| 塾長 推薦図書 |
| このコーナーで紹介する書籍は主に科学に関するものが多いですが、それらはいわゆる専門書ではないので、小学校高学年から高校生・大学生の皆さんにも、楽しく、興味深く読んでいただけるのではないかと思います。また、これをきっかけに科学に興味を持ったり、ご自身のこれからの進路や生き方を考える時に少しでも参考になればと思っています。 |
| Ｖｏｌ．１ |
| 化学のドレミファ ①～⑦ 米山正信 著 （黎明書房） 各１８００円（外税） |
| 私が中学生の時に初めて読んだ「化学」という題名のついた本です。書店で買ったわけでなく中学校の理科の先生から貸していただきました。当時は前編・後編の２冊でした。（現在は７冊あります） 普通の化学の本と異なっているのは、楽しい物語形式になっているということです。主な登場人物は、中学生のひとし君、おねえさんの高校生のり子さん、そしてドルトン先生です。２巻では、夏休みにおじさんの家に行きますが、そこではおじさん・おばさんの他に大学生のいとこの正樹さん、同い年のいとこの康子さんが登場して、スイカを食べながら、またはブドウﾊﾟﾝやキントンに例えて原子の構造について会話が弾みます。 中学生の皆さんとって少し難しい話しも出てきますが、おもしろいイラストやわかりやすい表が随所に出てきますので、ゆっくり読んでいけば理解できると思います。理科は好きなのだが化学という教科が好きになれない理由として、暗記することがたくさんある、計算が面倒くさい、分子式や化学反応式が理解できないなどいくつかあると思いますが、そのような方にとっては漫画を読むような感覚で入り込んでいけると思います。 このドレミファシリーズの根底に流れる考えが、「ドルトン先生の書き残した手紙」と筆者米山先生の「あとがき」から分かりますのでご紹介しておきます。
シリーズ 副題名
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| Ｖｏｌ．２ |
| 教科書ではわからない遺伝子のおもしろい話 林崎 良英 著 実業之日本社 ７６２円（外税） |
| 皆さんは、ＤＮＡとか遺伝子という言葉をご存じだと思いますが、それらはどういう部分を意味し、私たちの体の中でどんな働きをしているのかを熟知されている方はそれほど多くはいらっしゃらないかと思います。 ＤＮＡ・ＲＮＡに関する書物は数多く出ていますが、私が知る限りでは最も理解しやすいのがこの本だと思います。身近な例を取り上げながらわかりやすい図と説明で「ああ、なるほどそうなってるんだ！」という感じです。また読む人の立場になって書かれているのも読みやすい理由のひとつかもしれません。 私がこの本を読んで最も驚いたのは「ＲＮＡの知られざる数多くの働き」です。私自身、高校（翠嵐）の生物部で初めて行った実験が「原始タンパク質の合成」だったので、タンパク質ができる基本的な仕組みは知っていましたが、最近の研究報告によると実は細胞内でタンパク質合成を仕切っているのはＲＮＡだったのです。 それまではＤＮＡが細胞内の命令系統の頂点にあると考えられていましたが、ＤＮＡは単に情報の保存場所に過ぎず、そこから情報を引き出して細胞をすべてコントロールしているのはＲＮＡで、ＲＮＡの介在によって生物が複雑な機能を持つことを可能にしているのです。 著者の林崎先生は理研のオミックス基盤研究領域長をされており、日本のＲＮＡの研究では数多くの業績を残されています。これからの研究の成果が待たれるところです。
 理研：横浜研究所にて |
| 遺伝子とＤＮＡの理解を深めるために |
| 遺伝子とＤＮＡがよーくわかる本 夏 緑 著 秀和システム １２００円（外税） |
| 遺伝子やＤＮＡの役割、医療・食品・健康・スポーツ面での利用例、遺伝子組み換え食品の安全性や問題点、ＥＳ細胞やiＰＳ細胞による再生医療の未来などを解説しています。 |
| Ｖｏｌ．３ |
| 生命とは？物質か！ 和田 昭允 著 東京大学名誉教授 （独）理化学研究所 研究顧問 横浜サイエンスフロンティア高校 スーパーアドバイザー オーム社 １８００円（外税） |
| 「生命とは一体何なのか？」という問いかけに対して、生物を物質の一部と見るか、または科学論では語ることの出来ないものとして見るかという二つの見方があります。 和田先生は、東京大学在学時より生物・生命の研究に物理学的手法を導入し、生物学と物理学が融合した、生物物理学という新しい学問分野を切り開かれてきました。 この書の一部では、量子力学の創始者の一人であるシュレーディンガｰが「生命とは何か？」という書物の中で、”生命は物質の特別な状態だ”と明確に言い切っていると紹介しています。物質と違うところは、物質の構成分子は同じ構造を繰り返す単純な周期性の秩序体だが、生物の複雑な有機分子はそれぞれが個性のある役割を演じ、同じ働きをすることなく大きく広がった凝集体を作り上げていくことが出来るということです。彼はこれを「無周期性の秩序」と名付けました。 さらに和田先生はこう付け加えています。「ここで無周期性秩序イコール無秩序と早合点すると大きくまちがう。無周期性秩序構造は”ある特定の秩序をもった”構造です。”ある特定の” が、”繰り返しの”になると「周期性秩序構造」になり、”特定”の替わりに”どんなでもよい”とすると「無秩序構造」になるわけです。”秩序ある社会”は周期性のある社会ではなく、”あるルール”にしたがう整然とした社会を意味します。”秩序ある行動”といえば、同じ行動を繰り返すことではなく、”ある意図”をもった行動です。ここでいう秩序とは意味、意図、目的と理解して下さい。」 「繰り返しを持たない文字配列でも、特定の意味をもつ配列ー文章ーは無周期性秩序構造です。ＤＮＡはアデニン（Ａ）、グアニン（Ｇ）、チミン（Ｔ）、シトシン（Ｃ）の４種の塩基（原子団）を文字にして書かれている。つまり遺伝情報を伝える文章は、四種類の文字が並んだ無周期性秩序構造をもっています。その意味は、<生命活動が可能でつぎの子孫を作れること> で、いうまでもなく生命が生命であるための、そして、いま生物が存在する必要条件です。」 ＤＮＡに関していえば、和田先生はＤＮＡの自動解読に世界で初めて取り組まれ、現在、激しい国際競争となっている「ヒトゲノム解析」を世界に先駆けてスタートさせた科学者です。 その時のご苦労は第５章の「設計書を開く」 ー 生命戦略の解明に向けて ーの中で、１９８１年、和田先生を推進委員長とする「ＤＮＡの抽出、解析、合成」プロジェクトが発足したこと、１９９８年に理研ゲノムセンターが設立された発端と経緯の中で詳しく述べられています。 また、第２部は、科学者の発想ー己を知る という副題で、６章から９章までの構成になっています。 第６章 探求→理解・納得 ー知のらせん階段ー 第７章 アイデアの湧出と紆余曲折 ー議論から理解へー 第８章 岐路と判断 ー科学者であることの醍醐味ー 第９章 元気を出そうー日本人は科学者・技術者になる資質をもっている 横浜サイエンスフロンティア高校のスーパーアドバイザーとして、今まで説明会等でお話しされたことがすべてこの中に凝縮されています。現在、サイエンスフロンティアに通っている生徒さん、これから入学を目指そうと努力されている中学生の皆さんには是非一読をお勧めします。 また、科学者を目指す、目指さないに関わらず、そして理系・文系に関係なく、この本の中にはこれからの皆さんの人生を考えるときの智慧がたくさん詰まっていて、勇気と自信も与えてくれます。 長期休暇や勉強の合間に、ちょっと読まれてみてはいかがでしょうか。 |
| Ｖｏｌ．４ |
| 文系にも読める！ 宇宙と量子論 竹内 薫 著 ＰＨＰ研究所 １３００円（外税） カオル少年と 物理の塔 竹内 薫 著・たまだまさお（漫画） ＰＨＰ研究所 ５００円（内税） ねこ耳少女の 量子論 竹内 薫 著・松野時緒 （漫画） ＰＨＰ研究所 ５００円（内税） |
| これまで宇宙に関する書物は数多く手にしてきましたが、宇宙に関する情報は刻々と変化しています。そこで出来るだけ新しくて、しかも図が豊富で理解しやすいという二つの点から、新刊（２０１０年５月） 「宇宙と量子論」を紹介致します。 筆者の竹内 薫 氏は東大理学部物理学科、マギル大学大学院修了の理学博士ですが、科学作家でもあり、科学の普及のために科学書の執筆、マスメディアへの出演、新聞・雑誌の執筆・講演会など多方面で活躍されています。 この「宇宙と量子論」では、１３７億光年先の遙か宇宙から、一番小さな拡がりをもつ素粒子の世界までをわかりやすく解説しています。それぞれ見開き左側に文章、右側全面でイラストや図を使っての説明がなされています。 第１章 宇宙の探索 第２章 量子論 第３章 星の進化 第４章 最新の観測による宇宙像 第５章 素粒子標準模型 第６章 宇宙の歴史 第７章 量子宇宙論 第８章 統一理論 第９章 宇宙のこれから この書では、宇宙論と量子論の二つの領域を行き来しながら、実は両者が密接なつながりがあることを教えてくれます。宇宙は皆さんがご存じの「ビッグバン」によって始まったと言われていますが、宇宙が始まった直後は素粒子ほどの大きさであったと考えられています。 宇宙に関しては､現代宇宙論でもわからない部分が多いですが、この壮大でロマン溢れる世界を旅してみるのもおもしろいかもしれません。 ※ 「物理の塔」は、物理学のいろいろな法則や理論を漫画にしたものですが、中学生の皆さんにとっては、少し難しいかもしれません。 ※ 漫画ですが、「量子論」はさらに難解になります。それは量子の振る舞いが日常生活とはかけ離れていて、さらに常識では理解しがたい現象が多いからです。マジックを見ているような不思議な世界の話です。 |
| 素粒子って何？ |
| 中学生の皆さんは、原子については学習されたと思います。でも中心に原子核があって、その中に＋の電荷をもつ陽子と電荷をもたない中性子があり、その周りに－の電荷をもった電子があるというぐらいで終わってしまいます。そこで、もう少し知りたいという方のために、原子の中をのぞいてみることにしましょう。 すべての原子は、電子と陽子と中性子からつくられていますが、私たちの体も山も海も、太陽や月やその他の星も基本的には電子、陽子、中性子というわずか３つの粒の組み合わせで構成されているのです。 さらにその陽子や中性子をつくっている粒子があります。それが素粒子です。素粒子とは、もうそれ以上こまかく分割することができない自然界の最小単位のことを意味します。電子は、素粒子だと考えられています。 陽子や中性子は、”クォーク”という素粒子でできていることがわかっています。それぞれ３つのクォークでできており、陽子（左）はアップクォーク２個とダウンクォーク１個、中性子（右）はアップクォーク１個とダウンクォーク２個でできています。   陽子 中性子 クォークの仲間
※ 縦に並んだ二つの素粒子のペアは「世代」とよばれています。 横に並んだ素粒子は電荷などの性質がよく似ており、右にいくほど重くなります。 電子の仲間（レプトンといいます）
※ ニュートリノは太陽の核融合反応によって発生していますが、物質にほとんど作用せず、地球にぶつかってもすり抜けてしまいます また、気づかないうちに、私たちの体を毎秒数十兆個ものニュートリノが貫通しています。ニュートリノに質量があることがわかったのは１９９８年ですが、実際の詳しい値は、わかっていません。 上の表のクォークとレプトンを合わせた１２種類の物質粒子のことをフェルミオンと言います。
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| Ｖｏｌ．５ |
| 天体 巨大望遠鏡と探査機が探る宇宙の姿 渡部 潤一 監修 日東書院 １５００円（外税） |
| この本は、国立天文台の渡辺 潤一天文情報センター長が監修されていて、イラストの詳しい図解と豊富な天体写真が載せてあるのが特徴です。これを読めば、太陽系の惑星から遙か遠い銀河までのことがよくわかります。参考書代わりにもなると思います。 ＰＡＲＴ １ 天体から見える宇宙 ＰＡＲＴ ２ 宇宙を見る挑戦「天体観測」 ＰＡＲＴ ３ 肉眼でも見える「太陽系」 ＰＡＲＴ ４ 宇宙を照らす「恒星」 ＰＡＲＴ ５ ここまで見えた「銀河系」
夜空を彩る恒星や銀河などは無数にありますが、それでも現在観測できる天体・物質は、宇宙を構成する全質量のわずか４％にすぎません。宇宙全体の物質エネルギーのほとんどを占めているのは観測出来ない物質（ダークマター：暗黒物質）と、正体のわからないエネルギー（ダークエネルギー：暗黒エネルギー）なのです。 宇宙全体に占める比率はダークマターが２３％、ダークエネルギーが７３％です。（図１） 暗黒物質は、自力では光らず、強大な質量を持つ未知の物質ですが、宇宙の成り立ちにも密接に関わっていると言われています。  ダークマター候補で最も有力なのが、力を伝える粒子（ボース粒子）の相手の「超対称性粒子」で、これらはクォークや電子に比べてスピン（自転のいきおい）が２分の１だけ異なり、またクォークや電子とそれぞれペアになり、電荷をもたない素粒子です。 ※ クォークや電子の仲間（レプトン）の超対称性粒子は接頭語として「スカラー」という言葉がついています。例：スカラーアップクォーク。これらは全てスピンは０です。 これらの素粒子は理論的に存在すると予言されているもので、その中でダークマターの有力候補と考えられているのが「ニュートラリーノ」と呼ばれている３つの超対称性粒子です。 ニュートラリーノとは、力を伝える粒子（ボース粒子）の相手で、スピンが２分の１である フォティーノ（光子・フォトンのパートナー）、ジーノ（ウィークボソン・Ｚ粒子のパートナー）、ヒグシーノ（ヒッグス粒子のパートナー）のことを指します。 その他に、ダークマターの候補としてあげられている未発見の素粒子には、※”アクシオン” ”ステライル・ニュートリノ” ”カルツァ・クライン粒子”（ＫＫ粒子）などがあります。 ※  アクシオン量子力学論の中で、存在が期待されている素粒子で、強い磁場の中では光に変わると予測されています。  ステライル・ニュートリノ重力と相互作用するニュートリノです。未発見ですが、重さが十分にあればダークマターの候補と考えられています。  カルツァ・クライン粒子”（ＫＫ粒子）私たちの住んでいる４次元（３次元＋時間）以上の、余剰次元（５次元など）を伴う素粒子です。リサ・ランドール博士（多次元論者）の「ワープする宇宙」の世界です。素粒子衝突実験などで、直接は検出できなくても、目に見えないＫＫ粒子がエネルギーを持ち去って余剰次元に出て行けば、ＫＫ粒子の生成を推定できるのではないかと言われています。
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| Ｖｏｌ．６ |
| ブラックホールを見つけた男 アーサー・Ｉ・ミラー 阪本 芳久 訳 草思社 ２５００円（外税） |
| ブラックホールとは？（読む前のミニ知識） |
| ① ブラックホールができるまで 光でさえも逃げ出すことのできない圧倒的な超重力を持つブラックホールは、現在まで実際に確認されたことがない謎に包まれた天体です。 そのブラックホールの正体は、太陽の３０倍以上の質量を持つ巨大な恒星が自らの寿命を終え最後に大爆発（超新星爆発）を起こした後に残す莫大な重力を持った天体です。 一般的な恒星は､爆発した後、そのまま消滅したり、中性子星という新たな天体を形成しますが、太陽の３０倍以上の質量を持つ恒星が爆発すると、重力崩壊という事態を招きます。重力を崩壊させた恒星は、球体を保てずに内側に向かってどんどん縮んでいってしまいます。極限まで縮んで最終的にただ一点となった密度の高い天体、それがブラックホールなのです。 ② ブラックホールの寿命は？ 古典物理学では、ブラックホールはその強力な重力により周囲の物体を飲み込み続け、限りなく質量を増大させていくと考えられていました。しかし、１９７４年、スティーブン・ホーキング博士によって「ブラックホールの蒸発理論」が提唱されました。 ホーキング博士は、ブラックホールの周りの空間には絶えず生まれては消える粒子と反粒子の対があることに注目し、アインシュタインの一般相対性理論に量子力学を用いて次のような結論を出しました。 「ブラックホールはある一定の質量以下になると粒子を放出し、エネルギーを失ってしまう。その結果、ブラックホールの質量は減少する。質量が減ると粒子がより多くでてしまい、ブラックホールは加速的にその質量エネルギーを失い続けて最後には蒸発して消えてしまう。」 そして、ブラックホールの蒸発には長い時間がかかると言われています。太陽と同じ重さのブラックホールでも、蒸発・消滅するまでは宇宙年齢（推定１５０億年）の１０の５４乗倍かかってしまいます。これらの理論によるとブラックホールの寿命は計り知れない長さのように思えます。 ③ ブラックホールはどこに存在するのか？ ブラックホールは目に見えないため、その存在は周囲の動きを観察することによってのみ確かめることができます。ブラックホールの周りではガスや塵などの物質が互いにぶつかって高温になり、Ｘ線を放ちます。それをＸ線検出器で観測した結果、現在候補となっているブラックホールが見つかりました。 初めて発見されたのは、１９７１年の「はくちょう座Ｘー１」という天体です。はくちょう座の中に位置し、地球から約６０００光年の距離にあります。 このはくちょう座Ｘ－１に伴星が観測されＸ線観測によって、主星から放出されたガスが、なにものかに吸い込まれていることがわかりました。 これがブラックホールの最有力候補です。このほか」「こぎつね座」「大マゼラン銀河」など約２０のブラックホール候補が確認されています。 また１９９０年にＮＡＳＡのスペースシャトル”コロンビア号”から打ち上げられた「チャンドラＸ線観測衛星」によって、地球から約１億光年離れた銀河・ＮＧＣ４２６１に、多数のブラックホールらしき天体の存在が明らかになっています。 この発見によって、多くの銀河の中心にはブラックホールが存在するということが確証されつつあります。 ④ ブラックホールを作る！！ ２００７年、スイス・ジュネーブにあるＣＥＲＮ（セルン：ヨーロッパ合同原子核研究機構）で、「ミニブラックホールを地球上で作る｝という実験がスタートしました。 この実験は、大型ハドロン衝突型加速器（ＬＨＣ）の中で、極小ビッグバンを再現させるというものです。１周２７ｋｍの円周の中で陽子と陽子を光に限りなく近い速度で回転させ、正面衝突させます。その衝突の瞬間に莫大なエネルギーが生まれ、ビッグバンと同様なエネルギー状態を人工的に作り出すことができるというわけです。 そしてその際、発生するのではないかと考えられているのが、極小のブラックホールです。このＬＨＣの実験が行われたときには、真剣に地球が消滅してしまうと言い出す人が現れたり、安全性を巡って裁判になったりしたそうです。しかし多くの科学者はもしブラックホールができても瞬時に光を放って消滅するため影響はないと考えています。 ⑤ ホワイトホールについて ＳＦ小説などによく「ワーﾌﾟ」という言葉が出てきますが、「ワーﾌﾟ」とは「ゆがみ」とか「よじれ」という意味で、アインシュタインの一般相対性理論では、大きな質量があるとき、時空（時間と空間）がゆがむと考えられてます。 例えば、ブラックホールのところでは時空が深い井戸のようになっているとされています。そこでは時空を反転したブラックホールというものが想定され、これは深い井戸から物質が光の速度で飛び出してくるようなもので、ブラックホールに対してホワイトホールとよばれています。ブラックホールは、物質を吸い込み、ホワイトホールは、はき出すという対の関係となっています。 ちなみに、ブラックホールとホワイトホールがﾍﾟアでつながって、時空にあいた虫食い穴のようになったものをワームホールとよんでいます。リンゴの内部にあいた虫食い穴と思って下さい。リンゴの表面のある場所からその裏側の地点に移動するときに、リンゴの表面を通るより、その穴を通った方が近道になります。 そして相対性理論によると､わたしたちが住んでいる空間にもリンゴの場合と同じような虫食い穴が開いている可能性があります。私たちは、通常、空間内を移動しますが、ワームホール通って移動できれば、ずっと短い時間ですみます。そして非常に強い重力が働くワームホールの内部を通過すれば、移動時間がほぼゼロの瞬間移動ができることになります。漫画の「ドラえもん」の”どこでもドアー”等、ひみつ道具の世界が実現する可能性もあります。 最後は少しＳＦの世界のような話になってしまいましたが、これからの宇宙物理学の進歩によって、また新しい発見があるかもしれません・・・ |
| ここから本の紹介です |
| 「ブラックホールがこの宇宙に存在する」 １９３０年にそれを理論的に指摘したのが、インドからきた１９歳の天才少年、チャンドラセカールであり、それを否定し続けた天体物理学の巨人とされている「エディントン卿」との確執と友情をチャンドラセカールの生涯を通して描いています。 本書では、ブラックホールの発見にまつわるさまざまな物語を当時の多くの科学者を登場させながらかなり綿密にたどっていきます。それらを通して私たちは、「星がどのように生まれて一生を過ごし、最後に壮大な死を迎えるのか」を解き明かそうとした人類のこれまでの探求の道のりを知ることができます。 また、この本は自らの発想の正当な評価を求めて、ある意味で封建的ともいえる既成の科学界と闘ったチャンドラセカールの物語ですが、「科学とは何か」 「科学はどのように機能するのか」 「科学が道を誤るときはどんなときか」 「科学は誰のために」 「科学を究めていく上での人間関係の難しさ」 など、数多くの本質的なテーマがあるようです。 第１部 第１章 決定的な衝突の時 第２章 イギリスへ旅発つまで 第３章 天体物理学者の巨人、エディントン 第４章 エディントンの味方と敵 第５章 英国への旅たちから運命の日まで 第６章 エディントンの真意 第７章 新天地アメリカへ 第８章 一つの時代の終わり 第２部 第９章 星の研究をはじめた物理学者たち 第１０章 水爆開発と超新星の研究 第１１章 あり得ないことが現実に 第３部 第１２章 姿を現したブラックホール 第１３章 「美しいものを前にしての戦慄」 第１４章 心の奥底、ブラックホールの奥底 補遺 シリウスＢ 補遺 超新星 ※ あとがきも含めると４８８ページもある長編なので、興味がある受験生の方は来春、合格してから読まれた方がよいと思います。 |
| Ｖｏｌ．７ |
| ＣＨＥＭＩＳＴＲＹ 日常で役立つ 化学 吉田ゆかり 著 誠文堂新光社 １４００円（外税） |
| 副題が「雑学を超えた教養シリーズ」です。普段の日常現象を化学的に見ると非常に興味深く感じられることが多く、それを一つ一つわかりやすく説明しています。 前書きより抜粋 「私たちの暮らしの中には、化学の原理や現象を利用しているものがたくさんあります。私たち自身も、気づかないうちに化学の原理を使って生活しています。また、たくさんの化学物質も利用しています。 料理や掃除、様々な生活用品や機器は毎日の生活にとけ込んでいますが、化学的な視点で見ることでしくみがわかったり、工夫や応用の幅が広がったりすることがあります。 本書では、「化学は難しい」「化学式を見ただけで・・・」など、化学に対してなじみが薄いと感じる人にも、日常の生活を見回したり、ニュースなどで流れてくる情報を取り上げるなど、化学の視点で理解することが出来るよう説明しました。 中略 化学の魅力が伝わればうれしく思います。化学を使いこなすのは私たち自身です。化学を暮らしにどのように役立てるか、どんなことに注意すれば有効に使えるかなど、皆さんが化学を使いこなすときの一助になれば幸いです。」
主な項目をピックアップしてみました。
Ｔｉｐｓ ５ 耐熱ガラスと強化ガラスはどう違うのか Ｔｉｐｓ ９ 雑巾はなぜ、絞った形のまま乾くのか？ Ｔｉｐｓ １４ 乾電池は乾いた電池か？ Ｔｉｐｓ １７ 紙おむつはどうしておしっこがもれないの？ Ｔｉｐｓ ２７ 炭素でサッカーボールを作って、何になるのか？！ Ｔｉｐｓ ２８ レアメタルって、なんだ？ Ｔｉｐｓ ２９ 超伝導って、なんだ？
Ｔｉｐｓ ３３ 日焼けを防ぐクリームＵＶカットってなに？ Ｔｉｐｓ ４４ シャンプーって石けんとどう違う？ Ｔｉｐｓ ４５ ドライクリーニングのドライとは？
Ｔｉｐｓ ５６ 圧力をかけると温度はどうなる？ Ｔｉｐｓ ５８ 重曹がどうして汚れ落としに使えるのか？ Ｔｉｐｓ ５９ 火がなくても熱くなる、電子レンジ Ｔｉｐｓ ６０ 触っても熱くないのに加熱！ Ｈクッキングヒーター Ｔｉｐｓ ６１ 電熱器は、「電気の通りにくさ」を利用する Ｔｉｐｓ ６４ 浄水器のしくみはどうなっているの？ Ｔｉｐｓ ６５ アク取りは必要なのか Ｔｉｐｓ ６７ 冷凍した野菜はまずくなるのか？ Ｔｉｐｓ ７１ 魅惑の発酵食品
Ｔｉｐｓ ７６ ダイオキシンってどうして出来るの？ Ｔｉｐｓ ８１ 環境を破壊しない冷媒をさがす Ｔｉｐｓ ８２ 光化学スモッグって何なの？ Ｔｉｐｓ ８５ 燃える氷メタンハイドレード Ｔｉｐｓ ８８ バイオマスは再生できるエネルギー源 Ｔｉｐｓ ８９ 酸性雨はどうして降るの？
Ｔｉｐｓ ９４ 化学物質とグリーンケミストリー Ｔｉｐｓ ９５ 危ない化学物質を追え！ ＰＲＴＲ法 Ｔｉｐｓ ９９ 科学館を活用しよう Ｔｉｐｓ １００ 化学をどんどん使おう |
| Ｖｏｌ．８ |
| 見てわかるＤＮＡのしくみ ＪＴ生命誌研究館 工藤 光子 中村桂子 著 講談社 ＢＬＵＥ ＢＡＣＫＳ ＤＶＤ３枚付き １６００円（外税） |
| 「また、ＤＮＡか・・」とお思いになるのを承知で紹介致します。 この本の優れているところは何と言っても付録のＤＶＤです。本の中身もすばらしいですが、ＤＶＤを初めにご覧になって感動して、その後、本を読まれたほうが理解しやすいと思います。 前書きから抜粋 「生物学の教科書には、これがＤＮＡですとして二重らせんの図が描いてあります。これがなかなか美しい。しかも二重らせんというその構造の中に、「生きものが生きものとして生きていく」のをささえるはたらきが入っているのですからなんとも魅力的です。 生きているとは、ダイナミックに動いていること。そうだとすると、ＤＮＡもダイナミックに動いているはずです。それを見なければＤＮＡを見たことにならないと言ってもよいでしょう。 作成してからこれまでに、大勢の人に見ていただきましたが、専門家はより深く生命現象を理解するきっかけとして、先生は教材として、子どもは楽しい映像としてなどなど、それぞれＤＮＡに接し、楽しんで下さっているのがよくわかり、造ってよかったと思っています。 更には、ＤＮＡという物質で人間という機械を説明するのでなく、ＤＮＡも含めて、生きもの全体が生きている姿を見ていこうという気持ちになったという声がたくさん聞こえてきたのも嬉しいことでした。 とにかくご覧下さい。小さな小さな物質がけんめいに、しかもなかなか巧みにはたらいている様子から、「生きている」ってこういうことなんだという感じが生まれてくると思うのです。 これまでどこにもなかった、ＤＮＡが体の中、細胞の中ではたらいている様子の映像です。ＤＮＡという物質は「生きている」を支えているものだと感じていただきたいのです。 ここからＤＮＡの持つダイナミズム、いきていることのみごとさを感じとっていただけますように。 そして、「生きている」ということについて考えるきっかけとしていただけますようにと願っています。」
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| Ｖｏｌ．９ |
| アインシュタイン 金子 務 監修 千葉 透 文 河出書房新社 １８００円（外税） |
アインシュタインの生涯 アインシュタインは１８７９年（明治12年）３月１４日、ドイツのウルムで生まれました。その後、１８９６年にスイス・チューリッヒ連邦工科大学の数学物理学部門に入学して、１９００年に卒業しています。 そのまま大学の助手として残れるよう努力したのですが、それが叶わず、１９０２年ベルンにある特許庁に就職します。そして１９０５年、「特殊相対性理論」など、科学の発展に多大な影響を与える３つの理論を発表しました。 また、１９１５年（大正４年）から１９１６年にかけて「一般相対性理論」を発表し、この理論により１０年前に発表していた「特殊相対性理論」が完全なものと成りました。 そして、１９２１年には理論物理学の発展への貢献としてこの年の「ノーベル物理学賞」を授与されますが、意外にも受賞理由は相対性理論ではなく、光の性質に対する理論でした。 それは「光量子仮説と光電効果」という論文で、それまで波だとされていた光を粒子とする量子力学のﾊﾟイオニアで、この理論は後に「エレクトロニクス」の発展に貢献する重要なものとなります。 １９２２年１０月８日にマルセイユを出発した日本郵船「北野丸」は４０日間かけて、１１月１７日に神戸港に到着します。アインシュタイン夫妻の日本訪問が実現しました。１１月１９日の慶応大学での一般講演を皮切りに仙台・名古屋・京都・大阪・福岡と各地で大歓迎を受けます。 １９３３年（昭和８年）にはアメリカへ移住し、ﾌﾟリンストン高等研究所教授に就任します。第２次世界大戦で広島と長崎に原爆が落とされたことに衝撃を受け、翌年、原子科学者協会の会長となり、世界政府を作る支援を公に呼びかけます。 そして１９５５年、アメリカ・プリンストン病院で心臓病のために亡くなります。７６歳でした。アインシュタインの遺書により火葬され、遺灰はプリンストンのデラウエア河に流され、墓は作られていません。 第１章 ありのままのアインシュタイン 第２章 アインシュタインの生涯 第３章 大正日本を揺るがせたアインシュタイン・ショック 第４章 アインシュタインの日本滞在記 第５章 天才科学者が残したこと    スイス特許庁時代 湯川秀樹博士と共に 奈良公園にて 著書より抜粋 ： 本の中には、この他にも当時の写真が多数載せられています。 |
| Ｖｏｌ．１０ |
| ニュートン別冊 相対性理論 改訂版 監修 東京大学 大学院理学系 研究科教授 佐藤勝彦 ニュートンﾌﾟレス １９９５円（内税） |
| 図解 相対性理論と量子論 （同 著者） ＰＨＰ研究所 ５００円（内税） |
| 相対性理論とは「時間と空間の性質を科学的に解明した理論」です。それまでのニュートン力学では、時間と空間は「他の何ものとも無関係に存在するものだ」と考えられていましたが、実際には、時間や空間は永遠不変のものではなく、状況に応じて伸び縮みするものだったのです。 その時間や空間がどんな条件でどの程度伸び縮みするのか、それを明らかにしたのが相対性理論なのです。
「特殊相対性理論」によれば、光の速さに近い速さで飛ぶ宇宙船の中では、時間の進み方が遅くなります。ある星から見ると宇宙船の中の時間の進み具合は遅れてしまうのです。 実は日常生活の中でも、非常にわずかですが存在します。時速２００ｋｍの新幹線の中なら、その空間では１秒あたり１００兆分の２秒ほど時間の進み方が遅くなっています。飛行機内だと１秒あたり１０兆分の３秒の遅れになります。  それでは、「時間の進み方が遅くなる」という特殊相対性理論の核心にせまっていきます。皆さんは今、月面にいるとします。そして、月面の上と超高速宇宙船の中に「光時計」を置きます。 「光時計」とは、上部と下部に鏡があり、その間を光が行ったり来たりすることで時間を計る装置です。下部の鏡には光源がついていて、光が下から上に達した瞬間が１ナノ（１０億分の１）秒経過したことを意味します。（光の速さは、毎秒約３０万ｋｍなので、３０ｃｍ進むのにかかる時間は１０億分の１秒です） さて、宇宙船内でこの時計を見ると、宇宙船内は静止しているのと変わらないので、光源から出た光はまっすぐ上に向かいます。 今度は月面にいるあなたの立場で考えてみましょう。あなたから見ると宇宙船は動いているので、宇宙船内の光時計の光源から出た光は、上の図のように斜めに進むように見えるはずです。 ここで重要なのは、光時計の高さよりも、明らかに斜めの軌跡の方が長いということです。月面に置いた光時計も同じ速さで進みますから、月面の光時計の光が上の鏡に到達し、１ナノ秒の時を刻んだ瞬間には、宇宙船内の光時計の光は上の鏡には達しておらず、遅れて上の鏡に達するはずです。 上の鏡に達する時が宇宙船における１ナノ秒なので、月面のあなたから見れば、宇宙船の１ナノ秒は月面の１ナノ秒よりも長いことになります。つまり、
そして、宇宙船の速さが光速に近づくほど、時間の流れはどんどん遅くなっていきます。どのくらい宇宙船の時間が遅くなるかは、中学校３年生の数学の授業で学習する「三平方の定理」から求められます。  結論は、動いているものは時間の流れがゆっくりなるのです。例えば、あなたに２歳違いの兄がいて、月にいる弟のあなたが１０歳年をとったしても、光速の８０％の宇宙船で飛行を続けている兄は６歳しか年をとりません。お兄さんが２歳年下になってしまうのです。だから超高速で運動する人は止まっている人に比べて寿命が伸びることになります。 しかし、この時間の流れの変化は、物体の運動速度が高速度に近づいた時に初めて現れます。現在のテクノロジーでは光の速さの１万分の１程度の宇宙船しか建造出来ないので、弟がいつの間にか兄になってしまう逆転現象を実感できるのは今のところ不可能です。
「一般相対性理論」の根本は「光が重力によって曲げられてしまう」と言うことです。物体ではなく重さを持たない光が、重力によって進む道筋を変えられてしまうのです。 皆既日食などの時に、本来は太陽の後方にあって見えないはずの恒星が観測されることがあります。これは恒星から発した光が太陽のそばで曲げられて見ることが可能になってしまうのです。 初めてこれが実証されたのは１９１９年５月でした。イギリスの天文学者エディントンがアフリカで、グリニッジ観測所長だったダイソン卿がブラジルで、皆既日食を観測し、アインシュタインの主張が正しいことを証明しました。 光は太陽の質量がつくる曲がった空間を進んだために軌跡が曲がってしまったのです。そして空間の曲がりは、質量が大きくなればなるほど大きくなります。ブラックホールのそばでは極端に大きく曲げられていて、近くを通った光はブラックホールの中に吸い込まれてしまいます。そして出てくることが出来ません。これがブラックホールが見えない理由です。  今度は重力と時間の関係についてです。  重力がある恒星の周りは空間が曲がっていて、光はその中を進むので、光も弧を描くということがお分かりになったと思います。また、光は幅を持っているので、恒星から遠い縁の長さ（ＡＢ）は、恒星に近い縁の長さ（ＣＤ）よりも長くなります。 そして「光が進んだ距離＝光速×時間」なので、ＡＢ間とＣＤ間を同じ速さで進んだとすると、ＣＤ間の距離の方が短いので、ＣＤ間を通過する時間がＡＢ間よりも遅くならないとつじつまが合わなくなります。 つまり、
「ブラックホールの境界では時間が止まる・・」 一般相対性理論ではそう予言しています。 付録
カーナビはご存じのように、自動車の現在位置と進行方向を画面上の地図に表示する装置です。そしてカーナビで自分の現在位置を割り出す際には、ＧＰＳ（Global Positioning System）というシステムが使われています。 ＧＰＳは高度２００００ｋｍの軌道上を約半日で周回する複数の人工衛星から電波を受信し、現在位置を把握するシステムです。 ＧＰＳは、３個以上の人工衛星との距離を求めることで、自動車が地球上のどこにいるのかを割り出しています。衛星が発信する電波の速度と、電波が衛星から自動車に届くまでの時間がわかれば、「距離＝速度×時間」によって、衛星と自動車の距離が求められます。 ここから相対性理論との関係になります。 まず、ＧＰＳは地球の周りを秒速約４ｋｍというスピードで回っています。すると「特殊相対性理論」によると、速く動く物体内の時間は遅れますので、この衛星の周回運動がもたらす時間の遅れは、１日に７．１マイクロ秒（マイクロ秒は１００万分の１秒）になります。 次にＧＰＳの軌道は高度約２００００ｋｍです。地球の重力の影響は地上に比べて弱くなります。「一般相対性理論」によると、重力の強い場所ほど時間が遅れますので、逆に重力の弱いところの時間は速く進みます。 これによる効果は、ＧＰＳの原子時計を１日に４５．７マイクロ秒進ませてしまいます。特殊相対性理論によって、１日に７．１マイクロ秒遅れ、一般相対性理論によって４５．７マイクロ秒進んでしまうのです。 結局、両者を差し引くと（４５．７－７．１＝３８．６）、１日あたり、３８．６マイクロ秒だけＧＰＳの時計が進みます。 これを補正しないでおくと、３８．６マイクロ秒の間に電波は約１１ｋｍも進んでしまいます。これでは正しい位置が表示できず、カーナビは使い物にならなくなってしまいます。 実際のＧＰＳ衛星の時計はこれを補正するために、毎秒１００億分の４．４５秒ゆっくりと進む設計になっています。 カーナビという身近で便利な技術は、アインシュタインの二つの相対性理論によって支えられていたのです。    |
| Vol.11 |
iPS細胞がわかる本 Induced pluripotent stem cells （人工的に誘導された分化可能な幹細胞） 未来をひらく最新生命科学 著： 日本科学未来館 監修： 須田年生 慶應義塾大学医学部 発生・分化生物学教授 医学博士 監修協力： 京都大学iPS細胞研究所 PHP研究所 １３００円（外税） ２０１０年９月１日 第１版・第１刷発行 |
| この本は、日本科学未来館の映像作品「Young Alive！ iPS細胞がひらく未来」を基にしてつくられました。iPS細胞に関する本は多数出版されていますが、書店で見かける本は専門書が多く、小・中学生の皆さんにとっては難しく感じてしまわれるかもしれません。 その点において、この書は、小学６年生の少女 ”のぞみ”が、夏休みに訪れた山村で、自然に触れ、生命の不思議に惹かれていく物語を通し、iPS細胞が切り開く未来を描いた映像から生まれただけに、とてもわかりやすく興味深い内容となっています。 第１部 細胞の世界 「ヒトができるまで」 「生きるためのミクロのしくみ」 細胞とはどんなものなのか？また、いろいろなタンパク質の話しや、DNAからタンパク質が出来るまでの道筋がよくわかります。 第２部 細胞の初期化 「細胞の運命」 「iPS細胞の誕生」 ふつう、細胞たちの役割は一度決まってしまうとその後は変化しません。例えば皮膚になった細胞はずっと皮膚のままです。 しかし遺伝子操作などの人工的な操作によってiPS細胞は、発生の最初の頃のように役割分担する前の状態に戻り、別の役割をもつ細胞に変わることが出来るのです。 皮膚細胞からつくったiPS細胞であっても、上手に育てれば、筋肉や神経といった、以前とは違う細胞生まれ変わることができます。 iPS細胞は再生医療や細胞移植医療に期待されているだけではなく、再分化させた細胞で薬の効き目や副作用を調べることによって、今よりも安全にたくさんの病気を治せる可能性を秘めています。 |
| Vol.１２ |
| 生命誌 年刊号 Vol.６１ー６４ めぐる 中村桂子 編 JT生命誌研究館 新曜社 ２０００円（内税） |
| １年に４回発行される季刊「生命誌」を編集して書籍にしたものです。 構成は４つに分かれていて、 TALKー語り合いを通して 時と場をめぐる RESEACHー研究を通して めぐる中で生きる CROSSーBRH(Biohistory Research Hall）をめぐる研究 関わりを探る SCIENTIST LIBRARY 人を通して サイエンティスト・ライブラリー それぞれが、各部門のスペシャリストとの対談形式になっていたり、解説であったりしますが、おもしろいエピソードも混ぜながら、豊富な写真と詳しい図解で非常に興味深い内容になっています。コーヒー・紅茶を飲みながら、また時にはケーキやチョコレートを食べながら読んでいると、「ひとりサイエンスカフェ」の雰囲気が味わえます。 本書 巻頭から
「時と場をめぐる」から
サイエンティスト・ライブラリーから
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| ｖｏｌ．１３ |
| Ｎｅｗｔｏｎ 別冊 生物多様性 ニュートンプレス ２４１５円 （内税） |
| ２０１０年１１月１８日に、名古屋市で生物多様性条約第１０回締約国会議（ＣＯＰ１０）が開幕しました。ＣＯＰ１０には、１１日に始まった関連会議も含めると、約１９０か国・地域から約１万人が参加しました。 日本では１３年前に開かれた地球温暖化防止京都会議以来の大規模な環境会議となります。 会議が進むにつれ、遺伝資源を利用した医薬品などの利益配分の対象を巡って先進国と途上国が激しく対立し、歩み寄りがなかなか見えませんでしたが、最終日に議長の松本環境相が示した議長案にほぼ合意し、３０日未明、生物遺伝資源の利益配分ルール「名古屋議定書」と、生態系保全のための世界共通目標「愛知ターゲット」などを正式に採択して閉幕しました。 今、私たちはどんな環境の中で暮らしているのか、そしてこれからどのように対処し、どんな準備をしていかなければならないのか等を考える意味で、是非一読をお薦めします。 前書きより抜粋 生物種内、生物種間、および生態系の多様性をさして「生物多様性」といいます。 私たち人間は、世界の至る所で生態系を破壊したり、汚染したりしています。そして、この私たちの行動によって、多くの動物や植物がかつてないスピードで絶滅に向かっているという事実が、さまざまな研究データによって明らかにされています。つまり、生物多様性は刻々と失われているのです。 本書では、生物の多様性について詳しく解説するとともに、深刻さを増す生態系の破壊や汚染、異例の速さで進行している生物絶滅の現状などについて、最新のデータを使って紹介していきます。 本書を通じて、多種多様な生物が暮らす地球の生態系のすばらしさと、その保護の大切さを少しでも感じてくだされば幸いです。 ① 生物多様性とは何か？ ② 生態系の多様性 ③ 失われていく生物の多様性 ④ データでみる生物多様性 ～ミレニアム生態系評価～ ⑤ データでみる生物多様性 ～生物多様性条約目標達成状況～ |
| ｖｏｌ．１４ |
| いきものがたり 生物多様性 １１の話 企画編集 山本 良一 ダイヤモンド社 １９００円（外税） |
小・中学生向き
| 前書きから（一部抜粋） 生きものたちのSOS 私たちの毎日のすべての活動は、自然環境からさまざまな恩恵を得ることによって成り立っています。食事はもちろん、住むところから、衣類に至るまで、生きものの恩恵を受けていないものは何一つありません。 つまり生きものたちが私たちの生活や経済を支えているといっても良いのです。ですから、生きものたちの数が大幅に減ってしまうことは、私たちの存在の根本を揺るがす、まさに一大事ともいえます。 地球にはたくさんの生きものがいて、豊かな自然環境があり、そしてすべての生命が輝く個性をもっています。このことを「生物多様性」と呼んでいます。今、世界では生物多様性を守るためのさまざまな活動が始まっています。 皆さんには、ぜひ、この本を読んで、生物多様性の意味と大切さを知ってほしいと思います。そして失われつつある生物多様性を、どのように取り戻し、また守っていくかについて真剣に考え、そして行動してほしいと願っています。 空気 大地は母 ① 地球は生命の星 ② 生物多様性の歌 ③ ゾウムシ・ワールド 感覚で世界をとらえる ④ 文字もいきもの ⑤ 色は自然からの贈りもの ⑥ 人体いきものマップ カラダのなかの生物多様性 ⑦ 豊かな個性は何のため？ ⑧ ６億年の大量絶滅史 イースター島から学ぶこと ⑨ 過去１００年間に絶滅した動物たち 人類の繁栄とメダカの明日 ⑩ 生きものたちの未来 温暖化に追われる生きものたち 自然の恵みを未来につなぐ ⑪ 生物多様性を守る方法 もっと知りたいいきものがたり |
| ｖｏｌ．１５ |
| 日本の童話名作選 おきなぐさ いちょうの実 宮沢 賢治 作 たかし たかこ 絵 偕成社 １６００円（外税） |
| 宮沢賢治の数多い童話の特色は賢治独特の描写の美しさ、表現のみごとさにあると思いますが、この２作品はそれだけにとどまらず、生物多様性の中での命の輪廻・命の大切さを描いた自然科学の本であるといえます。 また、賢治は小学生の頃から星のとりこになり、中学の時には星座表をつくって屋根へ上がり、夢中になって星の名前や動きを確かめ、夜空にきらめく星々をいつまでも眺めていたそうです。 それは、「天の川の岸にすぎなの胞子ほどの小さな二つの星が見えます。あれはチュンセ童子とポウセ童子という双子のお星さまの住んでいる小さな水精のお宮です。」という書き出しで始まる”双子の星”という作品にもその楽しさが全体に表れています。 実際には、この星はおうし座の東にならぶアルファ星（１等星）とベータ星（２等星）で、日本では”ねこの目”とか”めがね星”と呼ばれています。 「双子の星」の中に出てくる賢治が作った歌です。 「二人はお宮にのぼり、向き合ってきちんと
賢治にとって星はあこがれそのものであり、また永久に光り輝く真実だったのです。そして賢治は星だけでなく、石や草花や昆虫も大好きで小さい頃から採集をしては、それを調べ、自然や生物の勉強を続けていきました。数々の童話の中で「科学に詳しかった賢治」を知ることができます。
おきなぐさは岩手の言葉では”うずのしゅげ”と言うと書かれています。辞典によると、きんぽうげ科の多年生植物で、高さ１０ｃｍくらいで、春に赤紫色の花が咲き、全体に白い毛が密生し、めしべの先が伸びて銀白色の髪のようになる。と書かれています。まるで老人のように変わってしまうので”おきな（翁）ぐさ”と呼ばれています。 童話の中では、この花の美しさをアリ、山男、ひばりなどに語らせ、黒綬子（くろじゅす）の花びらの美しさを褒めたたえていきます。しかし最後にはふさふさした銀毛の房になり風に吹かれて飛んでいきます。 自分は、ばらばらになり、それらはどこかにたどり着き、新しい命に行き着くはずですが、たましいはどこへ行ったのか、空にのぼって変光星になったと賢治は結んでいます。
最後の部分です。
いちょうの木がお母さんで、いちょうの実がこどもたちです。ある日いちょうの実が落ちる時がやってきます。
いちょうの実が落ちることは、親であるお母さんとの別れを意味します。しかしこの別れは、次の世代を生み出すための自然の営みであり、感謝や喜びでもあるのです。 いちょうという植物を例にとって子孫を残していく「命のリレー」の瞬間を、「突然光の束が黄金（きん）の矢のように一度に飛んで来ました。」 「お日様は燃える宝石のように東の空にかかり、あらんかぎりのかがやきを、悲しむ母親の木と旅に出た子供らとに投げておやりなさいました。」という、ハッとするような美しい言葉で表現しています。 二つの作品を通して、自然科学の厳とした法則の中にある優しさや思いやりを感じることができます。科学はロマンであることを再認識させてくれます。 |
| ｖｏｌ．１６ |
| Ｎｅｗｔｏｎ 別冊 光とは何か？ ニュートンプレス １９９５円 （内税） |
| 「 はじめに」 から 光の正体をめぐっては、アイザック・ニュートンをはじめ、数多くの科学者がその解明にいどんできました。本書では、最新科学が解き明かす「光の正体」について基礎からじっくりと解説していきます。 本書は２００７年に刊行した「光とは何か？」の改訂版です。改訂にあたっては、「高校生の意見を募る」という新たな試みを行いました。横浜市立サイエンスフロンティア高校の有志の生徒さんに参加いただき、 「ＹＳＦＨーＮｅｗｔｏｎサイエンスミーティング」を開催しました。 光について、もっと知りたいこと、素朴な疑問などの意見を募り、本書の監修者である上智大学理工学部の江馬一弘教授にも出席いただき、生徒の皆さんからの活発な意見にお答えいただきました。本書にはその会議の成果が随所に盛り込まれています。 会議に参加いただいた計４４名の生徒の皆さん、江馬一弘教授、そして会議の開催にご協力いただいた横浜市立サイエンスフロンティア高校の先生方に深く感謝いたします 。  １章 身近な光の現象 ２章 色とは何か？ ３章 光の正体 ４章 光の世紀へ ５章 驚愕の最先端研究 ６章 エピローグ 「光」とは結局、何なのか？ |
| ｖｏｌ．１７ |
| 子どもが幸せになる学校 横浜市立サイエンスフロンティア高校の挑戦 菅 聖子 著 ウェッジ ９００円（内税） |
| 第１章 サイエンスに特化した高校をつくろう ー ＹＳＦＨの誕生 我ら「知の開拓者」 ２００９年４月５日。 「この日の横浜は、天から祝福が注がれたような晴れやかな空。完成したばかりのピカピカの校舎で、開校記念式典が始まろうとしていた。横浜市が９４億円という巨額の費用を投入し、先端科学の知識を活用して、世界で幅広く活躍する人間を育成する」という理念のもとに立ち上げた、横浜市立サイエンスフロンティア高校。校内の式典会場には・・・」 このような書き出しで始まる第１章はＹＳＦＨが開校にたどり着くまでのご苦労が描かれています。市教委の内田部長、そして開設準備に携わった先生方や設立当初から関わってきた和田先生・小島先生をはじめとするスパーアドバイザーの方達の熱い気持ちと強い信念が伝わってきます。 第２章 サイエンスはすべての考え方の基本ーＹＳＦＨの教育理念 和田先生と佐藤校長の決意 和田先生 サイエンスの対象は、今まで自然現象に限られてきましたが、実は人間社会にも経済や金融にも、この考えが通用します。突き詰めると、世の中のすべてがサイエンスの考えにいくんですよ。 物事の基本をサイエンスで勉強すれば、法学部に行ったって、経済学部に行ったって、どこでだってやっていける。あるいは自分で起業したときにも役に立つ。サイエンスはもっと広くとらえるべきでしょう。 つまり、この高校でやりたいと思っているのは、サイエンスのきっぱりとした考え方に人間の心を加えた全人教育。理系や文系に関係なく、日本の将来を支える知恵を持った若者を育てたい。私はその応援団です。 佐藤校長 今までの経験が生かせるという意味では、私も半分は自信があるんですよ。でもこの学校は、和田先生や小柴先生、科学技術顧問の方々を担ぎ出した、特別な使命を帯びた学校です。普通だったら一高等学校に名前を出しませんよ。したがって、その先生方を傷つける結果では申し訳ないんです。 日本を代表する科学者の方たちが「もっと子供たちを伸ばせる」という思いを、この学校に凝縮して伝えてくださった。われわれはそれをいかに実践していくか。だからこの学校の教壇に立つということは、命がけだと私は思っているんですよ。それくらいの気持ちで、教員はやっていかなくてはならない。 今まで経験してきた数々の高校との違いについて それぞれの学校で雰囲気は違いますが、うちは一種独特。校風はこれからできていくのでしょうが、自分に対して誇り高い生徒が多いと思います。生き方にポリシーを持っている。 誤解を恐れずに言うなら、これは公立の学校にしては珍しいこと。私学に近い目的意識を感じます。単に偏差値だけで学校を選んだのではない空気があるからです。 将来生徒達にはどんなふうに羽ばたいてほしいと思っているか。 まずは言葉の壁を超えてほしいですね。バイリンガルであること。小さい世界、小さな枠の中でおさまってほしくないんですよ。どんどん外に出て行き、世界中にネットワークを持てる人間になってほしいと思います。 いま、日本人でアメリカの大学院で理系のドクターの資格を取る人は、年間２００～３００人と言われます。それに比べて中国人は、４０００人もいるという。４０００人対２００人とすると毎年３８００人ずつ拡大生産していくわけですよ。 日本人の多くは日本の大学でドクターを取っている。それもいいんですが、もっと世界に出て行って、グローバルな中でやっていったほうが、卒業後も人的ネットワークを世界中に張りめぐらせることができます。 いろいろな意味で、世界のフロントランナーとして活躍できるように、自信を持ってやっていってほしい。 第３章 「なぜ？｝を育むサイエンスリテラシー ＹＳＦＨの授業 「サイエンスリテラシー」はＹＳＦＨの心臓とも言える授業だ。リテラシーとは「読み書き能力、活用能力、知識能力、応用力」のこと。学校案内のパンフレットには、サイエンスリテラシーについて、次のように記されている。 「なぜをそのままで終わらせず、課題をしっかりつかみ、論理的に追求し、さらにその成果をわかりやすく発表する。このような研究活動の基本となる力を、４つのステップ＜研究基礎＞ ＜先端科学実験＞ ＜課題研究ゼミ＞ ＜研究発表＞で育てます。 サイエンスリテラシーの授業は、外部の科学技術顧問が講師となり、、最先端の研究技術の話しをすることになっている。大学教授や研究機関の研究者、企業の技術開発担当者などだ。土曜日のサタデーサイエンスの時間を使って、工場見学に行ったり大学の研究室を訪問したりもする。 小島謙一 常任科学技術顧問 それらを統括する小島謙一・常任科学技術顧問は言う。「いままでの高校というのは、高校だけでクローズして文化を作ってきた印象でした。でも、せっかくサイエンスの学校をつくるのだから、オープンにしていかないと意味がない。そのためにも、大学、研究機関、企業とのコネクションは大事です。こんなにも多くの方たちが応援団として、本気でかかわってくれるのはすばらしいこと」 サイエンスは食わず嫌いの人が多いんですよね。小学校では虫が好き、植物が好き、身近にある科学が好きという子がたくさんいる。でもだんだん年齢が上がっていくうち、嫌いになってしまうんです。 理科嫌いになるひとつの原因は、学年が上がるにつれて数学的内容が入ってくることがあげられます。数学がイヤで理科が嫌いになるという子が多い。 中略 まずは理科に興味を持つ子が増えれば、裾野が広がって日本全体の底上げにもなります。資源も食糧もない日本が、世界と闘っていくためには、私はサイエンスしかないと思っているんですよ。 第４章 社会が学校を育てるーＹＳＦＨの応援団 東芝の場合 「照明のサイエンス」 色は人間の脳が作り出したもの。「絶対色」というのは存在しないんですよ。明るさの感覚も環境によって左右されます。人の脳がいかにいいかげんか。でもそういうことを踏まえていないと、照明は設計できません。
日産自動車の場合 「燃料電池自動車を知り、本物を体感する」 最初のテーマは、地球環境問題について。公害などから始まった環境問題は、地球規模の温暖化問題へと広がってきた。二酸化炭素排出量の増加と共に、温暖化は進んでいる。 だが、その本質をたどると、行き着くところはエネルギー問題だ。有限な化石燃料に代わって、エネルギーを多様化するしかない。これからの社会でＦＣＶ（燃料電池車）がなぜ必要なのか、その理由が解説された。そして話は、ＦＣＶの構造に移る。 講義の後は、場所を移して実験が始まった。生徒に「水分解式燃料電池キットカー」が手渡される。ここで指導に立ったのは、同社の環境・安全技術渉外部の畑山啓だ。 「やっぱり、自分でできる実験は楽しいですね」手を動かしながら、男子生徒が言う。 作業机の間を、日産の技術者５～６人が声をかけながら助言して回っている。積極的な高校生を見守りながら、技術者たちも楽しんでいる様子が伝わってくる。 うまくいかない生徒には、日産の技術者が声をかけてヒントを与えている。和気あいあいとした自由な空気の中、実験が進んでいった。 技術者とのやりとりを通じて次第に生徒の発想が解き放たれ、複数のソーラーパネルを連結したり、電池ボックスを追加してパワーアップをはかるグループも現れ、実験は多様な広がりを見せた。 最後のプログラムは、本物のＦＣＶへの試乗だった。 この日、ＹＳＦＨに用意されたのは２台のＦＣＶ。１台は日産自動車のものだが、もう１台は横浜市が日産からリースし、日頃から環境教育に使っているものだ。そのため、横浜市の職員も授業を見守っていた。 日産のプロドライバーが運転する自動車に、数人ずつ乗り込んで試乗する。 「めっちゃ静か！」 「スタートするときの加速にびっくりした」 最寄り駅の周囲、たった３分間のドライブだが、生徒達は目を輝かせながら感想を口にしていた。講義で学んだ知識と、自らの手を動かす実験と、本物の試乗体験。この３つが混ざり合い、知的好奇心にスイッチが入っている。楽しさや気づきを得た瞬間の若者は、なんといきいきしているのだろう。 先生の好奇心が、生徒を惹きつける 今回のサイエンスリテラシーの授業は、開校後すぐに学校側から依頼があり、日産自動車は最初の提案以来、数ヶ月かけて準備をしてきた。優秀な生徒たちが集まる学校なので、実際の講義内容は大学生向けと同じものを使用したという。 「実際に教えてみて、非常にレスポンスのよい子供たちだと思いましたね。中学高校というと思春期の真っ只中。照れがあってなかなか人の話を聞けない年齢だと思うのですが、頭の回転の速さと興味の持ち方で、そういうものを超えた反応が返ってきた。 講義中にも、終わってからの感想にも、ずいぶん専門的な質問が出てきました。サイエンスの学校なので、テクニカルな部分を中心に話したのですが、それだけ興味を持ってもらえたことがうれしかったです」 （山梨） さまざまな学校を回る彼らが、ＹＳＦＨに際立って感じたこと。それは、準備段階からの教員の熱心さだったと畑山と山梨が述懐する。
次の世代をしっかり育てたい。それは、ある程度の年齢になり、社会での経験を積んできた大人ならば誰もが持つ純粋な願いだと思う。彼らは、自分が得てきたありったけの力で、生徒達に本気でぶつかり、技術や思いを伝えようとしていた。 ５章 サイエンスを学ぶのは私たちーＹＳＦＨの生徒たち 生徒たちのリアルな日常 初めてＹＳＦＨを訪れたのは、今年（２０１０年）のはじめ。門の前で少しの間たじろいだことを思い出す。ピカピカの校舎が、巨大な要塞のように見えたからだ。グレーの校舎に、超エリート校の固苦しいイメージを重ねていた。勝手なものだ。 緊張しつつ放課後の校内に入ると、一人の生徒とすれ違った。 「こんにちはぁ！」 思いがけない朗らかな声。グレーだった世界が、生徒の登場で一気にカラフルに変わる。若いエネルギーはパンチがあるなあ。最近の高校生ってこんなに無邪気だっけ。そんなことを思っていると、また別の生徒が通り過ぎていった。 「こんにちは！」 チャイムのない学校 天文部に所属する○君は、小さい頃から理科好き。この学校を志したのは、「こんな学校ができるよ」という母親のアドバイスがきっかけだった。 「最初はその気がなかったのですが、自分で調べていくうちにだんだん興味が湧いてきて、いつの間にか自分にはこの学校しかないと思うようになりました。それ以外はもう考えられなくなったんです。自然に導かれてきたような気がします。」 この学校に入って大変だったこと、戸惑ったことは？ 「９５分授業には、なれるまで時間がかかりました。それにノーチャイムだから、ここでは自分で時計を見て行動しないといけないんです。そういうことも最初はいちいち大変でしたね」 確かに、○君の言う通り、この学校はチャイムが鳴らない。そのため生徒達には、自分を律した行動が求められる。昼休みにわいわい騒いでいても、時間になるとそれぞれがサーッと各教室に戻っていく。些細なことに思えるが、「チャイム任せ」の学校とは、個人の気持ちの持ちようが違うのだろう。 天文部長の○君は、物腰が落ち着いており、話しが理路整然としてわかりやすい。人に伝えたり、教えたりすることに向いている。 「実は、テスト前になると、友達に勉強を教えることがあります。”教えて”と言われるからそうしているのですが、教えると自分でも覚えられるんですよ。逆に教えられないのは、わかっていないということ。やってみてそれを実感したので、頼まれれば快く引き受けます。 最近では教えてもらうことも増えてきました。友達から教えてもらうと、理解の仕方が違うんですね。質問もどんどんできるし、理解が進むんです。」 すると、傍で黙って聞いていた天文部顧問の相川が、口をはさんだ。「彼はときどき天文部でも、黒板に向かいながら１年生に地学を教えていますよ。先輩がこういう行動を見せていると、後輩も見習って引き継いでいくでしょう。それが何年も重なっていき、うちの学校の伝統になっていけばいいですねえ」 クラスメイト同士で勉強を教え合う。先輩が後輩に勉強を教える。その後輩がまた後輩に教えていく。なんと理想的な伝統だろうか。 中略 最期に、ＹＳＦＨの学校自慢をぜひ。 「先生がおもしろいです。授業を受けていても、すごいなと思うことが多い。そういう先生はどこか少し変なんですね。中学のころもすごい先生はいましたが、普通の生徒には嫌がられていました。 でもこの学校は変な先生ばかりなので、そういうことを超えています。ただの先生じゃない人ばかり。個性的でおもしろい。先生がおもしろいと、こっちのやる気も出てきます。」 座談会 自分の居場所がある学校－保護者に聞く 開校したばかりの実績のない学校への入学は、保護者にとっても大きな「賭け」だろう。ＹＳＦＨの生徒達はおしなべて成績がよいが、成績がよい子の親ならなおのこと、「安全」で「確実」な路線へ進んでほしいと願うのが、親心ではないのか。 それでもあえて、ＹＳＦＨを選んだのはなぜなのか。ＹＳＦＨの教育をどのように見ているのか－。 Ａ 「実は主人の転勤で、急に横浜に来ることになりました。別の土地で、高校の試験にパスしたばかりだったので、本人は泣きながら受験をやり直すことになったのです。この学校のことは、インターネットで見つけて、最初に私が見学に来ました。 もう説明会も終わっていたので事情を話して個人的に見学をさせてもらったんですよ。設備を見たり、先生方とお話ししたりするうち、こんなに一人ひとりの生徒を大切にしてくれる学校はないと思いました。 高校に入ってから、お子さんの目に見える変化はありますか？ Ｂ 中学の時には毎日ためいきばかりだったのに、歌に変わりました。ものすごく大きな声で、家中に響くように歌を歌うんです。 Ｃ うちは、より積極的になったことと、先生の話をよくしていますね。「先生が今日こういうことを教えてくれた」とか、「先生と一緒に何をした」とか。 Ａ 変わったなあと思うのは、すべての発想がサイエンスになったこと。パンにカビが生えたことひとつとっても、食卓の調味料でも、すべてサイエンスで理屈を語るんです。こちらにしてみれば、化学式を言われてもよくわからないし、何だか頭が上がりません。 Ｂ うちは、友達の話しもよくしています。「あの子はすごいんだ」とか「あの子はこんな感じ」とか。いろいろなお子さんがいて、何かにみんな熱中している。みんな違っているんだけど、自分を隠さなくていい。自分の居場所がある。子供を見ていると、そんな雰囲気を感じます。 中学高校のころって、人と同じじゃないと不安になるようなところがありますよね。 Ｂ そうですよね。うちの息子もそういうところがあると思っていたのですが、いまは違うんです。率先して、ちょっと変わったことをやっている。自分を受け入れてくれる場所で安心すると、人は自由になるのかもしれません。 おわりに ＹＳＦＨに通い始めたのは、今年２月のことだった。 「横浜に新しくできたサイエンスの高校があるんです。優秀な生徒が集まった市立の進学校なのですが、取材してもらえませんか」 この話を持ちかけられたとき、正直なところ少し躊躇した。私は教育の専門家ではないし、サイエンスの頭脳も持ち合わせてもいない。それに、中学から短大までエスカレーター式の私立校に通ったため、大学受験の経験もない。 およそ接点など見つけられない自分が、進学校の先生や生徒の思いを理解できるのか。 しかし、たとえ同じ経験をしたとしても、一人ひとり感じ方は違うだろう。人の心を理解するなど、簡単ではないのだ。ならば自身の経験など関係なく、ここに関わってみよう。 そう思ったのは、ＹＳＦＨがおもしろそうだったからだ。生徒も先生も「また会いたい」と思う人ばかりだった。 私にできるのは、聞いて、話して、感じて、伝えること。だから、たくさんの人にお会いした。学校を立ち上げた人、運営する人、教える先生、サポートする企業、保護者、そして生徒たち。 すべての人に共通していたのは、この新しい学校が好きで、大切に育てようとしていることだった。熱い想いが、それぞれの口からあふれ出た。 「こんな学校に入りたかった」 周囲の大人は、自分の夢を重ね合わせながら生徒たちを見守っていた。「子どもが幸せになる学校」というタイトルをつけたが、実は大人の方がＹＳＦＨに関わることで、幸せを感じているのかもしれない。 幸せかどうかを決めるのは、実は学校でも周囲でもなく自分自身だ。ただ、この先大人になって、現実の厳しさに向き合うときにも、「ここが原点」と立ち戻れる場所。ＹＳＦＨは、そんな学校だと思う。 学び続けたいと思っているかつての高校生、楽しさも苦しさも無我夢中で味わっている現役高校生、そして、夢を持って学校に通いたいと願う未来の高校生に、この本を手にとっていただければ幸いです。 |
| vol. 18 |
| 時代を変えた科学者の名言 東京理科大学学長 横浜サイエンスフロンティア高校スーパーアドバイザー 藤嶋 昭（ふじしま あきら） 編書 新刊 平成２３年 ４月１日 東京書籍 定価 １０５０円（内税） |
表 裏
| 偉大な科学者１０８人を似顔絵で紹介しながら彼らの発想力、想像力をコンパクトにまとめてあります。教科書で知らなかった顔がわかり、とても興味深い内容となっています。 |
前書きから
| 世の中が便利になってきています。特に最近の科学技術の進歩の速さには驚かれされます。コンピューターの進歩、インターネットの普及、宇宙の不思議はもちろん、我々の体のなりたち、あるいは動物・植物のことも、どんどんベールがはがされ、よくわかるようになってきています。 科学の歴史の上で活躍した人を１００人選び、時代順にたどってみると面白いのではないか、またその科学者が残してくれた名言や公式などをまとめてみると、現代に生きる我々にも心にしみるものが多いのではないか、そういう思いでこの本を編集しました。 結果的には１０８人の人物を選ぶことになりました。ギリシアから始まり現在も活躍している人まで、その人の似顔絵とともに、その略歴と残してくれた言葉をまとめてあります。この１０８人の選び方は、中学校や高等学校での数学や理科の教科書に出ている人を中心に、例えばボルトやアンペアなどの単位として残っている人も選びました。 これら科学者の方々の選び方は、私の個人的判断によりますので、この人物やあの人物も入れるべきではないかと思う読者も多いと思います。私自身も、この科学者も取り上げるべきではなかったか・・・と今も悩んでいます。 私自身この本を編集していて、人類の発展の歴史を２５００年にわたって科学の面から見直してみるチャンスにもなり、楽しい時間をもつことができました。 時代を変えた科学者たちの、発想力と創造力をどうぞお楽しみください。 |
ＫＡＳＴ（神奈川科学技術アカデミーにて）
ファイル８１ アルベルト・アインシュタイン（１８７９～１９５５）
| Ａ＝Ｘ＋Ｙ＋Ｚ。Ａは成功、Ｘは仕事、Ｙは遊び、Ｚは沈黙である。 |
| 理論物理学者。ドイツのウルムに生まれる。学校にはなじめなかったが、９歳でピタゴラスの定理、１２歳でユークリッド幾何学に出会う。 スイスのチューリッヒ連邦工科大学を卒業し、ベルンの特許局に就職。１９０５年、特殊相対性理論、光量子仮説などの重要な三つの論文を発表。１９２１年、光電効果の理論的解明によりノーベル物理学賞を受賞。米国に亡命し、プリンストン高等研究所で統一場理論の研究を続けた。 戦後は積極的に平和活動をおこない、親日家としても知られた。 メッセージ （アインシュタイン） ◎自ら考え行動できる人間をつくること、それが教育の目的といえよう。 ◎人の価値とは、その人が得たものではなく、その人が与えたもので測られる。 ◎過去から学び、今日のために生き、未来に対して希望をもつ。 大切なことは、何も疑問を持たない状態に陥らないことです。 ◎成功という理想は、そろそろ奉仕という理想に、取って替わられてしかるべき時だ。 |
ファイル９９ 湯川秀樹（ゆかわ ひでき） （１９０７～１９８１）
| 一日生きることは、一歩進むことでありたい。 |
| 理論物理学者。東京に生まれ京都に育つ。京都帝国大学理学部物理学科を卒業し大阪帝国大学講師を経て、京大教授、中間子の存在を予言し、素粒子論展開の契機を作った。 １９４３年 文化勲章、１９４９年、４２歳の時日本人としてはじめてノーベル賞受賞（物理学賞）。オッペンハイマーに客員教授として招かれた米国の研究所でアインシュタインと出会い、以後、核兵器廃絶に向けた平和運動に貢献した。 メッセージ （湯川秀樹） ◎幾何学によって、私は考えることの喜びを教えられた。 ◎現実はその根底において、常に調和し簡単な法則にしたがって動いている。 達人のみがそれを洞察する。 ◎科学がすべてであると思っている人は、科学者として未熟である。 ◎自然は曲線を創り、人間は直線を創る。 ◎独創的なものは、はじめは少数派にきまっている。 |
ファイル１０５ 野依良治（のより りょうじ） （１９３８～ ）
| 研究は美しくなければならない。 |
| 有機化学者。兵庫県に生まれる。京都大学工学部工業化学科、同大学院修士課程を経て、同大助手。２９歳で名古屋大学理学部助教授、米国ハーバード大学留学を経て、３３歳で同大教授。現在、独立行政法人・理化学研究所理事長。 有機合成の分野において、「ＢＩＮＡＰ（バイナップ）」という左右の物質を作り分けることのできる触媒を完成させ、様々な工業製品や医薬品開発への道を拓いた。 ２００１年、ノーベル化学賞を受賞。 メッセージ （野依良治） ◎常に一流のことをしないといけない。 ◎世界の頭脳になろう。 ◎人間には英知があるのだから、英知に基づく結果を出さなければならない。 ◎研究成果を応用して社会に貢献しなければ。 ◎規定の価値観の中でやっていたらつまらない。異端でありたい。 |
あとがき
| この小さな本を、広くいろいろな方々に読んでいただくことができれば幸いです。特に若い研究者、あるいはこれから理系の道に進もうと考えている学生諸君の手元においていただくことができれば幸いです。 また、中学校や高等学校の数学や理科の先生方に読んでいただき、授業の折の参考にしていただけると良いと思っています。 原稿執筆中に、この本の内容についてお話ししたところ、いろいろな方から貴重なご意見や資料をいただくことができました。特に東京工業大学名誉教授の山本明夫先生には先生がご執筆中のご予稿を読ませていただき、化学者、特にラボアジェについて教えていただきました。 横浜サイエンスフロンティア高校の常任特別顧問であられる東京大学名誉教授の和田昭允（あきよし）先生には、理系偉人の名言を英文とともにいくつも教えていただきました。厚くお礼申し上げます。 ２０１１年 ３月１０日 藤嶋 昭 |
| vol．１９ |
| やれば、できる。 小柴 昌俊（こしば まさとし） 東京大学 特別栄誉教授 ノーベル物理学賞受賞 新潮文庫 ３６２円（外税） |
| はじめに ー 受賞の夜に １０月８日の夕方６時２０分でした。例年のように、もうすっかり顔なじみの新聞記者さんたちと自宅で雑談をしていますと、部屋の電話がなりましてね。  はじめは女房が出て、笑顔でぼくに代わってくれました。受話器に耳を当てると穏やかな英語が聞こえてきました。ノーベル財団の理事長からでした。 ぼくは思わず「ザッツ・ベリーナイス」と応じ、気がついたら「サンキュー・ベリーマッチ」と何度も繰り返していました。 電話を切った瞬間、３０人はいた報道の方々から大きな拍手をいただきましてね。そのときの、感想は「ついに、来たか！」というものでした。 １０月のこの時期は、ぼくの家で新聞記者の方々と、来るか来ないかわからない電話を待つのがずっと恒例になっていました。 １９８８年から毎年、１５回もぼくの家に通ってくれた記者さんも多くいました。「もう、こういう騒ぎは今年で終わるんだな・・・・」と嬉しいような寂しいような、そんな不思議な感情が拍手の中で浮かんできましたよ。 「今年のノーベル賞は恐らくー」という噂はちらほら聞こえていたんですけど、過度な期待は持たないようにしていました。正式な発表があるまでは気を引き締めておかなければならないという教訓が、かってありました。 １０月のこの日に、記者さんたちの集まりが始まることになったのは１４年前からです。その最初の年、８８年には特別な思いがありました。「今年のノーベル物理学賞はニュートリノらしい」という噂がその時も流れ、ぼくの耳にも入ってきていたわけです。 江崎玲於奈（れおな）先生が新聞記者に話したらしいということも聴きました。江崎先生には受賞者ならではの特別の情報網があるに違いないから、日本人受賞者が出ることは確実だろうと、科学マスコミはにわかにいろめきたったようでした。 そしてあっという間に、「ニュートリノでの受賞なら小柴だろう」ということになってしまいました。ニュートリノでの受賞というのは結果的には事実だったので、江崎先生のコメントは正しかったわけですが・・・・。 その年の発表の日、ぼくの家に２０人くらいの報道陣がやってきました。それで女房が気を利かせてお寿司の出前を取ったんです。３０人前くらいも頼んだでしょうか。こっちはダメでもともと。お寿司でもつまみながら記者さんたちと談笑できればと考えたんですが、みなさん気を遣ってか誰もお寿司に手を伸ばそうとしない。 発表があるまではと、きっと我慢してくれてたと思うんですけど、じっとお茶をすすりながら、黙って待っていてくれるわけです。ちょうど夕食時でしたから、お腹が減っていたんではないかと、こちらが要らぬ心配をしてしまいました。 ひたすら待ち続け、午後６時を回ってしまった頃、記者さんたちの洋服のあたりで一斉にベルが鳴りました。音の正体は、残念ながらぼくの自宅の電話ではなくてポケットベルです。当時は携帯電話などないですから、記者さん達は皆ポケットベルを持たされていたんですね。あの呼び出し音のうるささにはびっくりしました。 記者の一人が社に電話を入れると、ノーベル物理学賞はアメリカのレーダーマン、シュワルツ、そしてシュタインバーガーの３人に決まったというのです。受賞理由は「ニュートリノ発見による素粒子の構造研究の業績」でした。 もちろんがっかりはしましたが、そういった受賞理由ならば、ぼくは入らないなと思いました。「ぼくが受賞するなら、ニュートリノ天文学の創始という理由でしょう」そういうことを、最後に記者の方たちに話した記憶があります。 皆さん、ばつがわるそうな感じで、肩を落として帰路につきました。結局、３０人前のお寿司はほとんど手付かずで残ってしまいまして、ご近所に配って食べていただきました。 なぜこのような対照的な二つのことをお話ししたかといいますと、ノーベル賞などという素晴らしい賞を頂くことになると、世間では、その人のことを、生まれながらの天才と誤解したり、下手したら神様扱いしかねないからです。 でもぼくは、神童でも天才でもありませんでした。子どもの頃は通信簿で甲乙丙の「丙」をもらうような、いたずらっ子でしたし、軍人の父が戦後公職追放されると、学業よりアルバイトを優先させてしまうような、今でもどこかにいそうな、普通の学生でした。 もし、違うところがあったとすると、根っからの負けず嫌いであったこと、そして恩師 朝永振一郎先生に代表されるように、たくさんの素晴らしい師、友人、また弟子たちと巡り会えたことだと思います。 もちろん、誰でもノーベル賞を頂くことができるわけではありませんが、人生には、ノーベル賞より大切なことがたくさんあります。 ぼくにとっては、多くの素晴らしい友人たちとの出会いでした。ノーベル賞は、その結果としてもらえたものだと思っています。 これからぼくは自分がどんな風に生きてきたかについてお話しします。そして、読者の方が読み終えられたときに、「ぼくでも、やれば、できるんじゃないかな」と思っていただけたら、とても嬉しく思います。 第２章 成績どん底の大学時代 東大に入学した頃、ようやく父親が日本敗戦後、帰国しました。しかしＧＨＱの指示とやらで仕事に就くことができず、横須賀の家でのんびりしているしかありませんでした。 ということは、ぼくはなんとか大学に入れたとはいえ、もっともっと働かなくてはいけないということです。養い口が一人増えることになったわけですから。 自分なりに精一杯受験勉強をやって難関を突破し、今度こそ腰を据えて勉強しようと思っていたのですが、またしても、アルバイト、アルバイトの日々が始まりました。 週のうち大学の講義を聴くのはよくて１日半くらいで、あとの時間はすべてアルバイトです。今思い返してもよく働いたものです。 さて、東大にはいるということは一高の寮を出ていくということです。だから下宿代もかせがなくてはならず、しかし本郷界隈の下宿は家賃が高くて住めません。それで家庭教師でも住み込みのものを探しました。当時は住み込み家庭教師なんてものが、割と当たり前だったんですね。 なんとか目蒲線の奥沢というところに部屋付きの家庭教師の口が見つかりまして、中学一年生の男の子と、ときどき高校生のお姉さんに勉強を教えました。他の兄弟もついでに教えてもらえるーこれが住み込み家庭教師を雇う側の利点なんですね。家族ぐるみで付き合って勉強を教えるという感じです。 それで一応、食事の心配はなくなったわけですが、あの頃は日本全体が貧しくて困っていた時代だったので、豪華な食事を期待できるわけがありません。 夜食によく出してもらったのが塩抜きのすいとんでした。それでも有り難かったですよ。熱々で美味しくてね。「熱いがご馳走」とはよく言ったものです。 そんな状態ですから、大学の成績もいまひとつ。教えることは二度学ぶことだと言いますが、家庭教師にはたっぷり時間を使っても、東大の勉強はあまりできませんでした。 その結果、「ぼくは物理をビリで出た」ということになってしまったのです。 「物理をビリで出た」の真相 ２００２年の３月、東京大学の卒業式に呼ばれ、祝辞を述べる機会がありました。ぼくは折に触れて、自分が「物理をビリで出た」と行って来ました。ただ、東大の教授を定年まで勤めましたので、まさかビリではないだろうと、信じてくれない人が大部分でした。  そこで良いチャンスだと思い、自分の卒業時の成績表をスクリーンに映すことにしました。１６教科のうち優は「物理学実験第一」と「物理学実験第二」の二つだけ。あとは良が１０個で可が４個。やはり堂々と人様の前に掲げられるようなものではありませんでした。 なぜそんなことをしたかと言いますと、まず成績が良くなかった卒業生を励ましたかったということ。上がいれば当然下もいるわけで、まだ先は長い、がっかりするなよ、という意味です。それから、成績の良い卒業生にも「いい気になるなよ」と釘を刺したかった。人間の真価は大学の中ではなく、社会にでたときに問われるものなのですから。 学業成績は教えられたことを理解する、いわば「受動的認識」です。成績の良いものが官僚になり、あるいは教授になりはしたものの、海外から文献やら理論を輸入するだけに終始してしまう、そういうことがよくあります。受動的認識の弊害にほかならず、実は成績優秀者が陥りやすいところでもあるんです。 もはやそれは、世界では通用しなくなっている。世界では、自ら考えて解決法を模索するという能動的認識が大きくものを言うんです。ぼくはスピーチの最初でこう話しました。 「あなた方が今日まで勉強してきたのは受動的主客分離型の認識と分類できるわけです。これから実社会に出て実務に就く人も、大学院に入って研究に従事する人も、これまでと全く異なる事態、能動的主客分離型認識に直面する事を覚悟する必要があります。これまでの成績が良かったから、これからも大丈夫だろうというのは通用しません。 今の日本は梅雨時の曇天のように重い暗いムードに包まれていますね。ぼくや田中耕一さんのノーベル賞受賞を「自信を喪失している日本人を励ますものだった」なんて言う人がいましたけれど、どうして喪失などというのかわからない。私たちはもっと自信を持つべきだと思います。  経済や外交、教育など、確かに深刻な問題は多いけれども、暗いほうばかりを向いていたら決して状況は良くならない。やればできるんです。そんなようなニュアンスも少し込めたつもりでした。 父兄も交えていっぱいの講堂は、卒業式としては異例のリラックスムードとなりました。ぼくの成績表を見た学生達はゲタゲタ笑っていましたが、学校の成績が一生を決めてしまうことなんてない、成績が悪くたってやりたいことはやれるんだ、というぼくの考えを少しは理解してくれたようでした。 大阪市立大への武者修行 大学院の修士課程に入り、いよいよ研究者として頑張らなくてはいけないと、腹がすわりました。しかし、ほとんどビリで物理学科を卒業したわけですから、物理の研究をするための土台が今一つだなと、自分でも感じていたのです。 それで、なんとかしようと他の大学へ武者修行に出ることにしました。理論物理学者として尊敬していた南部陽一郎先生（シカゴ大学名誉教授）が、開校したばかりの大阪市立大で理論物理研究室を開いたんです。 南部先生は東大の大先輩で、物理をやる人間には憧れの存在でしたが、面識があるわけでもないので、飛び込み同然で大阪に乗り込みました。なんとかお願いして、首を縦に振っていただき、ぼくは研究室に寝泊まりして勉強することにしました。  １ヶ月間、研究室の大机に貸し布団を敷いて、南部先生のセミナーに参加したのです。それだけでなく物理の輪講をやったり、顔を出せるところはどこにでも出して、とにかく少しでも多く、他の先生方の考えを理解しようと必死で努めました。 そういった努力が少しは周りからみとめられたのか、東京へ戻ってきたぼくに、先輩の藤本陽一さん（早稲田大学名誉教授）が、声を掛けてくれました。「一緒に原子核乾板の実験をやってみないか」そういうお誘いでした。 もちろん快諾しました。ぼくにとって初めての大きな実験です。この実験計画に、山内先生はなんと５万円も寄付してくださいました。当時の５万円といえば大金です。なにしろぼくの１年分の奨学金よりも多いんですから。やる気が漲（みなぎ）ってくる思いがしました。 そして、藤本さんと二人で、原子核乾板（素粒子の飛跡検出器）を使った宇宙線の実験を始めることになったのです。いよいよ、ぼくの研究者生活が、本格的にスタートしたというわけです。  この世に摩擦がなかったら 研究者生活はスタートしたものの、相変わらずお金はなく、アルバイトは続けざるを得ませんでした。東大の大学院にはいろいろなところから講師のオファーがくるんです。先生や先輩から「小柴君、ちょっと行ってみないか」という感じで仕事が回ってくる。それを手当たり次第に引き受けることにしました。 地元の横須賀にも先生として通ったんです。今は鎌倉にある私学の栄光学園で中学生に物理を教えましてね。昔から子どもと遊ぶのは好きだったので、中学生の授業はとても楽しかった記憶があります。  物理の難解さを和らげようと、試験でもユニークな問題を作っていました。「この世の中に、摩擦というものがなくなったらどうなるのか。記せ」なんていう設問です。この問題がどこが面白いかというと、計算問題や用語を正しく答える設問とは違い、生徒が自分でいろいろと頭をひねることができるからです。 ぼくにしても様々な答えが返ってくることからしてまず楽しいし、正解不正解は別にして、「摩擦がなくなるって・・・」なんてことを一所懸命に考えるというプロセスこそが生徒諸君には貴重だと思ったわけです。 ちなみに、この設問の正解は「白紙答案」。摩擦がなければ鉛筆の先が滑って紙に文字は書けないからです。正解した生徒は３人くらいでしたが、ひょっとするとまるで分からずに途方に暮れて白紙で出した生徒も交じっていたかもしれませんね。  でもそれでいいんです。物理ってユニークで面白いんだな、無味乾燥なペーパーテストだけじゃないんだな、って思ってくれることが、勉強が好きになる第１歩だからです。 世界の科学界では「日本は基礎科学が弱い」というイメージがあったり、今の子供達には理数系離れが顕著に起こっていると言われたりしていますが、問題は科学自体の小難しさではないと思うんです。 例えば中学生は、数学が好きだから数学を教えてくれる先生を好きになるということじゃない。逆です。数学の先生に魅力があるから数学という教科に興味を持つんです。それが小、中学生です。いや高校生だってそうです。ぼくもそうでした。 だから一般に言われている理系離れが事実なら、それは理科の先生の責任なんですよ。ぼくが先生だったら、まず子供たちと一緒になって遊びますね。遊びながら子どもの興味がどういうところにあるのかを考えますよ。 現状の教育システムでは、どうすればいいのでしょう。一番重要な時期は中学生だと思います。この頃に「科学なんてつまんない」と思うと、もう一生、科学に背をむけてしまうことになる。中学生にこそ、科学は自分でやって、いろいろと考えてみる勉強なんだということをしっかり教えてあげたいですね。教室で一方的に教わるだけでなく、自分で実験してみると科学は絶対に面白い。  具体的な提案としては、最初の授業で子供たちに理科が好きか嫌いかのアンケートに答えてもらいます。５段階くらいのアンケートです。そして授業を続け、半年後にまた同じアンケートを行う。そこで理科好きが増えていれば、その先生は良い先生ということになります。 「理科好きポイント」を多く集めた先生には文部科学省からボーナスを支給するんです。全国で１０００人くらいの理科の先生に一人１００万円くらいのご褒美を渡す。将来の日本のことを考えれば、たいした金額ではないはずです。  もうひとつのプランは、教員免許をもっていなくとも理科をやることが心底好きな人間に教えさせる制度を創ること。たとえば奨学金をもらっている大学院生に半年くらいのスパンで理科の授業を受け持ってもらうとか。 実は、栄光学園で講師をやったぼくが、まさにその例なんですけどね。その栄光学園には１年半くらい通いました。なぜか、「ロクさん」がぼくのニックネームでした。なんでも、国語の教科書に載っていた小説の登場人物にロクさんというのがいて、奇行の持ち主だったからだそうです。 実は、命名の理由は、ノーベル賞受賞後の新聞記事で知ったんですね。あだ名の由来なんてものは、決して教壇に立っている側の人間の耳には入ってこないものですから。 余談ですが、高校時代、大学時代から、ぼくは子供たちと遊ぶのが好きで、近所の子どもたちをよく写生やピクニックに連れて行ったりしたもんです。 つい先日、ノーベル賞受賞のお祝いの電話がかかってきたんですが、なんと６０年前に幼稚園児だった元・女の子からだったんですね。「おめでとうございます。あの頃は親切にしていただいて、ありがとうございました。なつかしいですね」なんて話してくれたんです。  夢のアメリカ行き 
キャプロン先生という素晴らしい担当教官の指導もあって、ぼくはとうとう学位を取ることができました。「宇宙線中の超高エネルギー現象」というタイトルの論文でした。 ロチェスター大にやってきてから、学位を取るまでにかかった時間はわずか１年８ヶ月。この取得スピードは、ロチェスター大の最短記録ということでした。 実際、研究漬けの１年８ヶ月で、学生が集うパーティーなどにも全く出ませんでした。ひたすら短距離走のような集中力で頑張り、念願の学位を取り、ロチェスター大にやってきた甲斐があったと充実感に満ちていたとき、ついに他の大学から誘いの声が掛かりました。 いの一番に誘いを掛けてくれたのは、シカゴ大のシャイン教授でした。シャイン教授は当時の宇宙線研究のボス的存在で、シカゴ大へ移籍して君の研究を継続しないか、とわざわざ言ってくれました。 俸給は、年に６０００ドル。月にならせば、５００ドルです。初めてアメリカ大陸の土を踏んだ１年半前のことを思い起こすと、夢のような話でした。ぼくはお世話になったキャプロン先生に見送られながら、荷物をまとめて早速シカゴへと移りました。 シカゴでの３年間はとても快適でした。ぼくの人生の中で、一番自由気ままな時代だったかもしれません。お金に困ることもなく、勉強以外の趣味を楽しむゆとりも初めて持てたのですから。 大きなアパートを借りて、車もクライスラーを買いました。と言っても、クライスラーはドライブを楽しむために買ったというより、宇宙線観測のために打ち上げた気球を追うのが目的だったのですが。 その時代は、レコードもＬＰ盤が出始めるようになっていて、子供の頃を思い出し、心を躍らせながら買い込んでは、まさに聴き浸りましたね。シカゴ交響楽団という全米でも五本の指に入るオーケストラのクラシック・コンサートにも出掛けましたし、時にはニューオリンズまでジャズを聴きにいったりもしたのです。 とにかく学位を取っているから生活費の心配はないし、シャイン教授はとても闊達（かったつ）な人で、自由に研究をやらせてくれました。 当時、一番好きだったことと言えば、クラシック音楽のレコードを聴きながら、缶ビールを飲むことでしたね。空き缶を台所の床にきれいに並べていったら、すっかり埋め尽くされてしまった、なんてこともありました。 分からないことは専門家に聴け シカゴ大での生活が３年あまり経った頃、「宇宙線はどういう元素構成をしているのか」を調べた論文を完成させました。それ以前に、「宇宙の元素の存在比はどうなっているのか」という論文が、他の先生の研究で発表されていて、その論文と比べてみると、ぼくの実験結果とは違うところが２ヶ所ほどあった。ぼくの測った宇宙線は重い元素が多かったんです。 このことに疑問を持ったぼくは、自分一人の頭でこねくり回すより、専門家に意見を聴こうと思いました。幸い、シカゴ大にはインド人のチャンドラセカール先生という天体物理学の大権威がいて、思い切って、彼の研究室まで教わりに出かけました。  「星にはいろいろなタイプがあって、違うタイプの星は元素組成も違ってくる。重い元素が多いのは、おそらく比較的若いタイプの星だろう」 そういったことを、チャンドラセカール先生から助言いただいたのです。 ぼくは、分からないことがあると、必ず専門家に意見を聴きに行くんです。ただ、なんでもかんでも聴けばいいというんじゃない。聴く前に、左から右から、上から下から、内から外からと、とことん考えるんです。 自分なりに時間をかけて考えたうえで「分からない」と思ったことを専門家に聴くと、たとえ目に見えた成果がなくても、すごく良い勉強になるものなんです。思えば、大阪市立大へ南部先生を慕って武者修行に出かけた動機も同じようなことです。 チャンドラセカール先生に教わったことがきっかけで、ぼくは星に関する勉強を始めました。そのおかげで、書き上げた論文の中に、超新星の話を入れておくことができたのです。 チャンドラセカール先生に教わりにいった経験が、４０年以上後のぼくのノーベル賞受賞につながっていったことを思い返すと、ここでも人の運命や縁というのはつくづく不思議なものだと考えずにはいられません。ぼくはどこへ行っても行く先々で素晴らしい人間に巡り会っていたんだなと、返すがえす思う次第です。
その結果、ぼくが責任者に指名されることになったんです。１２ヶ国との共同研究で、そのリーダーを務めなければならないのですから、これは大変です。果たしてぼくに務まるどうか。 大学で、家で、とにかく目の回るような日々が続き、共同プロジェクトの解析結果は、何とかいくつかの論文にまとめることができました。大変な日々でしたが、この時の、ビッグプロジェクトを切り盛りさせられた経験が、後に「カミオカンデ」をスタートさせる時に、大いに役立ったことは言うまでもありません。
カミオカンデへの道 神岡鉱山というのは、奈良時代の養老年間に黄金を算出し、時の天皇に金を献じたという言い伝えがあり、鉱山堀の最盛期に当たる昭和３０年代には、良質の鉛、亜鉛が採掘され、鉱山関係者が百世帯近く住んでいたという歴史があります。 しかし、当時はすでに鉱物資源が少なくなり、一時ほどの盛況はなくなっていました。そこで、三井金属の社長に神岡鉱山を紹介してもらったんです。とうのも、神岡鉱山は、ぼくたちが考えた実験のステージとしては最適だったからです。 強固な岩盤と豊富な地下水が、今度の実験にはもってこいでした。産業的には無用の長物と化していた神岡鉱山でも、ぼくら実験屋にとってはまだまだ輝きを放つ金脈だったわけです。実験の結果、実際にミュー粒子が平行に１８本まで来ていることが確認できたんです。ぼくたちが予想していたとおりでした。 この「ミュー束実験」で須田君、そして戸塚洋二君が学位をものにしました。時は１９６０年代の終わり頃、高度経済成長の真っ只中でした。
そんな時、つくば研究学園都市・高エネルギー物理学研究所（現在のＫＥＫ）の菅原寛孝（ひろたか）主幹から打診があったのです。 「今度、高エネルギー物理学研究所で、大統一理論の陽子崩壊に関するシンポジウムをやろうと思っているんです。しかし理論だけでは心もとないので、小柴先生に陽子崩壊を探索する実験を考えていただきたいのです」そういった趣旨でした。 この打診は、まさに渡りに船だと思いました。学生達が、本気になって取り組める国内の実験に発展しそうな予感に満ち満ちていたからです。ぼくは、全思考を陽子崩壊実験の構想に傾けました。
長くなってしまいました。ここから本文の続きです。 陽子崩壊の観察実験というのは、大きく分けて、鉄板を重ねたものを使う方法と、水を使ったものとに、分類できます。 その時、ぼくの頭に浮かんだのは水の方でした。多量の物質中のどこで起きた現象でも、またどんな方向に飛び出したとしても、一様に観察できるのは透明度の高い水の中です。それになにより水は安価だし、検出器も表面だけに配置すればいいので経済的だと考えたのです 具体的なプランとしては、神岡鉱山のようなところの地下深くに水をたくさん溜めて、四方八方から観測し続けるというものです。そういうわけで、ある晩カミオカンデのモデルになる構想図を書いてみました。 この図はわずか一晩で出来上がったのですが、それというのも、その時から２０年前のシカゴ留学時代から温めていた構想でもあったからです。 当時、ボストンのＭＩＴに来ていたイタリアのオッキャリーニ教授とは、ぼくのアパートでよくディスカッションをしていました。オッキャリーニ教授は原子核乾板の権威で、彼とビールを飲んでは、「地下にきれいな水を溜めて、それを上から眺めたらなにが見えるんだろう」というようなことを、くつろぎつつも真顔で話し合っていたんですね。  そのとき、オッキャリーニ教授とこういう話になりました。「真っ暗な岩塩坑に水を満たせば、飽和食塩水の池ができる。飽和食塩水ならば余計な菌などは発生しないから、その真っ暗な池に光電子増倍管を下のほうにだけ向けて、下からくる光だけを観察したら、いったいなにがみえるだろう」と。 そんなような話が、ぼくの中で長い年月のうちに、どんどんと繋がっていったんですね。しかしオッキャリーニ教授との雑談の時は、光電子増倍管はとても高価だから、それを何万本も使うなんて非現実的だという結論に達したんです。それでもずっと、ぼくの頭の隅にその考えは残っていたというわけです。 このアイデアこそ、ぼくが日頃から学生達に行っている、「研究者ならば、今は駄目でもいつかは実現してやるという研究の卵を、三つか四つ考え続けよ」というところの「卵」でした。 なぜ「卵」を温めることが大事かといいますと、世界にはいろいろな情報が溢れているから、自分がいつかはやりたいと思っている目標をいくつか持っていることが、情報の取捨選択に役立つからです。 そうすればいつか、効率よく、そしてより深く、「卵」を孵化（ふか）させることができるわけです。その「卵」が、「ミュー束実験」でお世話になっている神岡鉱山と、ついにピタリと重なりました。  強固な岩盤、綺麗で豊富な地下水。そして、ぼくたちの実験に大変好意的に接してくれる神岡の人々・・・。ついに、カミオカンデが見えてきました。 １７万光年の彼方（かなた）からの贈り物 １９７０年代、当時の物理学者が最も注目していたのが、ノーベル賞受賞者のグラショウ博士が提唱していた大統一理論というものでした。 自然界には四つの力があります。「重力」、「電磁気的な力」、放射性元素が電子を放出して他の原子に変わる、その現象を支配している「弱い力」、そして、物質の芯になる原子核を一つにまとめている「強い力」の四つです。
ここから本文の続きです。 大統一理論というのは、四つの力のうち、「電磁気的な力」、「弱い力」、「強い力」の三つをそれぞれ別個ではなく、統一的に説明する理論なんです。そのうちの「電磁気的な力」と「弱い力」は、本質的に同じ力だとして統一的に扱えることが「標準理論」としてすでに示されていました。 そこへ、「強い力」を含めようとしたから「大」が理論の前に付いているわけです。ちなみにグラショウ博士は標準理論でノーベル物理学賞を受賞しています。 また彼の大統一理論によれば、陽子崩壊でいちばん崩壊しやすい形式は、陽子が陽電子と中性パイ中間子に壊れるものだという。中性パイ中間子はさらに崩壊して二つのガンマ線になり更にそれらが電子・陽電子対になり、その刹那にチェレンコフ光という青い光  が出る、というわけです。そのチェレンコフ光を観測出来れば、陽子崩壊の証明ができると思ったんですね。そして、チェレンコフ光を狙うのであれば、大きな水槽に水をたくさん蓄えて、周囲を光電子増倍管というもので覆ってしまえばキャッチできる、ということまでは想像がついていました。 光電子増倍管というのは、わずかな光の粒子を電子に変換し、電極に衝突させることで数百万倍に増幅させる光センサーです。光電子増倍管は直径１センチ以下のものから数百種類あり、パソコンのスキャナーや産業用、医療用の計測機器などの心臓部を担うもので、光技術の最先端といってもいいでしょう。 ぼくら実験屋が使う光電子増倍管は見かけは巨大な電球といった感じでしょうか。電球のガラス部分はとても透明度が高く、その分少しの光にも反応しやすくなっています。 ここで、カミオカンデという名前の由来について少し触れましょう。カミオカンデ（ＫＡＭＩＯＫＡＮＤＥ）は神岡の、ＫＡＭＩＯＫＡと、陽子や中性子といった核子の崩壊の実験を意味する英語の頭文字、ＮＤＥをくっつけた造語です。 この命名におちついたのは、地元・神岡の人々の行為が嬉しくて、もし大きな成果が出たら、歴史に名前が残るようにと考えたからなんです。実験、研究というのは長い間、じっくりと腰を据えて行う作業ですから、地元の人との人間的触れ合いがとても大切になってきます。 僕らは鉱山作業員の寮に一緒になって泊まり込み、食堂で作ってもらったお弁当を持って坑内へ入っていきました。夜になれば、作業員たちと酒盛りをしたものです。今でも食堂のおばちゃんたちとは親しくさせてもらっています。  実験屋は実験のことだけをかんがえていればいいというのは、大間違いなんですね。実験というのは、決して一人の力だけで出来るものではないのです。だから、カミオカンデの命名にも、ぼくらと神岡の人々との人間的なつながりが大きく影響したというわけです。 鉱山の奥深くに掘られたカミオカンデの設備は、巨大な円筒形で、高さ１６メートル、直径１５．６メートルです。地下１０００メートルにある、このいわば巨大な穴ぼこに３０００トンの水を蓄えいくつもの光電子増倍管を備え付ける計画を進めていました。このうち、実質的に機能するのは１０００トンの水です。 グラショウの大統一理論に基づいて計算すると、水１０００トンの中の観測ならば、その中の陽子は数年で崩壊するはずでした。しかし、もし光電子増倍管のすぐそばで何かが起こった場合は、それがどれだけのエネルギーをもっているのか、どっちの方向を向いているのか判別できないので、そのために検出器の水は、光電子増倍管から２メートル離れていなければいけない。 つまり１０００トンの周囲を覆う２メートルの厚さの水が、別途必要となるわけです。それが水３０００トン（検出に有効なのは１０００トン）の理由です。 ところが多くの物理学者が注目している実験なだけあって、ぼくたちのチームだけでなく、アメリカでも陽子崩壊を観測する実験を計画していたんです。 ＩＭＢという合同チーム（カリフォルニア大アーバイン校・ミシガン大・ブルックヘブン国立研究所の共同実験）が、７０００トンの水を使ってチェレンコフ光を捕まえる装置を作ったという情報が入ってきました。水の量だけを考えればカミオカンデの倍以上です  いわば陽子崩壊実験の国際的競演というわけですが、では、向こうが７０００トンならこっちも容量を増やそうかというわけには、残念ながらいきません。その時のカミオカンデは、場所的に３０００トンが限界でした。 規模が違うのだから、同じ戦い方をしてもかないません。子供が大人と普通に喧嘩したら、負けるに決まっている。熟慮の末、ぼくたちが採った戦略は「さらに微弱なチェレンコフ光の信号を正確に捕まえられるようにすること」でした。 そこで、水の容量はそのままに、光電子増倍管の精度をより高める手段を摸索したわけです。当時、世界最大の光電子増倍管は直径２０センチのものでした。ＩＭＢでも直径１２．５センチの光電子増倍管を使用していました。 だったらカミオカンデでは、光電子増倍管の直径を５０センチにして、ＩＭＢの７０００トンの容量に対抗しようと、考えたのです。ぼくは、「鵯（ひよどり）越えの逆（さか）落としで行こう」とみんなに言いました。 それはまさに源義経が一ノ谷の合戦で「鹿が下りているのに、同じ四つ足の馬が下りれぬはずがない」と、断崖絶壁を駆け下り、平家に勝利したのと同じように、相手の裏をかく戦法をとろうと思ったのです そうして、今では光電子増倍管の世界シェア６割を誇る浜松ホトニクス（当時は浜松テレビ）に依頼しに行ったわけです。あとで聞いた話ですが、１２．５センチの直径を５０センチにまで大きくするというのは、決して出来ないことはないけれど、技術的にものすごく大変なことなのだそうです。 オレは１日分、兄貴なんだ 大きさもケタ違いだから機械で造るわけにはいかず、ひとつひとつガラス職人が慎重に手作りしなければいけない。材質から設計、製造設備に至るまで、すべてを一から練り直さなければいけない。 大きさに加えて水の中で稼働するわけだから水圧に耐えられる巨人さも必要です。だから当然ガラスの材質は高コストになる。また、曲線が異なる部分でのガラスの厚さは決まっていて、誤差は数ミリしか許されないといった難しい仕事です。とすると、とびきり優秀なガラス職人を雇わなくてはならない。 そういった理由が大きかったかどうかは分かりませんが、晝馬（ひるま）社長はなかなか首を縦に振ってくれません。うちの研究室からも開発に応援を出しますからと口説いても、どうしても「うん」と言ってくれなかった。  結局ぼくの研究室で、３時間くらいすったもんだしたんですね。でも図々しくもぼくは、３時間もすったもんだするということは、まったく可能性がないわけではない、駄目なら３０分で決裂しているはずだと、冷静に考えていました。 晝馬社長も、実は迷っていたんだと思います。浜松ホトニクスは「未知未踏のところを追え」というフロンティアスピリットを社訓に掲げているような会社ですし、社長自身もぼくらの計画自体には大いに興味を示していた様子だったからです。 技術的なことを全て語り尽くしたぼくは、最後の手段に出ました。「おまえさん、生まれは１９２６年の９月２０日だってね。同い年だ。でも、誕生日はオレの方が１日早いじゃないか。オレの方が１日兄貴なんだ。この国では年長者の言うことは素直に聞くもんだよ」  晝馬社長とぼくとは誕生日が、偶然にもたった１日違いだったのです。ただ、それまでの技術中心の話と比べれば、屁理屈にもなっていない理屈です。 どういう反応をするかと思っていたら、今の言葉が利いたのかどうか分かりませんが、「ひとつ、思い切ってやってみることにしようや」と、ついに晝馬社長が決心してくれました。 もってけ、ドロボー！ １年後、光電子増倍管の試作品が、出来上がってきました。試行錯誤の結果、直径５０センチの光電子増倍管なら量産が可能だということで、こちらも了承したのです。この試作品は、直径５０センチでもケタ外れの観測能力を備えていて、計算上はＩＭＢに十分に対抗できることがわかっていたからです。 試作品の光電子増倍管ですら、晝馬社長の会心の笑みが浮かんでくるような素晴らしい出来栄えでした。おそらく完成品ならば、電子を千倍以上に強め、たとえば月面上にある懐中電灯の光までとらえるほどの高性能になることが予想できました。さすがは世界に名だたる浜松ホトニクスの技術力です。 ただ、これが、１個３０万円。出来栄えからすれば決して高い値段ではなかったのですが、なにしろぼくらは国民の税金を使わせてもらって実験するわけだから、どんなにこちらが無理を言って頼んだこととはいえ、メーカーの言い値に首肯（しゅこう）することはできません。これは、常日頃から学生に言い続けてきている、ぼくのポリシーでもあるんです。 だから値切りに値切りました。「うちの優秀な部下二人を助っ人に送り込んだんだから、開発費は相殺して欲しい。それで原価計算をしてみたんだが、ひとつ１２万くらいで上がるはずだ。申し訳ないが、それでなんとかしてほしい」 晝馬社長は真ん丸の目をぎょっとさせ、絶句してしまいました。結局、１個につき１３万円くらい払ったと記憶しています。なんでもその時、晝馬社長は心の中で「もってけ、ドロボー！」と叫んだそうですが。 その後しばらく、「小柴先生のおかげで、ウチは３億の赤字を出した」と、晝馬社長は人に会うたびにボヤいていたそうです。でもその少し後、カミオカンデがニュートリノを捕まえてからはぜんぜん文句を言わなくなった。 余談ですが、ぼくのノーベル賞受賞が決まったとき、晝馬社長はお祝いに来てくれました。「開発で赤字は出したけれど宣伝費として考えれば、ずいぶんと稼がせてもらった」なんて笑ってましたね。 とにかく、晝馬社長の気っ風の良さと浜松ホトニクスの頑張りによって、直径５０センチの光電子増倍管が出来上がった。これで実験感度はＩＭＢの１６倍になったわけです。 全てはぼくの貧乏性から カミオカンデの３０００トンの水は、恐らく世界一綺麗な水だったと思います。もともと綺麗な地下水を徹底的に濾過し、とことん綺麗にする努力を繰り返しました。そうして作られた水は、純水といって、イオン成分までも除かれてしまっています。だから、飲む分にはあまりおいしくないし、身体にも良くないそうです。でも、実験には最適なのです。また他の手段と比べて、費用もあまりかかりません。 こうした、実験を支えてくれた多くの方々による諸々の努力は、実は、ぼくの貧乏性に起因していることなのです。浜松ホトニクスに開発を依頼した光電子増倍管のところでも触れましたが、ぼくたちの研究、実験には国民の税金が使われています。 ２億、３億というお金を使って、目に見える利益を産業にもたらすわけでもない実験をやっている。ロマンはあるし、哲学的でもありますが、実際のところは百年先にだって、商売としては役立つかどうかわかりません。 陽子の崩壊を探すという実験は、もし当たればノーベル賞級の成果には違いないけれど、見つかるという確証はまるでない。いわば宝くじみたいなものです。そこに、国民の税金を使うということが、どうにもぼくの気持ちを重くしていたんです。物のない時代に育ち、一円たりとも無駄にできないという暮らしを若いときにしたせいかもしれません。 そこで、人様のお金を使わせていただく以上、陽子崩壊だけでなく、もう少し実験の可能性を広げ、得られる成果の確率を少しでも高めようとは、いつも考えていました。たとえは悪いかもしれませんが、別の種類の確率の高い宝くじを何枚か買っておく心境によく似ています。 それで、カミオカンデを造るための概算要求の付属文書を出すとき、当初の目的以外にも、別に２，３行、付け加えておくことにしたのです。そこにはこう書きました。 「カミオカンデの実験は、陽子崩壊の探索だけでなく、もし銀河系内で超新星の爆発があった場合、そのときに放出されたニュートリノを２００～３００個捕まえられるはずです」と。 まさか、その追加の２，３行の方こそが、現実のものになるとは、もちろん夢にも思わなかったんですけどね。
日本人よ、胸を張れ！ 最後の論文を仕上げ、ぼくは１９８７年３月３１日、東大を退官しました。退官後は、東海大学に９年ほどお世話になり、その間、西ドイツにのハンブルグ大学に招かれ、セルンで研究をさせてもらい、さらにアメリカへも２年と、海外滞在が続きました。 カミオカンデでは、思いがけない超新星ニュートリノの観測の翌年の８８年、本来の目的であった太陽ニュートリノの観測にも成功しました。これは同年に論文を発表できました。
続きです。 スーパーカミオカンデは、ぼくが東大を退官したあと、戸塚君たちの甚大な努力によって完成に至ったのです。高さ、４１．４ｍ、直径３９．３ｍ。水量は５万トン。なんとカミオカンデの１７倍のスケールです。これで観測感度は飛躍的に高まったわけです。 スーパーカミオカンデ設立に関しては、当然の事ながら、ぼくは影ながらの応援しかできなかった。いわば資金調達役でした。 カミオカンデの建設費は、約３億５千万円。スーパーカミオカンデは建設予算もケタ違いで、約１００億円が必要でした。かカミオカンデの素晴らしい実績はあるものの、１００億円もの大金を要求するのは、やっぱり多少気が重かった。すべて国民の税金ですからね。 そこでぼくは一計を案じました。世界のノーベル物理学賞受賞者に連絡して、スーパーカミオカンデの素晴らしさを力説しました。そして当時の東大総長・有馬朗人（あきと）先生あてに、「素晴らしい計画だ。世界の物理学者がスーパーカミオカンデに期待を寄せている。是非とも実行するべきだ」といったメッセージを送るように頼んだんです。 強力な援軍に期待したわけですね。すると有馬総長の元に、六通もの手紙が届いたそうです。そして１９９６年、カミオカンデの１５０ｍ隣にスーパーカミオカンデが完成しました。１９９８年には、戸塚君の指揮の下でニュートリノに質量があることが確認されました。これは「標準理論」に理論上の変更を迫る、大発見だといえます。 物理屋になりたかったんだよ 今回のノーベル賞に関してもそうですが、賞というのは、実績を出してからある程度の時間が経ってから与えられるものなんです。それでも、１７万年かけてカミオカンデに飛び込んできた超新星ニュートリノの長旅のことを思えば、１０年や２０年はたいした時間じゃない。 １９９６年にヨーロッパ物理学会特別賞、翌９７年には文化勲章をいただきました。さらに２０００年にはイスラエルのウルフ賞、そしてノーベル賞の少し前に米国物理学会パノフスキー賞を頂戴したんです。 どの賞を頂いたときにも素晴らしい感慨がありましたが、中でも文化勲章をいただいたときの思い出は、特に印象に残っています。 ぼくの受賞が発表されるとすぐ、お祝いのファックスが届いたんです。  南部陽一郎先生からでした。ぼくが大学院に入った当初、大阪市立大へ武者修行に出かけたときのあの先生です。 ファックスには、仰向けになったチンパンジーと開いた研究書のイラストが書かれていて、チンパンジーが「物理屋になりたかったんだよ」と言っている ー そんなファックスでした。  このチンパンジーこそ、まさにあの頃のぼくの姿で、苦手な物理理論をなんとかものにしてやろうと必死でもがいていた当時の思い出が、ぐるぐると蘇ってきて胸が熱くなりました。 先生は、そんな若い時のぼくの気持ちをずっと覚えていてくれて、わざわざ手描きのイラストを贈ってくれたのです。このファックスを、ぼくは何時間も何時間も眺めていました 日本の煌々（こうこう）たる未来 ２００２年４月、１９９３年に全ての役割を終えていたカミオカンデの跡地に、カムランド（東北大、スタンフォード大などの国際チーム）という新しい観測設備が完成しました。 ここでも素晴らしい観測結果が生まれました。ぼくがノーベル賞の授賞式出席のためストックホルムへ向かう前日、鈴木厚人くんが指揮を取るカムランドが、今度は反電子ニュートリノに質量があることを突き止めたのです。 カムランドでは、日本人の研究者よりアメリカ人の研究者の方が数が多いんです。アメリカ人研究者が５０数人、日本人は３０数人。スーパーカミオカンデではアメリカ人が８０数人で、日本人が１００人くらいかな。 とにかくものすごい数のアメリカ人研究者が日本の岐阜県神岡町に集まって来ているんです。まさに、神岡は世界のニュートリノ研究のメッカなんです。これは日本人として、とても気分の良いことですよ。  若い人たちへのメッセージ 基礎科学の研究、実験というのは、本気でやってみると、とても面白いものです。これは物理学だけでなくぼくたちを取り囲んでいる自然というものは、ぼくらの頭では思いも付かないような「事実」を持っているものなのです。 これは自然が意図的に隠しているわけではなく、ぼくらが発見できないだけのことが多いんですね。あるいは見ているのに、悪い先入観で、重要な事実とは気づかないでいることだってあるかもしれない。 その事実をきちんと見極めるためには、本気になって目を見開かないといけません。ぼくが若い人たちに言いたいことはどんな分野の仕事をやっていようとも、どうぞ自分のやっていることを、まず本気になって見つめてください、ということです。 そして繰り返しになりますが、いつか達成したいと思っている「卵」を多く持っていてください。その卵のことをいつでも本気で考えていれば、きっとなんとかなると思いますよ。 最後にひと言。 １９８７年の２月、水を綺麗にしたばかりのカミオカンデに超新星ニュートリノが飛び込んできた。ぼくの東大退官の１ヶ月前のことだった。この計ったようなタイミングを、ぼくもみなさんも「幸運」と言っているんだけど、ぼくが本当に幸運だと思ったのは、素晴らしい人たちに巡り会えたことなんです。 この素晴らしい人たちとの出会いが、ぼくを支えてくれたんだと思っています。賞のありがたみよりも、人々との触れ合いの方が、ぼくにはずっと「幸運」だったと思うんですよ。  だから読者の皆さんも、自分の「卵」を大事にすると同時に、多くの人との触れあいを、どうぞ大切にしてください。 完 |
ヘリウム 
