きょうのかがく 3月の問い（31問）

日本の南の海の上を通る低気圧のせいです。この低気圧は北から冷たい空気を引きこみながら、南から大量の水蒸気を運んできます。あたたかくなってきた3月でも、上空にまだ冷たい空気が残っていると、その雨が雪に変わります。南から来る低気圧なのに雪を降らせる、というところが不思議なところです。

びっくり大事実！　雨になるか雪になるかは、低気圧の道がほんの数十キロずれるだけで変わる。東京から見れば、横浜くらいの距離だ。その差で、電車が止まるかどうかが決まる。日本でいちばん当てにくい予報が、この日の予報である。

冬の雪と3月の雪は、降り方がまるでちがいます。真冬の日本海側の雪は、大陸から吹き出す冷たい風が海で水蒸気をもらって降らせるもので、さらさらしています。3月の雪は、南の海の水蒸気が元なので水分が多く、重くべたべたした雪になります。2月10日に読んだ、さらさらとべたべたの話です。この雪は太平洋側にも降ります。ふだん雪の少ない地域なので、少し積もっただけで交通が止まります。同じ低気圧でも、通る道が少し南にずれるだけで雨になり、少し北にずれると雪になります。この差はほんの数十キロで、予報がいちばん難しい場面のひとつです。気象庁が「雪か雨か、微妙です」という言い方をするのは、いいかげんだからではありません。

体の中の時計が、季節の変わり目に合わせ直しているところだからです。人の体には、朝に目がさめて夜に眠くなるリズムがあり、これは光の量で調整されています。春は日の出がぐんぐん早くなり、気温も上がるので、そのリズムを作り直している最中になります。合わせ直しの途中は、リズムがずれて眠く感じやすいのです。

びっくり大事実！　人の体内時計は、きっちり24時間ではない。放っておくと毎日少しずつずれていく。それを毎朝リセットしているのは、目に入る光だ。つまり私たちは、太陽の光でネジを巻き直す時計を体に入れて歩いている。

体内時計は、実はきっちり24時間ではありません。人によって少しずれていて、そのずれを毎日リセットしているのが朝の光です。目に強い光が入ると、体は「朝だ」と判断し、そこから約14時間後に眠くなる準備を始めます。だから、朝に光を浴びる時間が変わると、夜の眠くなる時刻も動きます。春は日の出が1か月で30分以上早くなるので、体は毎日少しずつ設定を変え続けています。あわせて、あたたかくなると体の表面の血管が広がり、熱を逃がしやすくなります。眠くなるときも体は熱を逃がすので、この2つが重なります。春眠暁を覚えずという言葉は千年以上前からありますが、その理由が説明できるようになったのは、ずっとあとのことです。

むかしの暦の3月3日は、いまの4月ごろにあたるからです。むかしの日本は月の満ち欠けをもとにした暦を使っていて、いまの暦とは1か月ほどずれます。行事の日付だけを新しい暦に移したので、季節が合わなくなりました。桃が咲くころの行事だったものが、桃の咲く前に来てしまっているのです。

びっくり大事実！　日本の年中行事の多くは、季節が1か月ずれたまま行われている。桃の節句に桃がなく、七草に七草が生えていない。それでも誰も日付を戻さない。行事は、季節ではなく人の習慣のほうに住んでいる。

むかしの暦は、月が新月から次の新月まで、およそ29.5日で1か月としていました。12か月では約354日で、太陽の1年より11日ほど短くなります。そのままだと季節がどんどんずれるので、数年に一度、1年を13か月にして調整していました。この余分な月をうるう月といいます。1月7日の七草も、1月11日の鏡開きも、本来はいまより1か月ほどあとの行事でした。だから七草がいまの野原になかなか見つからないのも、当たり前なのです。地域によっては、いまでも4月3日にひな祭りをするところがあります。そちらのほうが、もとの季節に近い形です。行事の日付がずれて見えるときは、たいてい暦が変わったせいだと考えると、たいがい当たります。

場所によって決め方がちがいます。多くの信号は、決められた時間で切りかわるように設定されています。交通量の多いところでは、道路に埋めたセンサーやカメラで車の数を数え、その日その時間の混みぐあいに合わせて長さを変える仕組みが使われています。押しボタンのある横断歩道は、人が押したことを合図にしています。

びっくり大事実！　大きな通りの信号は、1つずつ勝手に光っているのではない。決められた速さで走ると次々に青に当たるよう、時刻がずらしてある。急いで飛ばした車のほうが、先に赤に捕まる。道路は、静かに待てる人にごほうびを用意している。

面白いのは、1つの信号だけを見ていては分からない仕組みがあることです。大きな通りでは、いくつもの信号がつながって制御されています。ある速さで走ると次々に青に当たるように、青になる時刻を少しずつずらしてあるのです。これを系統制御といいます。だから、みんなが決められた速さで走ると、いちばんスムーズに流れます。急いで飛ばすと、かえって次の赤に早く着きます。信号は「止めるための道具」に見えますが、本当は「全体を早く通すための道具」です。1台にとっていちばん速い走り方と、全体にとっていちばん速い流し方は、同じではありません。この考え方は、道路だけでなく、通信のネットワークやお店のレジの並ばせ方にも使われています。

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多くは土の中や、池の底の泥の中にもぐっています。カエルは体温を自分で作れないので、外が寒くなると体も冷えて動けなくなります。だから、凍らない深さまでもぐって、春を待ちます。池の底の泥の中にいるカエルは、その間ほとんど呼吸をせず、皮ふから水にとけている酸素を取りこんでいます。

びっくり大事実！　池の底で冬を越すカエルは、肺をほとんど使わない。皮ふだけで、水にとけたわずかな酸素を取りこんで数か月を過ごす。人間なら数分でどうにもならないことを、カエルは半年やってのける。しかも寝ながら。

皮ふで呼吸できるというのが、カエルの大きな特徴です。だからカエルの皮ふはいつも湿っていて、乾くと生きられません。冬のあいだ、肺をほとんど使わずに皮ふだけで足りるのは、体温が下がって必要な酸素の量がぐっと減るからです。動かなければ、それだけで済んでしまう。春になって水がぬるむと、体温が上がり、動けるようになり、鳴き始めます。鳴くのはおもにオスで、メスを呼ぶためです。田んぼに水が入る時期と、カエルが鳴き始める時期が重なるのは、偶然ではありません。産んだ卵がかえるまで水が必要だからです。カエルが減っている地域があるのは、産卵できる浅い水辺が減ったことと関係していると考えられています。

消しているのではなく、はがして持ち去っています。鉛筆の字は、紙の表面のでこぼこに黒い粉が引っかかっているだけの状態です。消しゴムでこすると、消しゴムのほうが粉にくっつき、紙から引きはがして自分に取りこみます。そして、粉を抱えたまま消しカスになって落ちていきます。消しカスは、字がそのまま出てきたものです。

びっくり大事実！　消しカスは、字そのものだ。消しゴムは字を消していない。字を捕まえて、連れて出ていっているだけである。机の上に散らばっているあの白いくずには、あなたが書いた文字が全部入っている。

だから、いい消しゴムの条件は「よく削れること」です。削れないと、粉を抱えた面が減らず、すぐに黒くなって消せなくなります。逆に削れすぎると、あっという間になくなります。このバランスを取るために、消しゴムには柔らかさを調整する成分が混ぜられています。ボールペンの字が消えないのは、インクが紙の繊維の中にしみこんでいるからです。表面に乗っているのではないので、はがせません。近ごろの消えるボールペンは、まったく別の仕組みで、こすった熱でインクの色を透明に変えています。だから消したあとに冷やすと、色が戻ってくることがあります。同じ「消す」でも、中身は3通りあるのです。

できたばかりの地球に、大きな天体がぶつかってできた、という考え方が有力です。ぶつかった衝げきで、地球の外側の部分と相手の一部が宇宙にまき散らされ、それが地球のまわりを回りながら集まって月になった、というものです。ジャイアント・インパクト説といいます。ただし、まだ確かめきれていないところも残っています。

びっくり大事実！　月は、もともと地球の一部だったかもしれない。夜空に浮かんでいるあの丸いものは、45億年前に地球からはがれて、それ以来ずっと戻れずにいる。しかも少しずつ遠ざかっている。

なぜこの説が有力なのか。月の石を調べると、地球の岩石とよく似た性質を持っている一方で、鉄などの重い成分が少ないことが分かっています。地球の中心には鉄が集まっているので、外側だけがはがされて月になったと考えると、この2つがうまく説明できます。月の石は、アポロ計画で人が持ち帰り、その後も各国の探査機が持ち帰っています。行って持って帰らないと分からないことがある、という良い例です。ただし、この説にも困っているところがあります。ぶつかった相手の成分がもっと混じっているはずなのに、思ったより地球にそっくりすぎるのです。だから、ぶつかり方の細かいところは、いまも研究が続いています。教科書に書いてあることが、そのまま最終結論とはかぎりません。

👤 これを調べた人の話
月の石は、人が行って持って帰ってきました。望遠鏡でいくら見ても分からないことが、手のひらに乗せると分かる。だから人類は、あれだけの費用と危険をかけて月へ行きました。研究には、行かないと絶対に分からないことがあります。

もとは海の水です。海から蒸発した水が雲になり、雨や雪になって山に降り、地面にしみこんだり流れたりして川になり、また海へ帰ります。そしてまた蒸発する。地球の水は増えも減りもせず、ぐるぐる回っているだけです。あなたが今日飲んだ水も、この輪の途中にあります。

びっくり大事実！　地球の水は、45億年ずっと同じ量で回り続けている。新しく作られてもいないし、減ってもいない。つまり今日あなたが飲んだ一杯の水は、かつて恐竜が飲んだ水と、同じ水である可能性がある。

回る速さは、場所によってまるでちがいます。空気中の水は10日ほどで入れかわりますが、地下深くの水は何百年、何千年も動かないことがあります。南極の氷はもっと長く、1月25日に読んだとおり、何万年も前の空気を抱えたままです。川の水も、ふった雨がすぐ流れてきたぶんと、山にしみこんで何年もかけて出てきたぶんが混ざっています。だから、雨がしばらく降らなくても川は完全には干上がりません。山の森が「緑のダム」と呼ばれるのは、この時間差を作っているからです。木を切りすぎると、雨がそのまま一気に流れて洪水になり、晴れが続くと水がなくなります。森は水をためているというより、水の速さをゆっくりにしていると考えるほうが近いです。

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はっきりした答えは、まだ出ていません。生まれつきの体質と、育つあいだの環境の両方が関わっていると考えられています。ただ、はっきりしていることもあります。世界のどの地域でも、右ききの人のほうがずっと多いこと。そして、生まれる前の赤ちゃんの段階で、すでにどちらかの手をよく使う様子が見られることです。

びっくり大事実！　どの国、どの時代を調べても、右ききのほうが多い。文化も言葉もちがうのに、そこだけがそろっている。人類全体にかかっている、理由の分からないかたよりだ。しかも、まだ誰も説明しきれていない。

脳は左右で役割が少しちがっていて、体の右側は主に左の脳が、左側は主に右の脳が動かしています。言葉を扱う働きが左の脳にある人が多いことと、右ききが多いことには関係があるのではないか、と長く考えられてきました。ただし、左ききの人の脳が左右逆になっているわけではありません。ここは誤解されやすいところです。大事なのは、どちらでも困らない道具や環境をふやすことです。はさみ、包丁、急須、改札。左ききの人が使いにくい道具は、いまもたくさん残っています。近ごろは左きき用の文具も増えましたが、まだ選べる種類が少ないのが実際です。きき手は、直すものではなく、まわりが合わせるものだという考え方が広まってきています。

文字を数字に置きかえる決まりが、書いた側と読む側でちがうからです。コンピュータは文字をそのまま持っているのではなく、1文字ずつ番号をつけて記録しています。この番号のつけ方には何通りかあり、別の決まりで読むと、まったく関係のない文字が並びます。文字が壊れたのではなく、翻訳の辞書をまちがえているだけです。

びっくり大事実！　絵文字は日本で生まれ、いまでは世界共通の番号がついている。だから世界中に送れる。ただし絵の形は会社ごとにちがう。同じ番号を送ったのに、相手の画面では別の顔が笑っていることがある。

英語のアルファベットは種類が少ないので、早くから世界で1つの決まりにまとまりました。ところが日本語は、ひらがな・カタカナ・漢字で何万種類もあります。だから番号のつけ方が何通りも作られ、しばらく併存していました。いまは世界中の文字を1つの表にまとめる決まりが広く使われていて、文字化けはかなり減りました。それでも、古いファイルを開いたときや、機械同士のやりとりで起きることがあります。ちなみに、この表には日本の絵文字も入っています。だから絵文字は世界中の機種で送り合えます。ただし絵の形は会社ごとにちがうので、番号は同じでも見た目は変わります。「同じものを指しているのに、見え方がちがう」というのは、デジタルではよく起きることです。

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動いている水の量がまるでちがいます。ふつうの波は風が海の表面をゆらしたもので、動いているのは浅いところだけです。津波は海の底から表面までの水全体が動きます。だから、高さが同じに見えても、おしよせる力がまったくちがいます。そして、ひいてもまた来ます。1回で終わりません。

びっくり大事実！　津波は、海が深いところではジェット機ほどの速さで進む。沖では高さがほとんどなく、船の上では気づかないこともある。見えないまま、猛烈な速さで近づいてくる。だから、見てから逃げるのでは間に合わない。

津波は海が深いところではとても速く進み、浅いところに来ると速さが落ちるかわりに高さが増します。速さが落ちるとき、後ろから来た水が追いついて積み上がるからです。だから沖では気づかないほどの高さでも、岸に着くと高くなります。もう1つ大事なのは、津波は引き波から始まることも、押し波から始まることもあるということです。「海が引いたら津波が来る」とだけ覚えていると、いきなり押し寄せる場合に間に合いません。2011年3月11日、東北地方の太平洋沖で大きな地震が起き、津波が広い範囲におしよせました。この日の記録から、多くのことが学ばれ、いまの避難のしかたに生かされています。強い揺れを感じたら、海のそばにいる人はすぐに高いところへ行く。波を見てから決めるのでは間に合いません。

👤 これを調べた人の話
あの日から、日本の防災は大きく変わりました。避難の看板、高台への道、学校の訓練。いま当たり前にあるものの多くは、この日のあとに作られたものです。学んだことを次に生かす。それも科学の役目のひとつです。

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同じ合図で目を覚まし、同じ計算で咲くからです。サクラのつぼみは前の年の夏にできていて、秋から冬にかけて眠っています。この眠りは、一定の期間しっかり寒さに当たることで解けます。目が覚めたあとは、あたたかさをためていき、ある量に達すると咲きます。同じ地域の木は同じ寒さと同じあたたかさを受けるので、そろって咲くのです。

びっくり大事実！　あたたかい冬だと、桜はかえって遅れることがある。しっかり寒くならないと、つぼみが目を覚まさないからだ。桜は、春を待っているのではない。冬を確かめてから、春を始めている。

だから、あたたかい冬だと、かえって咲くのが遅れることがあります。寒さが足りず、眠りがしっかり解けないからです。「今年は暖冬だから桜も早い」は、いつも正しいとはかぎりません。開花の予想は、この2段階を計算して出されています。日本でよく見られるソメイヨシノは、接ぎ木でふやされてきた木で、遺伝的にほとんど同じです。だから条件がそろうと、いっそう見事にそろって咲きます。あの一斉さは、種類がそろっていることの結果でもあります。2月6日に読んだウメの休眠打破と、同じ仕組みです。ウメは1本ずつばらつきますが、ソメイヨシノはそろう。そのちがいがどこから来るのかを考えると、面白くなります。

中身のほとんどが空気だからです。砂糖と水にゼラチンを混ぜ、はげしくかき混ぜて細かい泡をたくさん作ります。そのまま固めると、泡が閉じこめられたまま固まります。だから軽くて、押すとへこみ、口の中でとけます。生クリームや、メレンゲや、パンのふくらみも、原理はよく似ています。

びっくり大事実！　マシュマロを買うとき、あなたはお金を出して空気を買っている。しかも、それでいい。中身が詰まっていたら、あの食感は絶対に出ない。この食べ物は、何も入っていないことが商品価値になっている。

泡を作るところまではかんたんですが、こわさずに固めるのが難しいところです。泡はふつう、時間がたつと小さいものが大きいものに吸われて消えていきます。ゼラチンは、泡の周りをゼリーのように固めて、この動きを止めます。冷やすと固まり、あたためるととけるのがゼラチンの性質なので、マシュマロを焼くと外は溶けて中の泡がふくらみ、あのとろりとした状態になります。ちなみに、材料の名前になっているマシュマロウという植物の根の粘りを使っていたのは昔の話で、いまはゼラチンが使われるのがふつうです。名前だけが残っている食べ物は、けっこうたくさんあります。

どんな分数でも書き表せない数だからです。3.14159…と続く円周率は、途中で終わることも、同じ並びをくり返すこともありません。これは「まだ計算が追いついていない」のではなく、終わらないことが証明されています。円がどんなに小さくても大きくても、まわりの長さは直径のこの数だけ倍になります。

びっくり大事実！　ペットボトルのふたも、地球も、太陽も、まわりの長さを直径で割ると必ず同じ数になる。大きさが何億倍ちがっても、この数だけは変わらない。宇宙のどこへ行っても、円はこの数を持っている。

分数で書ける数は、小数にすると必ずどこかで終わるか、同じ並びをくり返します。3分の1は0.333…とくり返し、4分の1は0.25で終わります。円周率はそのどちらでもない。こういう数を無理数といいます。ルート2も同じなかまです。面白いのは、どんな円でも比が同じだということです。ペットボトルのふたも、地球も、太陽も、まわりの長さを直径で割ると必ず同じ数になります。この一定さがあるから、円は計算できます。コンピュータは円周率を何十兆けたも計算していますが、実際の計算に必要なのは十数けたで足ります。それ以上を求めるのは、実用ではなく、コンピュータの性能を確かめるためだったり、単純な好奇心だったりします。

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空にある人工衛星からの電波を使っています。衛星は自分の位置と、いま何時かを電波にのせて送り続けています。スマホはその電波を受け取り、届くまでにかかった時間から衛星までの距離を計算します。これを複数の衛星について同時にやると、自分がいる場所が1点に決まります。

びっくり大事実！　あなたのスマホは、いま頭上のはるか遠くにある何機もの衛星と、1秒に何度も時計を合わせている。しかも、その計算には時間のわずかなずれの補正まで入っている。地図の青い丸は、宇宙規模の計算の結果である。

1つの衛星だけでは、その衛星から何キロ、という球の上のどこか、としか分かりません。2つで球と球が交わる輪の上、3つで点が絞られ、4つ目で時刻のずれまで補正できます。だから、空が開けているほど正確になります。ビルの谷間や地下で位置がずれるのは、電波が届かなかったり、建物にはね返って遠回りして届いたりするからです。時間から距離を出しているので、電波が遠回りすると距離を長く計算してしまいます。スマホはこれを補うために、Wi-Fiの電波や、通信の基地局や、体の動きを測るセンサーの情報も合わせて使っています。だから地下でも、だいたいの場所は分かります。1つの方法にたよらず、いくつも重ねる。これは1月15日に読んだ渡り鳥の話と、まったく同じ考え方です。

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のどの中にある声帯という部分が、大きく厚くなるからです。声は、息が声帯を通るときに声帯がふるえて生まれます。ゴムを細く短く張るとかん高い音、太く長く張ると低い音が出るのと同じで、声帯が大きくなると声が低くなります。成長にともなって起きる変化で、男子のほうが変化が大きく出ます。

びっくり大事実！　声変わりは、楽器の弦を張りかえたのに、指の位置がまだ前のままの状態だ。だから途中でひっくり返る。うまくいかないのは下手だからではなく、体が新しい楽器の弾き方を覚えている最中だからである。

変わっている途中は、声がひっくり返ったり、かすれたりします。楽器でいえば、弦を張りかえたのに指の位置が前のままの状態です。体はまだ新しい大きさに慣れていません。しばらくすると、脳が新しい声帯の使い方を覚えて安定します。だから、途中でうまく出ないのは、失敗でも異常でもありません。この時期は、無理に大声を出したり、高い声を張り上げたりしないほうが楽です。合唱をしている人は、パートを一時的に変えることもあります。動物にも似たことがあります。ニワトリのひなの声と大人の声はまるでちがいますし、カエルも大きくなるほど低く鳴きます。音の高さは、体の大きさの話なのです。だから声を聞くと、姿が見えなくても大きさが想像できます。

空をどれだけ雲がおおっているかで決まります。空全体を10として、雲の量が0か1なら快晴、2から8なら晴れ、9か10ならくもりです。だから、雲がかなり出ていても「晴れ」になることがあります。太陽が見えているかどうかで決めているのではありません。

びっくり大事実！　空の8割が雲でも、予報の上では「晴れ」だ。つまり「今日は晴れって言ったのに」と文句を言いたくなる日の多くは、予報が外れていない。ずれているのは、言葉の意味のほうである。

数え方も決まっています。空全体を見わたして、雲がおおっている部分がどれくらいかを目で見て判断します。機械ではなく人が見て決める観測が、長いあいだ続いてきました。同じ空でも人によって多少ちがうので、観測する人はそろえるための訓練を受けます。ここが面白いところで、天気の記録は「機械が測った数値」だけでできているのではありません。雲の量、雲の形、視界のよさなどは、人の目が支えてきました。近ごろは自動の観測装置が増えていますが、長年の記録と比べるためには、同じやり方で測り続けることが大事になります。1月19日に読んだスーパーコンピュータの予報も、元になる観測がなければ計算できません。予報の土台は、毎日空を見上げてきた人たちです。

およそ1万メートルより深いところがあります。太平洋のマリアナ海溝という場所で、富士山を沈めても、まだ上に6000メートル以上の水が残る深さです。エベレストをさかさまに入れても、頂上が海面に届きません。海は広いだけでなく、たてにも桁ちがいに大きいのです。

びっくり大事実！　いちばん深い海に富士山を沈めても、まだ上に6000メートル以上の水が残る。エベレストを丸ごと入れても頂上が水面に出ない。地球でいちばん高い山より、海のほうが深い。

深くなると、上に乗っている水の重さで圧力が高くなります。1万メートルの深さでは、地上のおよそ1000倍。指のつめほどの面積に、車1台ぶんに近い力がかかる計算です。だから深海に行く乗り物は、厚い球形の部屋を持っています。球は、圧力を全体で受け止められる形だからです。この深さにも生きものがいます。光がまったく届かないので、目に頼らない生き方をしているものや、自分で光る生きものがいます。深海は、宇宙より近いのに、宇宙より行った人が少ない場所です。日本のまわりは海溝が多く、深海の研究がさかんな国のひとつです。1月17日に読んだ地震の話も、この海溝が舞台でした。

春に、南の国から日本へやってきます。多くは東南アジアのあたりで冬をこし、あたたかくなるころに海をこえて来ます。目的は子育てです。日本の春から夏は虫がたくさんいて、ひなを育てるのに向いています。1月15日に読んだハクチョウとは、まったく逆の来方をしている鳥です。

びっくり大事実！　日本は、北から来る鳥と南から来る鳥の、両方の目的地になっている。冬にハクチョウが「あたたかい国に着いた」と思い、夏にツバメが「すずしい国に着いた」と思う。同じ場所を、正反対に評価されている。

ハクチョウは北から来て冬をこし、春に帰ります。ツバメは南から来て夏をこし、秋に帰ります。日本は、北から来る鳥と南から来る鳥の、両方の目的地になっているのです。これは日本が中くらいの緯度にあり、四季がはっきりしているからです。ツバメがわざわざ人の家の軒下に巣を作るのは、天敵のカラスやヘビが近づきにくいからだと考えられています。人がいるところは、鳥にとって危ない場所であると同時に、もっと危ない敵から守ってくれる場所でもあります。ツバメの巣を大事にする習慣が各地にあるのは、虫を食べてくれるからでもありました。同じ巣に毎年戻ってくることもあり、去年の巣が残っているかどうかは、その家の人にとって春の楽しみになっています。

ぴったり同じではありません。実際には、春分の日は昼のほうが十数分ほど長くなります。理由は2つ。1つは、日の出と日の入りを「太陽の上のふちが地平線にかかった瞬間」で決めているから。もう1つは、空気が光を曲げるので、太陽が地平線の下にあるうちから見え始めるからです。

びっくり大事実！　日の出のとき、太陽はまだ地平線の下にいる。空気が光を曲げているので、本当は見えないはずのものが見えている。私たちが毎朝見ている日の出は、少し先に届いた予告編のようなものだ。

太陽は点ではなく、大きさのある円盤です。もし中心が地平線に来た瞬間を日の出とするなら、もっと同じ長さに近づきます。ところが実際は、上のふちが顔を出した瞬間を日の出、下のふちが沈みきった瞬間を日の入りとしています。この決め方だけで、昼が数分長くなります。さらに、空気には光をわずかに曲げる働きがあり、そのぶん太陽は実際の位置より少し上に見えます。だから、まだ地平線の下にあるうちから見えてしまう。この2つを足すと十数分になります。昼と夜がほぼ同じになるのは、春分の数日前です。ちなみに春分の日は毎年同じ日付ではありません。国立天文台が計算し、前の年の2月1日に発表しています。日付が動く祝日は、日本ではこの春分と秋分だけです。

しんの中身が、うすい板のように重なった構造をしているからです。この板と板のあいだの結びつきが弱いので、紙にこすると板がぺらぺらとはがれ、紙の表面のでこぼこに引っかかって残ります。これが字です。3月6日に読んだ消しゴムの話の、ちょうど反対側になります。

びっくり大事実！　鉛筆のしんとダイヤモンドは、まったく同じ材料でできている。ちがうのは並び方だけだ。世界一硬い宝石と、紙をなでただけで崩れる棒。同じものが、並び方ひとつでここまで別のものになる。

面白いのは、鉛筆のしんの材料が、ダイヤモンドとまったく同じ元素だということです。どちらも炭素だけでできています。ちがうのは並び方だけ。ダイヤモンドは炭素が立体的にがっちり組み合っていて、地球上でいちばん硬い物質のひとつになります。鉛筆のしんは平らな板が重なっているので、横にはとても強いのに、板と板のあいだはするりとずれる。同じ材料で、世界一硬いものと、紙をなでるだけで崩れるものができる。並び方でここまで変わるというのは、物質を考えるうえでいちばん大事なところです。1月11日に読んだ、もちのでんぷんが並び直す話とも同じ考え方です。しんの濃さの記号は、この材料と粘土の混ぜ方で決まります。粘土が多いほど硬くうすくなります。

電波が、ものを通りぬけるときに弱くなるからです。Wi-Fiは目に見えない電波で情報を運んでいます。空気の中はよく進みますが、コンクリートや金属、そして水を多くふくむものにぶつかると、吸われたりはね返されたりして、届く量が減ります。だからかべ1枚をはさむだけで、はっきり弱くなります。

びっくり大事実！　人がたくさんいる部屋でWi-Fiが遅くなるのは、混雑のせいだけではない。人の体は水が多いので、電波を吸ってしまう。つまり満員の教室では、みんなが少しずつ電波を飲んでいる。

どれくらい弱くなるかは、材料で大きく変わります。木や石こうのかべは通りやすく、コンクリートや金属はとても通りにくい。だからマンションで部屋をまたぐと急に弱くなり、鉄の扉のむこうではほとんど届かなくなります。人の体も水が多いので電波を吸います。人がたくさんいる部屋でWi-Fiが遅くなるのは、混んでいるだけでなく、体に吸われている面もあります。もう1つ、電子レンジと同じ周波数を使う種類のWi-Fiがあり、レンジを動かすと通信が乱れることがあります。速くしたいなら、置き場所を変えるのがいちばん効きます。部屋のすみや床の近く、金属のたなの中、水そうのそばは不利です。高いところで、部屋の中央寄りに置く。これだけで変わります。

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出血を止めるためのふたです。けがをすると、血の中にある小さな粒が傷口に集まって栓をし、そこに網のような繊維がからんで固まります。この固まりが乾いたものがかさぶたです。ふたをしているあいだに、下では新しい皮ふが作られています。だから、はがすと作りかけの皮ふまで一緒にはがれます。

びっくり大事実！　体は、血を固める仕組みと、固まらせない仕組みを、同時に働かせている。アクセルとブレーキを両方踏んだまま走っているようなものだ。そのつり合いのおかげで、必要なときだけ固まる。

血が固まる仕組みは、順番に働くいくつもの部品がつながった連鎖になっています。1つでも欠けると止まりにくくなるので、体は同じ仕事を何重にも用意しています。逆に、血管の中で勝手に固まっては困るので、固まらせない仕組みも同時に働いています。この2つのつり合いで、必要なときだけ固まるようになっています。かさぶたの下は湿っているほうが治りが早いことが分かってきて、傷の手当ての考え方は数十年で大きく変わりました。むかしは乾かして治すのが常識でしたが、いまは湿った状態を保つ手当てが広く使われています。常識は書きかわります。けがをしたときは、まず流水でよく洗い、大人に見せてください。深い傷や、動物にかまれた傷、汚れがひどい傷は、自分で判断しないこと。

高気圧と低気圧が、次々に西から東へ通りすぎていくからです。冬は大陸の冷たい高気圧が居すわり、夏は太平洋の高気圧が居すわるので、同じような天気が続きます。春と秋はどちらの力も強くないので、小さな高気圧と低気圧が交ごに流れてきます。だから、晴れと雨が数日おきにくり返します。

びっくり大事実！　日本の天気は、たいてい西から変わる。だから西の空を見れば、数時間後の自分の空が見えている。天気図を持っていなくても、外に出て振り向くだけで予報ができる。

この交ごに来る高気圧を移動性高気圧といいます。日本の上空にはいつも西から東へ強い風が吹いていて、この風に乗って気圧のかたまりが運ばれてきます。だから日本の天気は、たいてい西から変わります。西の空が明るくなってきたら、こちらも晴れてくる。この見方は、天気図を見なくても使えます。三寒四温という言葉も、この入れかわりから来ています。あわせて、春は空気の温度差が大きい時期でもあります。あたたかい空気と冷たい空気がぶつかると、雲が発達しやすくなります。春に急に風が強くなったり、雷が鳴ったりするのは、このためです。「春の天気は変わりやすい」は、感想ではなく仕組みの説明ができる話です。

多くはすぐ近くに落ちますが、条件がそろえば数キロ先まで飛ぶことがあります。綿毛は、細い毛が放射状に広がった形で、落ちる速さをうんとおそくしています。ゆっくり落ちるあいだに風に乗るので、遠くまで運ばれます。速く落ちないことが、遠くへ行くための工夫なのです。

びっくり大事実！　タンポポの綿毛の上には、目に見えない小さな空気の渦ができている。それが下から支えて、落ちるのを遅らせている。この仕組みが分かったのは、ほんの数年前だ。道ばたの草が、最近まで科学者を悩ませていた。

綿毛の中央には、空気の渦ができることが分かっています。毛と毛のあいだを空気が通りぬけるとき、綿毛の上に小さな渦が生まれ、それが下から支えるように働いて落下をさらにおそくします。パラシュートのように空気をふさいでいるのではなく、通しながら支えているのです。この仕組みが分かったのは、ここ数年のことです。身近な植物でも、まだ新しく分かることがあります。タンポポには、むかしから日本にあるものと、外から来たものがあります。がくのような部分が反り返っているかどうかで見分けられることが多いです。1月7日に読んだロゼットの形で冬をこすのも、タンポポのなかまです。

自分が持っているものを、後ろへ勢いよく投げているからです。何かを後ろへ強く押し出すと、その反対向きに自分が押されます。宇宙には空気がありませんが、押す相手は空気ではなく、自分が出しているガスです。だから何もなくても進めます。飛行機は空気がないと飛べませんが、ロケットはむしろ空気がないほうが速く進めます。

びっくり大事実！　ロケットは、燃料を運ぶための燃料を積んでいる。その燃料を運ぶための燃料もいる。だから打ち上げのとき、あの巨大な機体のほとんどが燃料だ。人が乗る部分は、いちばん上のほんの先っぽしかない。

これを作用と反作用といいます。地上でも同じことが起きています。スケートで人を押すと自分も後ろへ動く、水鉄砲を強く押すと手に返ってくる。全部同じです。ロケットが大きいのは、燃料をたくさん積む必要があるからです。しかも、燃料を運ぶための燃料もいる。だから多くのロケットは、使い終わった部分を切り離しながら軽くなっていきます。切り離すのは、もったいないからではなく、そうしないと上がれないからです。近ごろは、切り離した部分を地上に戻して再び使う技術も実用になっています。宇宙には空気がないので酸素も持っていきます。ロケットの燃料タンクが2つあるのは、燃えるものと、燃やすための酸素を、両方積んでいるからです。

水の膜が、いちばん小さい面積になろうとするからです。同じ量の空気を包むとき、表面積がいちばん小さくなる形が球です。だからシャボン玉は放っておくと必ず丸くなります。四角い枠から吹いても、はなれたとたんに丸くなるのはそのためです。丸くしているのではなく、勝手に丸くなっています。

びっくり大事実！　シャボン玉が割れる直前、一部が黒く見えることがある。あれは色が消えたのではなく、膜が薄くなりすぎて光が重ならなくなった状態だ。黒く見えたら、あと1秒。消える瞬間を予告している色である。

水には、表面をできるだけ小さくしようとする力があります。水滴が丸くなるのも、コップの水がふちより少し盛り上がるのも同じ力です。ところが水だけではシャボン玉になりません。膜がすぐに破れてしまうからです。せっけんを混ぜると、この力がほどよく弱まり、膜がのびやすくなります。1月18日に読んだせっけんの分子が、膜の表と裏にきちんと並んで、水の層をはさむ形を作ります。虹色に見えるのは、膜の表と裏ではね返った光が重なって、強め合う色と打ち消し合う色ができるからです。膜の厚さは場所によってちがい、時間とともに薄くなるので、色は刻々と変わります。割れる直前に黒っぽく見える部分は、極端に薄くなったところです。

岩が細かくくだけたものと、生きものの体が分解されたものが混ざってできます。岩は水や温度の変化でひび割れ、少しずつ細かくなります。そこに落ち葉や虫の死がいが積もり、菌や小さな生きものが分解して黒い成分になります。この2つが混ざったものが土です。だから土は、鉱物と生きものの合作です。

びっくり大事実！　厚さ1センチの土ができるのに、数百年かかるといわれる。あなたが今日ふんだ地面の表面は、平安時代から作られ続けてきたものだ。それが大雨1回で流されることがある。

できるまでには、とても長い時間がかかります。厚さ1センチの土ができるのに数百年かかるといわれます。だから、雨で流されたり、風で飛ばされたりして失われると、簡単には戻りません。世界の各地で、農地の土が失われることが問題になっているのはこのためです。土の中には、目に見えない生きものが大量にいます。ひとつまみの土の中に、数億の微生物がいるといわれます。植物が育つのは、この生きものたちが落ち葉を分解して、根が吸える形に変えてくれるからです。土は「入れもの」ではなく「工場」です。落ち葉を掃き集めて全部持ち去ると、この工場の材料がなくなります。森の土がふかふかなのは、落ち葉がそこに置かれ続けているからです。

たくさんの絵と、その絵を説明する言葉の組み合わせを大量に見て、どんな言葉のときにどんな見た目になりやすいかを学んでいます。描くときは、まずざらざらの砂あらしのような画像から始めて、それを少しずつ整えていきます。何度もくり返すうちに、言葉に合う形が浮かび上がってきます。

びっくり大事実！　AIは、まっさらな紙からではなく、砂あらしのような画面から描き始める。人が「何もないところに描き足す」のに対して、AIは「ぐちゃぐちゃから余分を取り除く」。彫刻に近い作り方をしている。

人が絵を描くときは、下描きをして線を引いて色をぬります。AIは順番がまるでちがいます。最初から画面全体があって、それが少しずつはっきりしていく。だから途中の絵は、どこも同じくらいぼんやりしています。この方法には弱点もあります。AIは「その絵が何を意味するか」を人のようには分かっていないので、指の本数がおかしくなったり、文字が読めない形になったりします。数えることや、理屈で決まっていることが苦手なのです。もう1つ大事なことがあります。AIが学んだ絵の中には、人が描いた作品がたくさんふくまれています。だれの絵を、どこまで学んでよいのか。これはまだ世界中で議論されていて、答えが出ていません。技術ができることと、やっていいことは、別の話です。

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季節によって差があるという報告はあります。ただし、個人差のほうがずっと大きく、誰にでも当てはまるわけではありません。背がのびるのは骨の両はしにある成長板というところで、そこで骨が作られて長くなります。この場所は大人になると閉じるので、のびる時期は限られています。

びっくり大事実！　背の伸び方の山がいつ来るかは、人によって何年も差がある。だから小学校の背くらべは、途中経過を比べているだけだ。誰が最終的に高くなるかは、その時点では誰にも分からない。

骨は、いちど作られたら固定というわけではなく、こわしては作り直すことをくり返しています。成長板では、この作り直しが片側に偏って進むので、骨が長くなります。のびる速さには波があり、生まれてすぐの時期と、思春期に大きな山が来ます。この山がいつ来るかは人によってまるでちがい、早い人と遅い人で何年も差があります。だから、同じ学年でも背の差が大きいのは当たり前です。いま背が低いことは、最終的に低いことを意味しません。山がまだ来ていないだけ、ということがよくあります。逆に早く伸びた人は、早く止まることもあります。背くらべは、途中経過を比べているだけです。ゴールは、まだ誰にも分かりません。

むかしの人が決めたからです。古代エジプトで、昼を12、夜を12に分ける習わしがあり、それが合わさって24になりました。12という数が使われたのは、指の関節を数えると片手で12まで数えられることや、12が2でも3でも4でも6でも割り切れて便利だったことが理由と考えられています。地球の自転から自然に出てくる数ではありません。

びっくり大事実！　地球が1回転する時間は、24時間ではない。星を基準に測ると23時間56分だ。私たちの1日は、地球の回転そのものではなく、太陽がまた同じ場所に来るまでの時間である。時計は、地球ではなく太陽に合わせてある。

実は、地球が1回転する時間はきっちり24時間ではありません。星を基準にして測ると、約23時間56分です。太陽を基準にすると24時間になります。ちがいが出るのは、地球が自転しながら太陽のまわりも回っているので、同じ向きに太陽が来るまでに少し余分に回る必要があるからです。私たちが使っている1日は、星ではなく太陽を基準にした長さです。さらに、地球の自転はほんの少しずつ遅くなっています。だから、ときどき1秒を足して時計と地球を合わせることがあります。1分が60秒、1時間が60分なのも、古代の数え方の名残です。60は約数がとても多く、分けやすい数でした。時間の単位は、自然の法則ではなく、人が長く使ってきた便利さの記録なのです。