またあ?って言った?うるさいですよ。洋服とか外食とかに浪費してないんだからいいでしょっ!)
なぜドライアイスで冷やすのか?それは、容器の底から1~2cmの高さの中で温度の差(温度勾配)が40度ないと、必要な霧ができないからなんだって!そっか!氷は0℃で室温が20℃だと、その差は20℃しかないもんね。ドライアイスは-79℃で昇華しちゃうから、もし寒い冬室温が5℃でも、80℃以上の差があるんだね。なーるーほーどー。
ドライアイス、最近はスーパーでも冷凍食品とかを買わないとくれないところも多いんですけどね、あつかましくもらってきましたよー、アタシは!

朝、子どもも旦那もすっかりいなくなってから、そよ風が吹く静かな居間で一人でドライアイスをセッティング。最初は放射線源を何もいれないでストレートで。ふふふ。LEDライトを当てながら、じっと待つ私。素敵なキリバコタイム。

おおおおーーーーーーっ!!!!!ミーーーエーーーーターーーーーー!
すごいすごい!未来館で見えたのと同じ!見える見える!びゅんびゅん飛んでるう!きゃっほーい!!「霧箱」という名前を教えてくれた理科ハウスの人、ありがとー!温度勾配のことを教えてくれた未来館の人、ありがとー!C.T.R.ウィルソンさん、ありがとー!西友のレジの方、ありがとー!!全ての方に感謝しまーす!!

もう、一人で大興奮です。し、しかし、ドライアイスが少なかった(50グラムくらいしかもらってこなかった)。10分位で霧がなくなってしまった。写真も撮れないまま終わった。(がっくり)
なので、夜、再度リベンジ。今度は多めにドライアイスをもらって来たぞ!違うスーパーで!子どもにも旦那にも見せてやろう!

4)長い旅のはじまり
夜は、なぜか、放射線源なしのストレートではあんまり見えなかったので、放射線源を入れて観測することにしました。(自然の放射線て朝と夜では量が違うなんてことあるのかな。)放射線源はキャンプ用のランタンのマントルを1センチ角に切ったものです。トリウムという元素が入っているのだそうです。(知らなかった)
放射線源を入れると、飛び方が全然違います。飛ぶ数が多いぞ~!
マントルから出ているα線の飛跡。絶え間なく飛んでます。
子どもたちも「放射線怖い」と言って、即効拒否反応を示していたのに、娘はいつの間にかずーっと観察しています。息子は「何で飛行機雲みたいになるのか」知りたがります。うーん、うまく説明できないよ、母は!すまん!理科の先生に聞いてくれ!やっぱり、実験てダイナミックだよな。ものすごい説得力あるし、疑問がいっぱい出てくるよな~。この実験、中学生がやればいいのにね~。理系とか文系とか関係ないよね~。だって、アタシだってこう思ったよ。

日用品からだけでなく、普通の空気中にも放射線は沢山飛んでいるのに、じゃあ、なぜ、皆「放射線怖い」って言うの?放射線の何が怖いの?どうなると怖いの?放射線てなあに?

実は、恥ずかしいことだけど、2年前大きな原発事故があったし今も収束していないにもかかわらず、生まれて初めて放射線について真剣に考えた。実は、放射線のこと何にも知らない。この2年間勉強しなかったし、したいとも思わなかった。新聞でもニュースでもいろんな人がいろんなことを言っていて、シーベルトだベクレルだって聞いたこともない単位で、もうわけがわからない。沢山の方がなくなったり、今でも苦しんでいる話は聞くのがつらいし、いろんなことが急に見直されて、世の中に対応するのに自分が必死。食品の汚染が心配というママも沢山いたけれど、スーパーに置いてある物を信用して買うしかないって思ってたし。本当に知識がなかったし、得ようともしなかったよ。うちの子が、放射線と聞いて「怖い、怖い」とすぐに言ったのと、私自身なんら変わりがないってことなのよ。でもさあ、いつも思うけど、ただ「怖い」って泣いてるだけじゃ、怖いことを克服するのって難しいよね~。先に進まないよね~。

というわけで、霧箱の大興奮から、アタシは生まれて初めて放射線について書いた本を読んでみよう、と思ったのです。遅いのは承知。また、長い旅になりそうだなあ。

2013年6月5日水曜日

【報告】ゆるい科学館ツアー(お試し版)

私がママ友とランチにいったり、PTA活動や、地域の活動をしてきたなかで、「科学」や「技術」についての話題って・・・出てきたかなあ。「占い」や「癒し」などの言葉はよーく出てきますが、「水溶液」とか「電流」なんて・・・。出てくるわけがぬぁい!!
しかし、実はママ友は「楽しいこと」「教育」「自分を変えること」にヒジョーに敏感。

ならば!行きましょう、科学館。
アナタの求めていることがそこにあるかも!?
というわけで、思いっきり身内用企画、やってみました。題して、

『ゆるーく科学館を見学するツアー(ランチつき)』
スケジュール:
2013年 5月某日(水)
10:00~ 科学館見学 @LiCaHOUSe(理科ハウス)(神奈川県逗子市) ※午前中貸切ました。
12:30~ ランチ @黒門カフェ渚小屋( 〃 )
参加者: 逗子市在住のフルタイムでは働いていない主婦、もしくは、専業主婦 5名 
(それぞれ、小~高のお子さんがいます。)
参加費: 今回はお試し版なので、通常入館料200円、ランチ代のみの負担、でやりました。
移動手段: 参加ママの自家用車(7人乗り)

理科ハウスは、逗子市池子にある「世界一小さな科学館」です。今年で5歳なんだそうですが、実は同じ市内にいても行った事のない人がまだいます。確かに小さいですが、コンテンツがすごいです。行ったことないなんてもったいない話です。
今回の参加者は、ほとんどが理科ハウス初体験で、しかも理科は「苦手だった」か「得意じゃない」か「嫌いだった」方たち(汗)。この企画、無謀だったかも・・・!?一体どうなるのでしょう!?

1)理科ハウス到着、いきなりの洗礼
車で到着。館内に入ると、森館長と学芸員の山浦さんが優しく出迎えてくださいました。まずは、入館料を払います。
入館料支払い・・・なんと、これが最初の実験になっています。いきなり、実験です。皆が???と思っているうちに、館長の説明がすでに始まっていて、主婦たちはそれにまんまの乗せられていくのです。恐るべし、理科ハウス。
唖然。入館料から実験・・・どうなる私たち!?
入館料支払いは、金属の話⇒電気の話⇒コイルの話⇒ラジオの話⇒音の話、とどんどん広がり、ついには電磁波の波長の話まで行きましたんですよ・・・。目の前のことから話がこんなに広がるなんて!!200円で宇宙までいっちまったよ、あたしたち。

2)主婦たちは発言する
そこから、次々にいろんな展示を見てまわり、館長や学芸員さんのお話に耳を傾けました。
「のぞき」もしました。「おにぎり」を手に乗っけたりつまんだりしました。一見どーってことないことなのに、それに付随する話は、実に深い!!
・・・というより、アタイは非常に非常に驚いた。もう、アタイは人間不信です。
そこの主婦!理科嫌いっていったくせにー!そんなに楽しそうに、きゃーきゃー発言して~!!いろんな言葉を知ってるし、質問もできるし、よく考えるし、うそつき~!!
こんな調子なので、みんな帰りません。質問、疑問も止まりません。お話にかぶりつき。
かぶりつきの主婦たち。帰る気配なし。
話はつきませんでしたが、ランチの予約もあったので12時で強制終了。これはあと何回か、行かねばなんねえ、ということになりました。
予定の時間を30分以上もオーバーして丁寧に対応してくださった理科ハウスの皆様。心より感謝申し上げます。(お二人ともお腹空いてたと思うんだけど・・・ありがとうございます)

3)みんなの発言
今回、一番多かった発言は「えー、何でえ?」です。それは楽しそうに言っていました。今回聞いたお話は、実はほとんど私たちおばさんが小学校、中学校で習ったこと。
その当時は、なんでだろう、って思っていたかな?
そして今まさに、自分たちの子どもが習っている所。
子ども達は、なんでだろうって思えているかな、そんなことも思いました。
ほかにもこんな発言がありました。
「科学って身近なところにあるのね」(共振の話をきいて実体験があった方)
「どの口がいった?この口が言った!」(植物の細胞のお話を聞いて、ミトコンドリアと思わず口にしてしまった方)
「夢のような時間だった」(理科は得意じゃない、むしろ苦手だったといった方)
「今度は子どもと来よう」(複数の方々)
え!どうですか!いいじゃああーりませんか!いい、ママ友タイムじゃあーりませんか!!

4)私の感想
① 仲間で行く
私自身は、科学館やプラネタリウムに行くのは好きで、普通は一人で行きます。およそ素人が入り込んではいけないサイエンスカフェにも、偉そうに行ったことがあります。基本的に恥知らず、あつかましい自分勝手な人間ですんで。自分のペースで調べて、自分ひとりで好きなところをまわる。それはかなり楽しいです。しかし、今日は仲間で行くことにとても意味があることを改めて認識しました。
なぜなら、たった5名だったけれど、5名が5名の意見や考えがあり、私の知らない知識を持っている。お互いがお互いの発言を補ったりする。そして、実験の予想を組み立てていく。結果を共有して喜ぶ。これは一人で行くのとは全く違う充実感であり、楽しみなのだな、と痛感いたしました。
これは、「学校」!?「学校」の意味、こんなところにあったんだな。恥ずかしながらいまさら認識した~。

②大人だけで行く
今回は大人だけで科学館へ行くことにこだわりました。それは、わが子と科学館へ行った時「大人と子どもの知識の獲得のペースは違うんじゃないか?」という疑問があったからです。
昭和生まれだからでしょうか、アタクシは、見学スタイルが「手書き」です。一ページ目から読んでいかないととっても混乱してしまいます。しかーし、平成生まれだからでしょうか?子ども達の見学は「タッチパネル」か!?というくらいスピードが速い。
アイツ絶対に全然見てない(ぷりぷり)と思い、帰り道に問い詰めると、断片的にだけど、私よりはるかに多くいろんなところを覚えているし、見ている・・・。何度、「え?書いてあったじゃん」とか「展示してあったじゃん」と言われたことか・・・。
きぃいいいっ!!くーやーしーいー!!!!
というわけで、「手書き人間」同士で、肩を寄せ合って細々と行く機会も必要だ、と思ったのです。今回集まった人たちが、果たして「手書き」だったかは分かりませんが、少なくとも、子どものペースにあわせずに、自由に発言できたのではないかと思っています。もし子どもがいたら、あんな発言はありえなかったと思うのです。

5)ランチ
大人のための大人の科学館めぐり、しめはランチです。
これは、もう、主婦の必須アイテムですからね。地域でママ友を作ろうと思ったらこれに参加しないと、なかなか「友」にはなれないかもしれませんです。(いや、そんなことないですよ)


黒門カフェ渚小屋は、海を目の前に眺められる、小さなカフェです。本当にステキよ、ここ。こんなお食事が出ました。世の中の働いているオトーサン、オカーサン、ホントごめんなさい。あたしたち、こんなもの食べましたー!!
 
将来のある子どもや若い人が科学を学ぶのは分かるけれど、もう人生半分を過ぎた大人が科学を学ぶ意味ってあるんでしょうか、と、実は私はいつも思っています。
わかりません。 
わからないけれど、楽しいんですよ。
今までの記事でも書いてきましたが、科学者というのは本当にシビアな世界に生きているのでしょう。それは一般人には想像もできないシビアさなのでしょう。けれども、予想して、実験して、発言して、また考える、そういう過程って、科学者じゃなくたって、どんなにお年寄りになっても大切なことなんじゃないかなと思うのです。
ただそれだけの気持ちですが、またこんな企画をやろうと思っています。
というわけで、ぜひ、逗子にお越しの際は、理科ハウスへ行ってみてね~!渚小屋もね~!