始まりと終わり―戸塚洋二・東大特別栄誉教授自然界を構成する�〇�間��長さ�２硬戞兵僧漫Ε┘優襯�ー）の３つの「始まり」と「終わり」の有無について話した。 例えば時間の始まりは、宇宙が誕生したビッグバンの瞬間でおよそ137億年前。温度の始まりは、温度を決定付ける「分子の運動エネルギー」がゼロになる摂氏−273度など。その他、理論上の数値で、未だ立証されていないものはあるが、全てに「始まり」と「終わり」があることを紹介した。 戸塚先生は、「全て有限な感じがする。今の時論ではこうなる。（しかし）我々はまだ自然を完全には理解していない。例えば、光を超える速さはないのかとか、マイナスのエネルギーというのはないのか、時間の動きは逆転することはないのか、とか。ここで新しい法則が見つかると必ずやそれが現実の生活に跳ね返ってくる。まだまだやらなきゃいけないことがある。夢を持って自然の理解に努めたい。」と意気込みを語った。 戸塚教授は、最後に友人でもあった天文学者のジョン・バーコール氏の「研究計画どおりに物事が進んでしまったらそんなにつまらないことはない。そうではなく最も重要なことはまだどう質問していいのかわからない想像もできないようなことに答えを出すことなんだ。」という言葉を紹介。研究とは、わからないことへの挑戦なのだということを強調していた。 中学生へ話をするのは初めてだった戸塚先生は、この日の授業に備えて、中学1･2年生の理科の参考書を読んだという。塾生達がまだ習っていない言葉をなるべく使わないようにするなど、難しい内容をわかりやすく話していた。 20世紀の日本人物理学者は活躍した―有馬塾長冒頭、「私が、『日本人は独創性がある』と言ったところ、皆さんの中に『先生、教科書を見ても日本人は全然出てこない』」という質問があった。」ことに触れ、世界的な日本人物理学者の活躍を取り上げた。 ＜京都帝大同期の二人のノーベル賞学者＞ 湯川秀樹氏 1932年に、原子核を構成する素粒子、中性子が発見された。 ところが、原子核を構成する別の素粒子、陽子と中性子は反発しあう性質を持っていた。では、どうして陽子、中性子は原子核の中におさまっているのかということが議論になった。 そんな中、湯川氏は1935年に２つを結びつける物質「中間子」の存在を予言した。これが、世界の物理学者の「力」の概念を大きく変え、1935年、日本人初のノーベル賞者となった。 朝永振一郎氏 また、有馬氏が「（京都帝国大学で）湯川氏と同じクラスにいた大天才」と紹介した朝永振一郎氏は、量子力学の分野で、電子の質量の新しい計算方法、「繰り込み理論」を発表しノーベル賞を受賞した。 有馬先生は、「面白いことにこの二人のように一人偉い人が生まれるとその仲間からも偉い人が出る、ですからみなさん友達は大切にしてくださいね。いい意味での、あいつに負けるかという競争心をもって下さい」と切磋琢磨の必要を強調した。 この他、陽子崩壊の観測から一旦方針を変えニュートリノの観測に成功したノーベル賞学者、小柴昌俊氏、原子の構造を突き止めて、ノーベル賞を受賞したラザフォードより10年も早くに構造を予言していた、長岡半太郎氏の功績も紹介した。 塾生に、身近なことへの気付きを―古田・立教新座中学校、高等学校教諭「私は教師なので、身近な現象で子供が気がついていなかったことに気付いていくような授業がしたい」と言っていた古田先生は、「定規をティッシュでこすって、植物など、身の回りのものに近づけたらどうなるか」など、学校の授業ではやらない実験を体験させた。 塾生は、定規を、植物の葉や髪の毛、ホコリ、シャープペンシルの芯など、さまざまなものに近づけ、反応を観察した。 「お、今（葉が）すげえ動いた！」「ホコリがバウンドしました！」 塾生達から大きな声が上がった。 8限目は、全国中学校理科研究会会長で東京品川区立荏原第２中学校校長の、中村日出夫先生が講話した。 そこでは、「木の年輪から何が分かるか」など、日本学生科学賞を受賞した研究作品の例を引きながら、科学の分野では「研究の動機」というものがきわめて大切であることが強調された。（坂西雅彦） |
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光電効果と半導体を使った実験アインシュタインなど20世紀の科学者達の研究のおかげで発展した技術について、実験を交えながら勉強した。 まず瀧川先生は、アインシュタインが、物質に紫外線など強い光をあてると原子から電子が放出されるメカニズムを解明したことを紹介。塾生は、アルミホイルとストローで作った装置で実験し、確かめた。 次にアインシュタインの発見以後、科学技術が飛躍的に向上した理由として、「量子力学」の誕生、その後の「半導体」、なかでも集積回路の中でスイッチの役割をする「トランジスタ」の開発を挙げた。 実験では、トランジスタや発光ダイオードといった半導体の働きを勉強した。 最後に瀧川先生は、アインシュタインの登場によって科学は飛躍的に発展したが、一方で原子爆弾のようなものも生み出した。我々はこれをどうするのかということを考えなければならない。と締めくくった。 塾生は「水素と酸素だけでもあんなにすごいのに、（原子爆弾のエネルギーを想像すると）恐ろしくなった」と、科学の「怖さ」も垣間見た様子だった。 温度に関する実験―まとめと発表午後（4･5･6･7限目）は、昨日に続きグループ別での自由研究のまとめと発表に挑んだ。塾生たちは、前日からの実験をつづけ、必要なデータを集め終わったグループからまとめの作業に。 先生の指示で、以下の点をまとめた。 �．董璽淦瀋蠅瞭圧，伐樟� �⊆存格�法や使用器材 ��実験結果 �し彗�したデータをどう分析したか 2日間にわたる工夫の全ての発表はパワーポイントを使ったプレゼンテーション。�ー存碍覯未離灰瓮鵐畔賢⊆存撹�景の写真も取り入れ、��実験データのグラフ･表の作成など。 塾生にとっては初体験ばかり。しかし、それを苦もなく取り組む姿勢は、さすが、全国から選ばれた理科好き塾生たちだった。 できばえを競う発表の時間は1グループあたり5分。 �．謄�ッシュが燃える温度を実際に計測�¬�閉したペットボトル内の空気圧上昇に伴う温度変化のデータを計測、得られたデータから、ちり紙が発火する空気圧を数式により求めた�０欺免�火器で発火する空気圧を計測、数式で求めたものが適正な数字であったことを証明した。 その他、「真空中に温度は存在するか」「水の温度による洗剤の泡の立ち方の違い」をテーマにしたグループが優秀賞になった。 「最初（うまくいかなくて）実験が失敗かと思っていた。そしたら、計算した数字があっていてすごく嬉しかった」「頭の良いチームメイトに負けまいと思ったら、アイデアがどんどん湧いてきた。そんな自分に驚いています。（その友達とも）仲良くなれてよかった」塾生達は興奮ながらに語った。 前日から全体の実験を指導した瀧川教授は「全国の中、高校で、この種の実験が行われたのは初めてではないか。学校では揃えられない高価なセンサーなど100種を超える教材が持ち込まれたことにもよるが、塾生の次々に繰り出す工夫、発想には舌を巻いた。しかも、大変難しいテーマに挑み、それぞれ成果を得ていたことは貴重です」と手放しだった。 植物と水の話―講話中性子顕微鏡で捉えた、まるでレントゲンのような花の写真を紹介した上で、「かっこいいと思うかもしれないが新しいことをしようと思うと装置を自分で作らないといけない」と、自身の研究活動の実情を吐露した。また「いろんな分野を知っていると、どこかで何か役に立つ。例えば物理・化学・生物、いろんなものに興味をもって花開かせてもらいたいと思います。」と、成功へのカギを科学者の卵達にアドバイスした。 |
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