校長室より
2026/07/17
白夜のサンセット
地球儀を輪切りにして、北半球の半円に分度器を重ねたら、赤道が0度、北極点が90度になります。大津駅はちょうど分度器の35度の目盛の地点にあたります。このことから、赤道は北緯0度、北極点は北緯90度、大津駅は北緯35度ということになります。JR大津駅の1・2番ホームの京都寄りの端には、青い地球と赤色の鉄道レールをモチーフにしたモニュメントが設置されています。この地点がちょうど北緯35度線上に位置していることを示しているので、私は記念にと、このモニュメントをちょっとだけ触ってみたことがあります。
そして、まだ実現はしていないのですが、赤道も触ってみたいと思っています。赤道に赤い線が引かれている観光名所として最も有名なのは、南米エクアドルの首都キト近くにある赤道記念碑公園です。地面に引かれた赤い線をまたいで、北半球と南半球に同時に立つ体験をしてみたいなあと思っています。3月12日に掲載した「校長室より:影がなくなる国々」のように、赤道では春分と秋分の日に影がなくなるので、赤道直下でそのような記念写真も撮ってみたいなあと思っています。
ところで、北半球の日本では、夏は昼間が長くて冬は夜が長いです。このような昼間と夜間の時間差は、緯度が高くなる(北へ行く)につれて大きくなります。例えば、夏は大津よりも北海道の方が日照時間は長いのです。さらに北に行って、北ヨーロッパやロシア北部、カナダ北部では、もっと昼間の時間が長くなるのです。
私は以前に研究論文を発表するために、夏期休業中にロシア連邦第2の都市サンクトペテルブルクへ行ったことがあります。そこでまず気づいたのは、昼間でも太陽があまり高く昇らないので陽ざしが柔らかで涼しかったことです。そして20時になっても太陽が沈まず、21時になっても夕暮れのように空が明るいので、大通りには人があふれていて、とてもにぎやかでした。このように夕方の時間が長いので、自由な時間にいくつかの土産店をめぐって気にいった形のマトリョーシカをいくつか買うことができました。観光地なのでお土産店がたくさんあり、とくに名物のマトリョーシカはいろいろなサイズや形が販売されていたのです。ピアノを弾くネコの中からネコが4回も出てくるものや、クリスマスツリーの中からクリスマスツリーが3回も出てくるもの、家族の顔に似ていてその顔の人形が4回も出てくるものなどを選びました。レジにならぶと、店員さんたちがもじもじしながら、英語が得意そうな若い方をそっと前に押し出しておられたのが印象に残っています。
さらに北の方へ行くと、一晩中、太陽が沈まない「白夜」といわれる現象が起こります。私が「白夜」に興味を持ったのは、先輩の理科教員に見せていただいた一枚の絵葉書がきっかけです。この絵葉書には「白夜」の24時間の太陽が撮影されていました。
生徒の皆さんは、「白夜」となる日の、1日の太陽がどのような道すじをたどっているのかを想像してみたことがありますか。絵葉書を見ると、太陽が沈まない様子がよくわかるようになっていました。沈んでいく太陽が地平線すれすれまで進み、なめらかに方向を変えて、再び昇っていくのです。つまり、夕日(サンセット)が向きを変えて朝日(サンライズ)に変わるのです。そして、正午には最も太陽高度が高くなるのです。そのようなことがひと目でわかるので本当にすごい絵葉書だと思いました。もちろんこのような絵葉書は日本では販売されていません。
となれば、だれもがそのような絵葉書がほしいと思うのではないでしょうか。ようやくチャンスが到来して、ノルウェー王国で研究論文を発表できる機会を手に入れることができました。ノルウェー王国は南北に細長い国で、本土は北緯58度から71度に位置しています。そのため、「白夜」が起こる地域が広く、きっとあのような絵葉書が販売されているに違いありません。私は、知り合いの理科教員全員に、必ずあの絵葉書をお土産にするぞと心に誓って出発しました。ところが、なかなか「白夜」の絵葉書は売ってないものです。大津市を例にすると、びわこ花噴水や石山寺山門などの観光名所の絵葉書がたくさん販売されているように名所や名跡の絵葉書はあっても、空の虹や月と太陽などの絵葉書は売られてないのが普通なのです。それでも、移動するたびに注意して、「白夜」の絵葉書を探し続けました。ようやく見つけることができたのは、お土産店ではなく本屋さんの一角でした。一緒に行った教員の方もこの絵葉書をひと目見ると大変感動されて、友人への良いお土産ができたと喜んで購入されておられました。
ノルウェー王国は日本と違って、たくさんの天然資源に恵まれています。しかしながら、現地の方のお話では、やがて資源がなくなってしまう未来にそなえて、日本のような科学技術立国を目指しておられるということでした。そのようなことがあって、現地校の理科を参観して改善すべきことを教えてほしいと頼まれたのです。他国の授業参観の機会などなかなかないので、喜んで協力することにしました。現地の中学校の理科は、よくのびるお菓子もバネのように重さに比例してのびるのかを調べておられました。リンクから結果をすぐにグラフに表すことができるような仕組みが教科書にそのものに内蔵されていたことがとても印象に残りました。その反面、生徒同士が考えや意見を交流することをほとんど行わないということでしたので、日本ではひとりの生徒が発言したら他の生徒がきちんと聞いているし、発言をつなげることも大切にされていますと伝えました。
このように昼間が長い国の生活感覚はかなり異なっていました。夜中が明るいので時計を見ないと時刻がわかりづらいので、意識的に生活リズムをつくっておられるそうです。夏休みに規則正しい生活を心がけることにちょっと似ています。
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2026/07/14
車石(くるまいし)と京阪電車
中学生の頃、「車石」という和菓子を京都の親戚の方からいただきました。「世の中には、こんなに美味しいものがあるのか…」
と、本当に感激したのです。
大人になってから、もう一度、あの和菓子が食べたいと思い、和菓子の名前を頼りにして京都の親戚に聞いてみると、どうやらどこかの百貨店でたまたま買ったものだったことがわかりました。食べ物の執念はすごいもので、私は京都のいろいろな百貨店をめぐり、「車石」という和菓子を置いていないかを聞いてまわったのです。その結果、ようやく大津から出店されている和菓子屋さんで売っていたという情報を手に入れることができました。
期待に胸をふくらませて、そのお店を訪ねてみると、「車石」はつくっていたけれど、事情があって今は販売していないということでした。私はとてもがっかりしたので、お店の方に無理は承知で、中学生の頃に食べた味が忘れられないことや、どれほど感激したのかということや、どれほど苦労してお店を探していたのかについて、熱く語りました。すると、お店の方が、「それほど思っていただいていて本当にうれしい。私の思いがいっぱいつまったお菓子でもあるので、必ず復活させるので楽しみにしていてほしい」というお返事をいただいたのです。このときの願いが叶ったのかはわかりませんが、私が探し求めていた和菓子が、当時の味や形そのままに再販されました。私は、中学生の頃を懐かしむとともに、お店の方との会話も思い出しながら、「車石」を美味しくいただいたのです。
さて、和菓子の「車石」の名前には由来があります。本来の「車石」は、江戸時代に大津〜京都間の東海道(逢坂山)で、牛車をスムーズに通すために路面に敷かれた溝がある花こう岩の名前です。雨天時に土道がぬかるんで牛車が立ち往生するのを防ぐために、車輪の幅に合わせて石を12キロメートルにわたって2列に敷きつめたものです。車輪が石の上を通ることで摩擦が減り、それまで牛一頭につき数人での補助が必要だった荷物輸送が、馬一頭だけで運搬できるようになるなど、大きな役割を果たしていたそうです。そのため、「車石」そのものが、鉄製の車輪によってけずられてしまい、溝が刻まれたのです。和菓子の「車石」は、この溝にちなんで、中央がへこんだ形をしています。
大津市内で「車石」を見学できる代表的な場所は、JR大津駅前広場、逢坂の関記念公園、大津市歴史博物館の3か所です。ここでは江戸時代の街道整備を今に伝える貴重な実物を見ることができます。他にも附属小学校の校庭にも移設されていますが、入校許可が必要です。これらの「車石」を注意深く観察すると、溝が十字に刻まれたものもありました。なぜ溝が十字に刻まれたのかというと、溝が深くなりすぎた「車石」を交換するかわりに、直角に回転させて敷き直すことで、「車石」を長持ちさせたからだそうです。
ところで、大津〜京都間の東海道(逢坂山)では、現在は京阪電車が運行しています。江戸時代には「車石」を敷きつめないと牛車が通行できないほどなので、京阪電車にとっても上り下りが困難な区間です。 この逢坂山越えは、急カーブと急な坂が連続する厳しい区間なのです。まるで登山鉄道なみの急な坂道で最大61パーミル(1000m進むと61m上がる)の傾きや、半径40mという鉄道としてはきわめて急なカーブをクリアしなくてはなりません。そのため、線路(レール)は、簡単には摩耗せず破損しないような丈夫なものが必要とされました。
私が中学生の頃、社会の時間に「京阪電車の線路(レール)には、すり減っているものと、ほとんどさびずにきれいなものがあるのはなぜですか」という課題が出されました。京阪電車の線路は、現在では主に日本製鉄などの国産のレールが使用されていますが、当時はドイツを含むヨーロッパ製やアメリカ製など様々な国のレールが採用されてきた歴史があったそうです。中学生の皆さんは、すべて国産のレールでまかなえばよいとは思いせんか。なぜ、わざわざ海外からレールを輸入なくてはならなかったのでしょうか。
それでは、「車石」を例にして考えてみましょう。「車石」には、花こう岩が使われていて、泥岩や砂岩などの堆積岩は使われていません。泥岩や砂岩などの堆積岩は、花こう岩にくらべるとやわらかく、牛車の重さや鉄製の車輪の摩擦にたえることができないのです。
中学生の皆さんはもう答えがわかったと思います。くやしいことに、当時の日本の製鉄技術では、このようなカーブや坂道にたえられるような丈夫なレールをつくることができなかったからなのです。主に、びわ湖浜大津駅〜上栄町駅の間の急カーブで使用されていたレールは、耐久性の高い特殊なものがドイツの製鉄所から輸入されて、敷かれていたのです。つまり、刃物の街としても有名なドイツの工業都市から、きわめて硬く耐久性の高いレールが輸入され、採用されていたのです。
京阪電車に乗ると、「カタンコトンカタンコトン」と軽快な線路のリズムが聞こえてきます。レールとレールのすき間を車輪が通過するときにこのような音が出ます。これらの音は、気温が上がったり下がったりするのに合わせて、レールが伸び縮みする影響をなくすために、わざとすき間をつくって敷かれているためです。この軽快なリズムとは別の「キキ―、ゴーッ」という音も聞こえてきます。これらの音は車輪とレールとがこすれてけずられているのです。とくに、逢坂山の急カーブが連続する難所では、きしみ音を軽減したり、摩耗を減らしたりするために自動的に水をまくスプリンクラーが、線路に設置されています。このように、私たちが気づきにくいところでも、安全と安心のために線路の保守が日夜なされているのです。
時代が変わっても、逢坂山越えは交通の難所であることに違いはありません。「車石」を敷いたり、特殊なレールを敷いたりして、難所を乗り越えているのです。
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2026/06/29
里山(さとやま)のできごと
百日草の花は大きくて、鮮やかな赤、ピンク、黄、白、オレンジ、2色が混ざった色合いなどがあって、ひまわりのように真夏に咲く元気な花です。百日もの長い間、花を咲かせ続けるため、「いつまでも変わらず大切な人を想っている」という気持ちをこめて、お盆の墓参りのお供え花としてよく使われています。百日草はわりと簡単に栽培できるので、近所の庭先には必ずと言ってよいほど植えられていました。そして、アゲハチョウが大輪咲きの百日草の花から花へとひらひらと舞い、やがて花にはねを閉じて蜜を吸っている様子は、私にとっては昔から慣れ親しんだ風景でした。
大津市にお住いの今森光彦(いまもり みつひこ)さんは、とても有名な自然写真家です。なかでも私は、アゲハチョウが百日草にとまっている今森さんの一枚の写真を見て、とても感動しました。その写真は、真夏の青空を背景にして農家の軒先の百日草の花の蜜をアゲハチョウが吸っている場面でした。
なぜ私が感動したのかというと、たった一枚の写真から「今森さんが写真を通して伝えたいことは、きっとこういうことだ」という主張が強烈に伝わってきたからです。どのページの写真からも、同じ主張がひしひしと伝わってくるのですが、とくにこの写真は私がいちばん慣れ親しんだ農村の風景を素晴らしい構図で切り取ったものだったのです。
それでは、百日草とアゲハチョウの組み合わせからどんなことが分かると思いますか。まずは、百日草についてです。写真にあるような色鮮やかで花びらが多い一般的な百日草は、品種改良された「園芸植物」として、人間の手で庭や畑で大切に育てられています。次は、アゲハチョウについてです。アゲハチョウは野生の昆虫です。日本全国に広く分布しており、自然のなかで繁殖します。つまり、人間が生活する集落の中やそのすぐ近くで、自然界の生物が生きているということです。というよりも、百日草を人間が育ててなければ、アゲハチョウが人里にすみ続けることができなかったかもしれません。長年にわたって私たち人間がくり返してきた行動によって、守られていた自然界の生物がいるということでしょう。
当時の中学校理科の教科書には、「自然は守られるべきもので、人間が手を加えてはいけない」と書かれていて、「自然VS人間」のような立ち位置で、人間が自然を壊す存在であると断定して自然保護の大切さを訴えているものばかりでした。だからこそ、私にとって今森さんの写真はとても新鮮であり、これまでの自然保護の考え方と異なっている新しいものを感じたのです。
今森さんは、「人々の暮らしや農林業と深く関わることで維持されてきた自然環境もあること」を私たちに気づかせてくれました。そして、くり返される人々の暮らしが続いているからこそ維持されている豊かな自然があるということを伝えようとされました。今森さんは「里山」と名づけて、自然と人との共生空間を「里山」という概念で表現し、世界に広められたのです。
今森さんが監修されたNHK番組「里山シリーズ」などが有名になったこともあって、今森さんの「里山」についてのお話を聞くことができました。お話の前半では、今森さんが子どものころには、梅雨どきになると必ず近所の用水路に多くのフナが川のぼりしていたことを自分の経験を交えて本当に楽しそうに語られていました。フナが川のぼりをする理由は、琵琶湖で産卵すると、大きくなる前に他の魚に食べられてしまうからです。フナは琵琶湖から河川をのぼり、さらに網の目のように広がる用水路を経由して、水を張ったばかりの田んぼへ進入します。そして、フナは水草や稲の根元に卵を産みつけ、安全な田んぼで一時期を過ごしたあと、再び琵琶湖へとくだっていくのです。
お話の後半は、フナが用水路をのぼってこなくなってしまったという悲しい話でした。農業が近代化したことによって、用水路のコンクリート化や田んぼとの落差ができてしまったので、フナが川をのぼれなくなったり、田んぼに入れなくなったりしたのです。
ところで、私が小学生だったころの話ですが、梅雨どきになるといつも思い出すことがあります。亡き父は魚とりが大好きで、雨がしとしとと降る夜をいつも楽しみにしていました。今晩に雨が降るとなると、父は夕方、うれしそうに水田の用水路にわなを仕かけに行くのです。 このときの思い出が今森さんのお話につながりました。
用水路に仕かけるわなは、「もじ(もだて)」という琵琶湖特有の伝統漁具です。「もじ」とは、口径が30cmくらいの網製の筒です。用水路の下流側に筒の入口を向けて設置しておくと、川をのぼってきたフナが筒の中に入っていきます。入口は入ったら出られないような構造になっていて、フナが閉じこめられるのでたくさん手に入るというわけです。父は「もじ」を用水路の右側に設置するのか左側に設置するのか、今晩の予想される雨量から考えてどの用水路に設置するのかなどを考えるのを楽しんでいるようでした。
「もじ」を引き上げるのは夜明け前の薄暗いときでなくてはなりません。なぜなら、暗いと危ないし、明るくなってしまうと、閉じ込められたフナが出口に気づいて逃げてしまうからです。私は何度も「もじ」の引き上げに同行しました。「もじ」に近づくと、「もじ」を固定する2本の棒が、ぴくぴくと動いているのがわかりました。棒をつかんで引き上げると、中にはたっぷりと10匹以上のフナが入っていたのです。たまに棒がぐらぐらと動く場合があって、これには大きなナマズが入っていました。ナマズも安全のために田んぼに産卵するそうです。明るくなってから田んぼを見ると、用水路に戻れなくなったフナが田んぼの水面に背びれを出して元気よく泳いでいました。
かつては当たり前だったこの風景を取り戻すため、現在は滋賀県や農家が主体となり、「魚のゆりかご水田」が続けられています。分断されてしまった琵琶湖と田んぼのつながりを取り戻す事業です。世界農業遺産に認定された「琵琶湖システム」の核となる重要な取り組みです。
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2026/06/16
さわると破裂するスイカ と ライオンミルク
ずいぶん昔の話ですが、ついに念願をかなえることができました。トルコ共和国はアジアとヨーロッパの交差点にあって東西の文化が交わる国です。そして古代ローマやオスマン帝国などの歴史ロマンを感じる遺跡群などが世界的な見どころです。そして、さらに楽しみにしていたことは、「さわると破裂するスイカを体験すること」と「ライオンミルクを体験すること」でした。「さわると破裂するスイカ」は、スイカのなかまの「テッポウウリ」で、実が熟すると少し触れただけでも破裂して、ドロドロの液体と一緒に種子を勢いよく噴き出します。図鑑の解説によると、トルコ共和国ではふつうに道端に生えている雑草だそうですが、なかなか見つけることができませんでした。観光地をめぐる間、ずっと探し続けていると「トロイの木馬」の遺跡の場所で、ようやく見つけることができたのです。うきうきして長い木の枝の先でつっつくと、予想通りスイカが勢いよく破裂したので、最高の気分になりました! 大きな2つは破裂しましたが、小さな実は破裂しません。何とか破裂させたいと思い、実を口にふくんでかじってみました。この行為は大失敗でした。口の中でスイカが破裂して、苦くていかにも毒のような味が広がったからです。私は、大急ぎで吐き出して、水で何度も口をゆすぐことで事なきを得たのです。
私が中学生のときに、理科の先生に自慢されたことがきっかけで、やってみたいと思い続けてきたことですが、次の目的は「ライオンミルク」でした。「ライオンミルク」はトルコの伝統的なお酒なので、レストランで注文することができました。正しくはRAKI(ラク)といいます。このお酒を注文すると、2つのグラスが付いてきました。片方のグラスにラクを注ぎ、もう片方のグラスには水が入っています。ここからが本当の見せ場です。この2つをそっとまぜるのです。やってみると、無色透明のお酒が白くにごって、牛乳のような見た目に変わりました。中学生のころの理科の授業を思い出しながら、楽しい夕食をいただくことができました。以下に、そのときの理科の授業をふり返ってみたいと思います。
実験で液量をはかるためにメスシリンダーをよく使います。メスシリンダーを正しく使うためには、次の3つのことを守らなくてはなりません。1つめは、上から見下ろしたり下から見上げたりすると数値がずれてしまうので、必ず真横から見える位置に目を移動させることです。2つめは、表面張力によって液体がメスシリンダーの壁を登ってくるので、液体がもりあがった部分ではなく、中央の最も低く水平になっている面を読み取ることです。3つ目は、最小めもりの1/10まで目分量で読むことです。例えば1mlごとのめもりであれば、めもりとめもりの間を頭の中で10等分して、25.0mLや25.1mLのように小数第1位まで推測して読むのです。
水が半分くらい入っているメスシリンダーと、アルコール(エタノール)が半分くらい入っているメスシリンダーが班ごとに配られました。「それでは、水が何mLで、アルコールが何mLなのかをはかりなさい」という、先生の指示により、さっそく私たちは水とアルコールのそれぞれの体積をはかりはじめました。私たちの班は分担するのではなく、全員がそれぞれをはかることで、自信を持って答えられるようにしました、結果は次の通りでした。まるで仕組まれていたかのように、水はちょっきり50mLで、アルコールもちょっきり50mLだったのです。だから、私たちは水が50.0mLでアルコールも50.0mLだと自信を持って答えました。他の班でも。きちんと最小めもりの1/10まで読むことができていました。
次に「水の体積とアルコールの体積を足すと何mLになりますか」という先生の指示により、私たちは当たり前だといわんばかりに実験を続けました。50.0mL + 50.0mL = 100.0mL となるに決まっていると思ったからです。ところが、予想は大きく外されました。
私たちの班では、50.0mL + 50.0mL = 96.0mL になったのです。他の班も、96.1mLとか96.2mLとなり、100.0mLにはならなかったのです。一滴もこぼさないように注意したのにと、メスシリンダーを傾けて、中に残った液体をしつこく集めている人もいました。
「減った分はどこへいったのですか」と、先生が質問されました。そして、豆粒が入った巨大なメスシリンダーと、米粒が入った巨大なメスシリンダーを持ってこられたのです。さらに、先生は目の前で次のような実験をされたのです。豆粒の体積は500mLで米粒の体積も500mLです。一粒もこぼさないように注意して、豆粒と米粒を別の巨大なメスシリンダーに入れていくと…960mLにしかならなかったのです。
生徒の皆さんはもうお分かりだと思います。米粒が豆粒のすき間に入りこむのです。その結果、全体の体積が減ってしまったというわけです。大きな岩のすき間に砂が入ってしまうような感じです。これと同じように、水の粒子と水の粒子とのすき間にエタノールの粒子が入りこんだり、水の粒子とアルコールの粒子が互いに引き合ったりして、全体の体積が減ってしまったのです。
そして、特別に行っていただいた次の実験が「ライオンミルク」を知るきっかけになりました。水に食塩を溶かした水溶液に、アルコールをまぜる実験です。2つをまぜたら驚くようなことが起こりました。水の粒子と水の粒子とのすき間にアルコールの粒子が入ってきたために、溶けていたはずの食塩の粒子が水から押し出されて、食塩の白い結晶がまるで雪が降るように出現してきたのです!
先生がおっしゃるには、この原理と同じようなお酒がトルコ共和国にあるそうです。そのお酒は「ライオンミルク」とよばれているそうです。アルコールにハーブの成分を溶かしたお酒に、水をまぜるのです。アルコールの粒子とアルコールの粒子とのすき間に水の粒子が入ってくるために、溶けていたはずのハーブの成分がアルコールから押し出されて、ハーブの白い結晶がまるで雪が降るように出現してくる幻想的なお酒だそうです。
いろいろなことを学んだことが、旅行先での思い出が深まるきっかけになりました。
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2026/06/11
製鉄と大和朝廷
剣と魔法のファンタジーという文化を根づかせたゲームといえば、「ドラゴンクエスト(略してドラクエ)」が有名です。序盤の町で格安で購入できる「ひのきのぼう(棒)」は、装備した方がマシくらいのものですので、攻撃力の高い「剣(つるぎ)」を手に入れることが冒険を続けるためには欠かせないのです。
ドラクエシリーズの「ロトの剣」や「王者の剣」などの特殊な剣については、入手方法が異なります。これらを除き、ドラクエシリーズの武器屋で購入できる一般的な金属製の剣について攻撃力を基準にして整理してみます。
はじめに、「剣」と名のつく中で最も弱いのが「どうのつるぎ(銅の剣)」です。次は、「せいどうのつるぎ(青銅の剣)」です。「どうのつるぎ」からわずかに攻撃力が上がる程度の剣です。その次は「てつのつるぎ(鉄の剣)」です。価格と性能のバランスがよい定番の剣です。ここからようやく、しっかりした剣という風格が出てきて、「はがねのつるぎ(鋼の剣)」になると、憧れの強さを誇るようになります。
つまり、銅→青銅→鉄→鋼 という順に装備が強化されるのです。簡単にいえば、銅→鉄 という順に強くなるのです。
この順番を聞いて、生徒の皆さんが「なるほどそうだったのか」と感じたことはありませんか。このような金属が、中学校での学習でいったいどのように扱われているのかを整理してみたいと思います。
まずは、技術の授業です。技術では、電子工作で使う「はんだ」を例にして合金を学習します。「はんだ」はスズと鉛(なまり)という金属を混ぜた合金です。そして、青銅は銅とスズの合金であり、銅よりもさびにくく、硬いのが特徴です。また、鋼(はがね)は鉄に炭素などを混ぜたものであり、鉄よりも硬いのが特徴です。身近なところではステンレスがあります。ステンレスは、鉄にクロムなどを混ぜた合金です。さびにくいのが最大の特徴であり、食器や台所用品などに幅広く使われています。このように、金属に他の金属などを混ぜることで、さまざまな用途に適応した合金が生まれます。高温でとけなかったり、低い温度でとかすことができたり、さびにくくなったり、硬くなったり、やわらかくなったり、強力な磁石として使えるようになったりするのです。
ところで、技術の先生がロボット好きだったので、ロボットアニメ「マジンガーZ」に登場する空想の合金「超合金Z」の話になりました。「超合金Z」は、富士山麓でのみ採掘される新鉱物「ジャパニウム」から精製され、どんな攻撃も弾き返し、マイナス500度の極低温や、5000度の超高熱にもたえぬくという設定だそうです。このように「超合金」という言葉がアニメ「マジンガーZ」から生まれました。「超合金Z」ほどではありませんが、超高温でも壊れない合金が開発されており、飛行機のジェットエンジンやロケットエンジンに使われています。これらは実際に「超合金」と名づけられています。
次は、理科の授業です。中学2年生の授業で、真っ黒な銅鉱石(酸化銅)から金属の銅を手に入れる実験をします。実験では、酸化銅に炭素を混ぜて、ガスバーナーで加熱することで、銅を手に入れるのです。この実験を成功させるコツは、ガスバーナーに空気をたっぷり入れてガスを完全燃焼させて青白くした高温の炎で加熱することです。教科書では、同様に鉄鉱石から金属の鉄を手に入れる方法が紹介されていますが、残念ながらその実験は行いません。その理由は、理科室ではできないからです。鉄を手に入れるためには、銅を手に入れる以上に高い温度が必要になるのです。私が理科を教えていた頃、何とか理科室で製鉄ができないかと、電子レンジでつくる実験を考案しました。酸化鉄と炭素の粉を高温でも壊れない容器に入れて電子レンジで加熱します。すると、真っ赤に発光し、中心付近に金属の鉄のかたまりが生まれるのです。この実験にはいろいろと注意点がありますので、決してまねをしないようにしてください。
ところで、有名なジブリ映画「もののけ姫」にえがかれている日本古来の鉄の製造は、「たたら製鉄」とよばれています。映画では、砂鉄(酸化鉄)と木炭(炭素)を入れてから足踏み式の送風機(ふいご)で大勢の力で空気を送り続けて火を燃やし続けています。大がかりな装置にどんどん燃料となる木材を入れて燃やし続けないと高い温度をつくることができません。そのため、製鉄には大量の木材が必要になります。「もののけ姫」においては、「たたら製鉄」が人間の豊かなくらしの象徴であると同時に、自然破壊の原因としてえがかれています。燃料としての森林伐採が、山の生態系を破壊し、神々の怒りをふれるというメッセージが込められています。
最後は社会の授業です。銅→青銅→鉄→鋼 という順番は金属の硬さの順番と一致しています。もしも、青銅の剣と鉄の剣が打ち合った場合、金属としての強度や特性の差によって、鉄の剣が圧倒的に有利になります。鉄の剣を用いて青銅の剣と力任せに打ち合ったりするだけで、青銅の剣を破壊することができるのです。つまり、鉄の剣を持っている方が強いということに他ならないのです。
大和朝廷が古墳時代に勢力を拡大できたのは、製鉄による軍事力を手に入れたことが一因だといわれています。大和朝廷の大津宮時代(近江大津宮)には、大津市の瀬田丘陵に日本最大級の国家規模の製鉄所があったことが知られています。丘陵の松やコナラなどの木材を使用して、送風機(ふいご)を使って1200度以上の高温つくりだしていたと推定されています。滋賀県の鉄鉱石がとれる場所と、製鉄炉がつくられている場所とは一致していません。その理由は簡単です。製鉄に必要な分量の鉄鉱石は運ぶことが可能ですが、大量の木材を運ぶことは不可能なので、製鉄炉は木材が豊富にある場所につくられているのです。
銅をつくるよりも鉄をつくることの方がより高温が必要になります。この違いが歴史に大きな影響を与えています。また、さまざまな金属などを混ぜてできる合金は新しい性質を持つのでさまざまな可能性を秘めています。
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2026/06/05
石山の白色
石山寺の境内には真っ白な硅灰石(けいかいせき)とよばれる岩石が分布しています。この岩石は天然記念物に指定されています。とくに、石山寺の山門を入って進み石段を登ったところから見える奇怪な形をした岩石は、壁のように圧倒的な存在感を示しています。これらの硅灰石を近くで見ると、ふさふさした羽毛のような模様が浮き出ていて、岩石とは思えないような見事なものでした。打出学区に深いつながりがある松尾芭蕉も、この硅灰石を題材にした有名な俳句を残しておられます。
「 石山の 石より白し 秋の風 」
触れることのできない風を、石の白さと比べることで、秋風の視覚的な透明感や物悲しさへと見事に表現した名句とされているものです。もちろん、俳句の石山とは石山寺の硅灰石に他なりません。松尾芭蕉は「おくのほそ道」の旅先で、石山を引き合いに出すほど、石山寺の硅灰石は全国的に有名だったということです。つまり、当時の白色といえば、白色の絵の具のような色ではなくて、石山寺の硅灰石のような色だったというわけです。
ところで、硅灰石は天然記念物とされているように、どこにでも存在している岩石ではありません。この岩石の歴史を考えることで、石山寺の場所がどのようにつくられてきたのかを知ることができます。
硅灰石は、石灰岩とチャートと花こう岩がそろうことで誕生した岩石です。2,3年生の生徒の皆さんは理科の授業でこれらの3種類の岩石について学んだと思いますが、1年生は3学期に学びますので、少し説明します。
石灰岩は、セメントやコンクリートの原料になる岩石です。もともとはサンゴや貝殻などのカルシウムを多くふくむ海の生物の遺骸が、海底に積もったものであり、これらが長い時間をかけて固まってできた岩石です。いわばサンゴ礁の化石なのです。
チャートは、ガラスの原料になる岩石です。もともとは、かたいからを持つ小さなプランクトンなどのケイ素を多くふくむ海の生物の死骸が海底に降り積もったものであり、これらが長い時間をかけて固まってできた岩石です。プランクトンの死骸が雪のように深海に降り積もる情景がマリンスノー(海の雪)とよばれているので、チャートはいわばマリンスノーの化石なのです。
花こう岩は、火山活動のマグマが、地下で一万年以上の長い時間をかけてゆっくり冷えて固まった岩石です。
石山寺を訪れたときには、ぜひとも真下の地面を観察してみてください。例えば、お堂が建っている場所の地面を見ると、しましまの模様が見られます。このしま模様のコンクリートのような見た目の白い方は石灰岩であり、ピカピカした灰色の方はチャートなのです。 そして、花こう岩はその直下の地下にあるのです。
つまり、カルシウムをふくむ石灰岩と、ケイ素をふくむチャートがまじりあっている場所を、花こう岩が一万年以上も高温で熱したことにより、 硅灰石が誕生したのです。 硅灰石の硅≠ヘケイ素、灰≠ヘ石灰を示す漢字です。 したがって、粘土が陶器に変化するように、石灰岩とチャートが花こう岩の高熱で焼かれることによってとけ合って、硅灰石という面白い見た目の岩石に変化したのです。
地震のお話のところで少し説明しましたが、地球の表面は厚さ100kmくらいのプレートとよばれる岩盤で覆われていて、地球内部のエネルギーによって、すべてのプレートは爪がのびるくらいのほぼ一定の速さで水平に動いています。石山寺の石灰岩は、およそ3億年前には、はるか南方にあるサンゴ礁だったのです、南の島のサンゴ礁がプレートの動きに乗って、まるでベルトコンベアの上の荷物のように運ばれてきて、2億年前に石山の地にたどり着いたのだと考えられています。このように、1億年をかけて海底を運ばれている間に、マリンスノーが降り積もってチャートがつくられ、一緒に石山まで運ばれてきたというわけです。
このような理由で、海底でつくられた石灰岩やチャートが、石山の地にあるのです。そして、さらに月日が流れて7000万年前になると、滋賀県で火山活動が始まりました。石山でも、火山活動が起こり、南郷花こう岩とよばれる花こう岩が石山の地下を熱したのです。
以上のように、 硅灰石は、プレートによって海から運ばれてきた岩石と大昔に石山で起こった火山活動によってつくられたのです。
「石山寺」という寺院の名前の由来は、この硅灰石によるものと伝えられています。硅灰石が存在しているのは、石山寺の一帯に限られていることから、見慣れない岩石があるという理由で、この場所が神聖な地≠ニされ、寺院が建てられたのではないかと考えられます。
実は同じような理由で、見ごたえのある大きな岩石を信仰の対象にしているところが滋賀県にはたくさんあります。岩石に注目して考えてみると、寺院や遺跡を違った角度からも考えることもできると思います。
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2026/05/08
スキー場のカクテル光線 -色つきの影を見たことがありますか-
「キャンセルしたはずがキャンセルできてなかったので、今から旅行に行きます」と、知り合いの方が大あわてで出かけていかれました。どこへ向かわれるのかとお聞きしたら、長野県志賀高原スキー場だそうです。大型連休中にスキーが楽しめるとはうらやましいかぎりです。そこでは、エリア内の多くのスキー場が連休中の営業を予定しており、特に標高の高いエリアでは、5月中旬以降も営業が続くことがあるそうです。スキー場では、雪による照り返しがあるので、普段以上に日焼けが心配されます。特に、春は陽ざしが強いので、日焼け止め対策が絶対に必要です。そのため、実施日は限られていますが、ナイター営業(18:00〜20:00)もおすすめです。ゲレンデの照明によって幻想的な雰囲気の中で、滑れるのがよいそうです。夜景も楽しめるし、日焼けを防げるほか、気温低下により雪が引き締まるのでエッジが効きやすいコンディションになることが多いのも魅力だそうです。
ところで、私は以前にスキー場のナイター営業で驚いたことがあります。ゲレンデに立ってみると、周囲からの照明によって、自分の影が四方八方に数多くできるのですが、それらの影がオレンジ色や白色をしていたのです。「影は黒色に決まっている」と思いこんでいたので、オレンジ色や白色に輝く自分の影がとても不思議に思えたのです。
考えてみれば簡単な理由でした。スキー場のナイター照明は、主にオレンジ色と白色が主流です。オレンジ色の光は、空気中の水滴やチリの影響を受けにくく、霧の中でも見通しがよくなるので、好んでスキー場で使用されています。また、白色の光は、明るく感じるという理由でよく使用されています。そして、多くのスキー場にはこれらのオレンジ色や白色の照明がミックスされて設置されているため、ゲレンデに白色の濃い部分やオレンジ色の濃い部分ができます。そのため、色の濃淡ができて、「カクテル光線」と言われるほどに、とても幻想的な情景になるのです。また、影の色については、白色の光がさえぎられたところはオレンジ色の光だけが当たるので影がオレンジ色になり、オレンジ色がさえぎられたところは白色の光だけが当たるので影が白色になるというわけだったのです。
さて、生徒の皆さんは美術の授業で「光の3原色(赤、緑、青)」について学習したと思います。「色の3原色」は、その3つの色を混ぜるほど黒色に近づきますが、「光の3原色」では、その3つの色を混ぜるほど白色に近づくというように、まったく反対の結果になるのです。
絵具を混ぜると黒っぽくなるのに、光の色を混ぜると白っぽくなるのはなぜでしょうか。
それでは理科の授業を思い出しながら考えていきましょう。ものが見える仕組みは、光が目の網膜にあたると、網膜にならんでいる細胞が光の刺激を感じて信号を発し、その信号が視神経を通って脳へ送られ、ものが見えたと脳が判断するということでした。もっとわかりやすく説明すると、目の網膜には、たくさんの太陽光パネルがならんでいて、光が当たるとこの太陽光パネルが発電します。このとき生じた電気が電線の役割をしている視神経を通って脳へ送られているということです。
ところで、網膜にならんでいる色を感じる細胞は3種類あります。網膜には、光の三原色(赤、緑、青)のうち、赤色を感じる細胞、 緑色を感じる細胞、青色を感じる細胞がそれぞれあるのです。したがって、赤色の光が目に届いたときは、赤色を感じる細胞だけが発電して、その電気が脳に伝わり、脳が「赤色が見えた」と判断したというわけです。同じように、緑色の光が目に届いたときは、緑色を感じる細胞だけが発電して、その電気が脳に伝わり、脳が「緑色が見えた」と判断しというわけです。青色の場合も同様です。
それでは、網膜の赤色を感じる細胞と緑色を感じる細胞の両方が発電したら、脳は何色だと判断すると思いますか。雨上がりの空にできる虹(にじ)を思い浮かべると、赤色と緑色の間の色は黄色になっています。このことからも分かるように、赤色を感じる細胞と緑色を感じる細胞の両方が100%で発電したら、脳は「黄色」であると判断するのです。同様に、緑色を感じる細胞と青色を感じる細胞の両方が100%で発電したら、脳は「空色」であると判断するのです。同様に、青色を感じる細胞と赤色を感じる細胞の両方が100%で発電したら、脳は「赤紫色」であると判断するのです。
そして、赤色を感じる細胞と緑色を感じる細胞と青色を感じる細胞の3種類の全部が100%で発電したら、「白色」であると脳が判断しているのです。以上のような理由で、「光の3原色(赤、緑、青)」の3つの色を全部混ぜると「白色」に見えるというわけだったのです。
私はこれらのことに興味を持ったので面白い教材を作ってみました。それを見た生徒の皆さんには、とても好評だったので紹介したいと思います。
その教材は、平面の中央に置いた人形を、赤、緑、青の照明で三方から照らすというものです。赤、緑、青の照明で三方から照らされるため、平面は「白色」になります。なぜなら、光の3原色(赤、緑、青)が混ざるので、「白色」に見えるというわけです。ところが、この教材の面白いところは、人形の影が3つできて、その影は「黒色」ではなくて、それぞれが「黄色」、「空色」、「赤紫色」の影となって輝くのです。生徒が言うには、色つきの影が輝いている様子がとてもきれいだったそうです。もしも、スキー場の照明が、赤、緑、青の3色だったら、いろいろな色の影がたくさんできて、虹色の世界になるのになあと思っています。でも、虹色の銀世界は、目がチカチカして滑りにくいかもしれません。
身近なところでは、テレビにこの仕組みが使われています。一般的なテレビでは、約1677万色の色が表現されています。赤、緑、青の光の3原色を明るさを変えて混ぜると、いろいろな色が自由に作れるからです。赤、緑、青のそれぞれ256段階(0から255まで)の強さの光をまぜ合わせて作ると、256×256×256=約1677万色となるためです。
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2026/05/01
トーキングバルーン(しゃべる風船)
風船につながっているヒモを指で下へなぞると、風船が、「I love you!」
と、言いました。
私はとても驚きました。他にも、「Happy birthday!」などの違うセリフを言う風船があったのでとても楽しかったです。この風船を紙コップに変えたら、今度は紙コップがしゃべりました。このことからも分かるように、トーキングバルーンは風船ではなく、ヒモに秘密があるのです。
ヒモはかたいプラスチックでできていて、たくさんの溝が刻まれていました。ヒモを指でなぞると、指がそれぞれの溝を通過するたびにヒモが細かく振動します。そして、その振動が風船に伝わると、細かな振動が風船全体に広がるので、大きな音に変わるようです。つまり、ヒモに刻まれているたくさんの溝が原因で音を出していたということです。
そういえば、「メロディーロード(音響道路)」が琵琶湖大橋に設置されていました。大津側から守山側に向かう追い越し車線の路面にはたくさんの溝が刻まれています。この上を車で走ると、車のタイヤが「琵琶湖周航の歌」を歌い出すのです。
「♪ われは湖の子 さすらいの〜 ♪」
この場合は、トーキングバルーンのヒモにあたる部分が道路であり、風船にあたる部分が車のタイヤということだと思います。私がこの「メロディーロード」を通るときには、「琵琶湖周航の歌」が心地よいテンポで聞こえるように一定の速度を保ちながら、車の窓を少し開けるようにしています。このような「メロディーロード」は、日本各地に設置されているようですが、鳥取県の「ゲゲゲの鬼太郎」というアニメの主題歌を歌う「ゲゲゲの鬼太郎 メロディーロード」を一度は走ってみたいと思っています。
「♪ ゲッゲッ ゲゲゲのゲー 朝は寝床で グーグーグー ♪」
さて、生徒の皆さんは、レコード盤というものを見たことがありますか。レコード盤は、中心に向かってうずまき状に細い1本の溝が刻まれています。この溝を虫めがねで拡大してみると、溝の左右の壁には細かいでこぼこが見られます。このでこぼこを針でなぞると、針が振動して音が出るのです。レコード盤のように平らではありませんが、このような仕組みを考えたのは発明家のエジソンさんです。エジソンさんは、針の小さな振動でラッパのような筒を震わせて大きな音が出るようにしています。トーキングバルーンの風船にあたる役割をしているのが、ラッパのような筒というわけです。
レコード盤から音を取り出す仕組みは簡単なので、針と紙コップを使って自作することができます。次のような手順でつくることができますので興味があれば挑戦してみましょう。ただし、レコード盤に傷がつくおそれがありますので、大切にしているレコード盤は使わないようにしてください。成功させるコツは、紙コップの振動をじゃましないように、紙コップをそっと持つような工夫をすることです。
1.針の取りつける:紙コップの底の中心に、針(または竹串)の先が少し出るように差しこみます。
2.針を固定する :差しこんだ針が動かないように、紙コップの内側や外側からセロハンテープでしっかり固定します。
3・盤をセットする:レコード盤をプレーヤーで回すか、指でゆっくり回転させます。
4.針を溝に下ろす:レコードの溝に、針の先をそっと当てます。コップの中から音楽が聞こえてくれば成功です。
エジソンさんの発明の後、レコード盤の音を再生する技術が飛躍的に進歩して、針の振動を直接、電気の波形に変えるようになりました。3年生の皆さんが理科で学習する「電磁誘導」という現象を使うのです。つまり、針につながれた磁石がコイルの中で振動して、振動をそのまま形にしたような波形の電流が発生するというわけです。
さて、私はたくさんのレコード盤を買って楽曲を楽しみましたが、生徒の皆さんはCDを買ったり、音楽データをダウンロードしたりして楽しんでいると思います。レコード盤とCDの違いは、記録・再生方式が「アナログ」か「デジタル」かということです。レコード盤は音の振動をそのまま溝の形に刻んでいるので「アナログ」、CDは音の波形を数値化して記録しているので「デジタル」というわけです。
ところで、「先生は、デジタルやなあ」と、日焼け止めをぬっているときに、生徒に言われたことがあります。「なんで?」と聞き返したら、「私は日焼け止めクリームをぬりぬりと手でのばしてぬっているから『アナログ』、先生は日焼け止めスプレーをシュッと吹きつけているから『デジタル』やん」と、答えが返ってきました。私は、「アナログとデジタルの違いを、上手に日焼け止めに例えているなあ」と感心しました。
レコード盤では、針が溝をなぞるときの振動が直接音になるため、環境や機材によって音が変化するという奥深さがあります。また、安心して楽曲を楽しむために、レコード盤の溝に入っているほこりをていねいに取り除く手順も楽しみのひとつだと思います。このようなさまざまな理由で、同じ楽曲であってもレコード盤とCDの音は同じにはなりません。どちらの音質や体験が自分の好みなのか、お店で聴きくらべをお願いしてみてはいかがですか。
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2026/04/27
文明の基本はネジ
身の回りには、たくさんのネジが使われています。先日、水もれで困っていた用水路の部品を交換するときに、今まで見たことがない大きなネジが使われていてとても驚きました。ところで、「銀河鉄道999」という漫画はアニメ化され、映画にもなった有名な作品です。「銀河鉄道999」では作中に名セリフといわれるような教訓が語られているところが、多くの読者をひきつけています。作者の松本零士氏は、「ウラトレスのネジの山」という話のなかで、あらゆる角度から大量のネジを描いておられます。これだけ大量のネジを描くのはたいへんだと思うのですが、あきらかに作者がネジを描くのを楽しんでいるのだと感じました。主人公の星野鉄郎さんに向かって、ラセンさんが、次のような名セリフを語っています。
「人間の文明の基本は火と車輪とネジよ、知ってるわね。」
「自分で選んでおいて後でグチや不平を言うのは一番卑怯なやつだと私は思うのさ」
銀河鉄道999の「ウラトレスのネジの山」は、ウラトレスという星の住人のラセンさんが、自分が作るネジがどこかで誰かの役に立っていると思いながら、ネジをつくることに人生をかけている姿に心を打たれるお話です。
このように文明の基本ともいわれているネジが、中学校での学習でいったいどのように扱われているのかを整理してみたいと思います。それでは、私が経験した授業で、ネジが登場した場面を紹介します。
まずは、技術の授業です。まさか学校でネジをつくることができるとは思っていなかったので、本当にわくわくする体験でした。ネジの溝を切る作業はコツが必要ですが、ただの棒がネジに変化していくのはすごいと思いました。そして、ネジが完成したら、それで終わりだと思っていたら、その続きがあったのです。
「それでは、自分が作ったネジが、本当に使えるのか試してみましょう。」
できあがったネジが、ネジ穴にピタッと一致したときには、何とも言えない喜びがありました。どの穴にもピタッとはまるのは、ネジの規格が、世界中で統一されているからだそうです。製品の安全性、組み立ての効率、そして交換しやすさを確保するためにネジの規格は統一されているそうです。私たちは、たった1本のネジづくりを通して、ものづくりの世界への理解が広がりました。
次は、理科の授業です。学校の玄関に設置されている車いす用の斜面(スロープ)の写真を見て、段差を上るために斜面を使えば、小さな力で上がることができるので便利であることを確認しました。そして、急な斜面とゆるやかな斜面を比較して、斜面のかたむきが小さいと、小さな力で上がることができるかわりに、斜面の長さが長くなってしまうことも確認しました。その後、加える力と動かす長さにどのような関係があるのかについて実験しました。その結果、真上に1m引き上げる場合、200gの重さがばねはかりに加わっていたのに対して、2mの斜面を使って同じ高さまで引き上げる場合、100gの重さがばねはかりに加わっていたことがわかりました。このことから、斜面の長さを2倍にすると斜面を上がるのに必要な力は1/2でよいということになります。つまり、斜面の長さを3倍にすると必要な力は1/3、長さを4倍にすると必要な力は1/4となるということなのです。私は、「なるほど」と思いました。斜面を使うと、上がるのに必要な力は小さくなって得をするけれど、その分だけ動かす長さは大きくなるので損をするということだからです。そして、この授業には続きがあります。1本の棒と三角定規のような斜面の断面図の紙切れが各班に配られました。
「その紙は斜面を横から見た断面図です。その直角三角形の紙を棒にぐるぐるとまいていきましょう。」
やってみて、私たちはびっくりしました。紙をまきつけた棒が、ネジのように変身したからです。ネジは、斜面をまきつけたものだったのです。「ネジは斜面を閉じ込めたすごい発明品だなあ」と、とても感動しました。
最後は、社会の授業です。織田信長は南蛮貿易で大量の鉄砲と火薬を手に入れ、長篠の戦いで最強とされた騎馬軍団を撃破しました。この合戦は、それまでの騎馬戦中心の戦いから鉄砲戦へと時代が変わる転換点となり、信長が天下統一へ大きく前進するきっかけとなったとされています。
鉄砲に注目すると、1543年の種子島への伝来が日本人と鉄砲との初めての出会いであったといわれています。鉄砲は火薬の爆発で筒から弾を撃ち出すため、筒の後ろ側を強力にふさぐ必要があります。かといって、筒の後ろ側を完全にふさいでしまうと、撃った後の火薬の残りカスを取りのぞくことができなくなってしまうのです。そのため、筒の後ろ側を強力にふさぐことができて、しかも取り外しができるような仕組みをつくることが必要です。それでは、鉄砲の筒の後ろ側を、どのようにしてふさげばよいのでしょうか。
生徒の皆さんはもうお分かりだと思います。ネジを使うのです。つまり、日本人がネジを理解して初めて国内で作ることができたときこそが、鉄砲の国産化の瞬間だったのです。
以上のように、1本のネジを考えてみたら、いろいろな授業が思い出されました。もしもネジがなかったら、満足に動かないものがたくさんあります。ネジはあちこちのいたる所で役にたっています。
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2026/04/23
鍾乳洞調査のハラハラした出来事
生徒のみなさんは鍾乳洞に行ったことはありますか。滋賀県にもいくつかの鍾乳洞がありますが、伊吹山のふもとに「河地の風穴(かわちのふうけつ)」という大きな鍾乳洞があります。ところで、石灰水に息を吹きこむと白くにごります。石灰水が白くにごるのは、実は石灰岩のかけら(石灰石)ができたからです。中学3年生の理科で学ぶのですが、このときの変化は酸性の水溶液とアルカリ性の水溶液の中和反応です。簡単に説明すると、アルカリ性の石灰水と、水に溶けて酸性を示す二酸化炭素(炭酸)が中和して、それにともなって水に溶けない「炭酸カルシウム(石灰石)」ができたため白くにごったのです。実は、このにごりの正体と同じもので鍾乳洞の岩石はできているのです。
鍾乳洞ができる仕組みは簡単です。生徒の皆さんは、理科の実験を思い出しながら考えていきましょう。
石灰水が白くにごってから、さらに息を吹きこみ続けると、にごりが消えて透明になったような経験はありませんか。理科の実験で石灰水に息を吹きこみ続けた生徒が「あれっ? 透明になったぞ! 」と驚いている場面を、私は何度も見てきました。石灰水に二酸化炭素を吹きこむと、はじめは白くにごるのですが、やがてにごりが消えて透明になってしまうのです。その理由は、炭酸カルシウム(石灰石)は過剰な二酸化炭素と反応すると、水に溶けやすい炭酸水素カルシウムという物質にさらに変化してしまうため、再び水に溶けてしまい透明になってしまったのです。
このような変化は鍾乳洞ができるしくみとまったく同じです。石灰岩(石灰石)の大地に、二酸化炭素をたっぷりふくんだ雨が降り注ぐと、少しずつ石灰岩が溶かされて穴が開いていきます。この穴こそが鍾乳洞なのです。
さて、滋賀県の「河内風穴」は、総延長10kmを超える近畿地方最長かつ日本屈指の規模を誇る巨大鍾乳洞だとわかったのは、2001年のことです。それまでは測量された長さが300メートル程度とされていましたので、当時の新聞紙上をにぎわした大事件となりました。このことを受けて、私たちの研究グループは多賀町の教育委員会から話題の奥地へ続く鍵をいただいて、この鍾乳洞の学術的な価値を調査する許可をいただくことができました。
鍵をあけて頑丈な鉄の扉の奥へと進むと、暗闇がずっと続いていました。鍾乳洞の中は、アリの巣のようにときどき枝分かれしてたくさんの道へと続いていきます。まだ洞窟内の地図はできていませんので、未知の鍾乳洞を調べるときには、最初は右手で右側の壁をなぞりながら進み、帰りは左手で左側の壁をなぞるように進むことで、ちゃんと元の場所へ帰ってくることができるような方法で安全を確保します。このような鍾乳洞調査のノウハウを学び、鍾乳洞を傷つけないというマナーをしっかり守りながら進みました。
鍾乳洞は広くなったり、せまくなったりしていて、上下左右へ通り道が続いていました。道に迷わないように集中して進んでいると、突然、私のヘッドライトの光が消えてしまったのです。私は一番後ろを進んでいたので、あっという間に前の人が見えなくなって、周囲は暗闇にのみこまれました。
さあ、緊急事態です。まずは大きな声でなかまに呼びかけました。鍾乳洞の中で自分の声がわんわんと響きましたが、どうやら前の人には伝わってないようです。複雑に入り組んだ鍾乳洞では、まっすぐ進む音は、岩の角度などによって、壁に沿って伝わらず、遮断されやすいのです。予備の電池はポケットの中にあり、予備の電球がヘッドライトに内蔵されているため、交換することでヘッドライトの復旧に努めました。ところが、原因不明のトラブルにより、ヘッドライトは二度と点灯することはありませんでした。私は、ヘッドライトの予備電球と予備電池を持っていたことに安心していて、予備の懐中電灯を持ってこなかったことをとても悔やみました。
少しでも何か見えないかと考えて目を大きく見開きましたが、何も見えません。光がない場所では本当に何も見えないのです。暗いところでも何かが見えるのは、実は少しだけでも何かの光があるからなのです。私たちの目には、色を感じる細胞のほかに、色を感じない細胞があります。この色を感じない細胞は、暗いときに力を発揮するので、少々暗くても、ちゃんとものが見えるようになっているのです。ところが、この細胞の力をもってしても、まったく光がない場所では、さすが何も見えないのです。このような何も見えない暗がりの恐怖はこれまで経験したことがないものでした。
今度は少しでも音が聞こえるのだろうかと耳をすましました。音がない様子は、「しーん」としていたと表現されていますが、まったく違います。「しーん」という音は聞こえないかわりに、「どくん どくん」と体内の血液が流れる音や、血管の拍動が聞こえてくるのです。「ああ生きているなあ」と、安心している場合ではありません。大ピンチです。
こんなときは、その場を動かないこと。それが鍾乳洞調査の鉄則です。なぜなら、みんなは必ず同じ道を引き返して帰ってくるからです。次は待っている間に、自分の周囲の壁を確かめてみることにしました。その場にじっと座りながら、手を伸ばして周りの様子を確認しようとしたのです。ところが…、自分の周囲は360度、完全に壁に囲まれて密室のようになっていたのです。つまり、来た道も進む道もなくなっていたのです。いったいこれは何が起こったのかまったく理解できません。私はこのときはじめて「これはただごとではない」と自覚しました。
しばらくして、声が聞こえてきたらすぐに、引き返してきたなかまに再開することができました。時間にすると5分くらいだったそうですが、私には何10分にも思えた時間でした。明かりに照らされた先には、暗闇では気がつかないような位置に道が続いていたのです。暗がりで光も音も感じないと、普段の感覚も大きく変わってしまうことがよくわかりました。
大きな危険を回避するために、これ以上はないというほどの準備が必要だと強く感じた体験になりました。
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