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IIndex 磁石 電気実験 電気の利用 電化生活 付録
T 昔から自然にあった磁石
第一章 エレクトローン――
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宝石から生まれた電気の世界
1 電気の発見者はわからない
電気は一体、いつ、誰によって発見されたのだろうか。
残念なことに、こんな大切な電気もそれを発見した人の名前は、全くしられていない。
人類が電気のことを知ったのは非常に大昔のことである。
今から、二千年以上も大昔、日本の国ができる以前にも、世界の文化のすすんだ地方の人々は電気のことを知っていた。
世界で最初の哲学者だといわれているギリシアのターレスという人は、今から二干五百年くらい昔の人だが、この人も電気のことを知っていた。
また、今から千九百年ほど昔に書かれた中国の本の中にも、電気のことが出てくる。
人々が電気について初めて知ったのは、きっとそれよりもずっと昔のことだったのだろう。 |
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電気というと、私たちは、普通電線を伝わって一軒一軒の家に送られてくる電気のことや、電池から流れでる電気の言葉かりを考えがちだけれども、人類が初めて電気のことを知ったときは、もちろん電線や電池などというものはなかった。
それでは、大昔の人々がなんて電気のことを知ったのかというと、それはエレクトローンという美しい石の不思議な性質からである。
エレクトローンという石は、黄色っぽくて、透き通っており、かざりになる。
この石をこすると、不思議なことに近くのちりや、わらのきれっぱしなどを吸い付けるのである。
「この石はまるで生き物のようだ。」
ターレスはそういつている。
皆さんはセルロイドの下敷きやエボナイトの万年筆などを頭の毛や毛皮などでこすって、ちり紙などを吸い付ける遊びをやったことがあるだろう。
それと同じことを、ターレスはエレクトローンという宝石を使ってやってみたのである。
「宝石をこすると、小さな軽い物を吸い付ける。」 |
ターレス(前640頃〜546頃)
電気のことをはじめて書き残した。
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エレクトローンにはこのようにきれいな虫や植物をとじこめたものがある。 |
こんなことが電気の発見の大もとだったのだから、電気の最初の発見者の名前がわからないのも無理もないことだろう。
この宝石エレクトローンをこすると、ちりを吸い付けるということは、おそらく、この宝石をみがいてきれいにする仕事をさせられていた女奴隷か、あるいは、この宝石についたゴミを布でとろうとした金持の娘によって、偶然の機会に見つけられたのにちがいない。
たくさんの国々を旅行していろいろの知識を聞いて歩くのがすきだったターレスは、どこかの国でこのエレクトローンの不思議な性質を聞き知って、自分でもためしてみたのだろう。
宝石エレクトローンというと、なんだか、あとからとってつけたような名前だな、と思う人がいるかもしれない。
いまの英語で、エレクトリシティーといえば電気のことだし、エレクトローンといえば電子のことである。
この宝石は電気のもとの石というので、エレクトローンという名前をあとからつけたみたいにみえる。
しかし、そうではない。実はその逆である。
ギリシア語でエレクトローンという名の宝石が先にあって、このエレクトローンの不思議な性質のもとになっているものに、エレクトリシティーという名前がつけられたのである。
エレクトローンのことを、日本語ではコハクといつている。漢字では、琥珀と書いている。
昔の日本の本の中には、電気力のことを琥珀力と書いてあるものもある。
西洋でも東洋でも宝石を摩擦することによって、初めて電気が人工的におこされたのである。
2 古くて新しい電気の歴史 top
電気の発見の歴史はこのように古い。しかし、電気の利用の歴史は非常に新しい。
私たちのまわりを見わたすと、電気を使う器具や、工場で、電気のはたらきでできたものがたくさんあるが、それらはどれもこれも、ついこのごろになってできたものばかりである。
今から、百年前には、テレビやラジオはもちろん、電灯も発明されていなかった。
世界中で一番文明のすすんだ都会へいつても、電線がひかれているところはなかったし、まだひとつの発電所もなかったのである。
だから、家庭に電気器具などありつこなかったし、工場では、電気でモーターがまわるということもなかった。
電池にしても、いまのようにべんりな乾電池など、どこでもつくっていなかった。
つまり百年前には、私たちの日常生活は電気のない生活だったのである。
それがいまでは、どんなへんぴな山奥の村へいつても、大抵のところには電線がひかれ、発電所から電気が供給されている。
こういう私たちの生活のなかから、もしもいま、突然に電気がなくなってしまったら、どんなことになるだろうか。
すこし考えてみるだけで、大変なことになることがわかるだろう。
電灯はつかず、テレビは見えず、ラジオはきこえない。
電気冷蔵庫の中のものはくさってしまうし、電気洗濯機も使えない。
扇風機もトースターも電話もだめだ。
自動車だって、電気を使ってある部分もすくなくないから、つくりかえなければならない。
電車はもちろん動かない。
工場ではモーターが動かないから、製品ができず、商店にならぶ品物も急にすくなくなってしまうだろう。
私たちの生活は電気なしではすまされなくなっているのである。
私たちは電気のおかげて、どんなに便利になり、楽しい生活ができるようになっているか、ちょっと想像もできないほどである。
3 電気の歴史のあらまし top
それでは一体、私たちの生活のなかに、こんなにも電気が取入れられるようになるまでには、どんな出来事があったのだろうか。
初めは宝石をこすると、ちりを吸い付けるということぐらいしかしらなかった人々が、どうしてこんなにも自由に電気を使うことができるようになったのだろうか。
私たちはこの本の中で、その発明と発見のようすをかたることにしよう。
最初の物語は電気ではなく、電気と深いつながりのある磁石である。宝石エレクトローンを摩擦しておこした電気が小さな物を吸い付けるように、磁石が鉄を吸い付けるということも、やはり大昔からしられていた。
そして、電気は長い間、その使い道がわからなかったけれども、磁石の方は、一足さきに使い道が見つけられて、航海になくてはならぬものとなり、電気と磁石の研究の石とをきりひらいた。
いや、そればかりでなく、科学研究の大もとにもなったのである。
磁石の研究とならんで、電気の研究がはじまると、電気が物を引付けるはたらきをもっているだけでなく、そのほかにも、おもしろいたくさんの性質をもっていることがわかった。
電気の実験はあまりおもしろいので、世界中で、たくさんの人たちがやってみた。
そして、そのたくさんの遊びのような実験のなかから、いろいろな大発見が生まれた。
雷が電気のしわざだということも発見された。雷の研究からは、電池がみつかった。
そして、さらに電池の研究から発電機のもととなる大発見も生まれた。
こうして十八世紀のなかばごろまでは、遊び以外には、役にたたないと思われていた電気が、いろいろな役にたつものだということがわかってきたのである。
そして、その頃から、電気にかんするたくさんの発明があいついで現れるようになった。
電磁石、電信、電話、モーター、電灯、電車、ラジオ、テレビ……、かぞえきれないほどたくさんの発見がどっと現れて、私たちの生活をすごい勢いで電化してしまったのである。
新しい発明は、新しい科学の研究を生み、科学の進歩は新しい発明を生んで、私たちの科学・技術の進歩は、とどまるところをしらない。
4 偉大な人とは
おそらく皆さんは、これらの物語のなかに、科学者たちのすばらしい頭の使いかたや、実験の仕方を見てとることができるだろう。
また、たくさんの発明家たちのゆめのある苦闘の生活をみてとることができるだろう。
そして、私たちも努力しだい、頭のはたらかせしだいで、すばらしい科学者や技術者になることができるということをしることができるだろう。
多くの偉人物語や発明発見物語のなかには、科学者や発明家たちは、すばらしい天才で、生れれつき私たちとはちがった種類の人間だというように書いてある。
しかし、私たちはそれは間違いたと思う。私たちが発明や発見の物語をくわしく調べてゆけばゆくほど、大発明家や大科学者も、実はそん何かわった人間ではないということがわかるからである。
大科学者や、大発明家たちが、普通の人々と大きくちがっているところがあるとすれば、それは、自分の夢を大切にしたということと、あくまでも、自分の頭で考え、実際にためしてみる努力をおしまなかったということだけだろう。
みんなが、他人のいうことをうのみにしたり、しきたりにあまんじたりしているときに、偉大な人々は、先輩たちのしごとをくわしく勉強して、そのうえに大きな夢をえがいて、一歩一歩着実な努力をつみあげていつたのである。
第二章 磁石――
磁石の魔術におどろいた人々 top
1 慈石という石
「慈石は鉄を召し、これを引くなり。」
これは「呂氏(ろし)春秋」という、今から二千二百年も昔の中国の本にでてくる言葉である。
この慈石というのは、私たちの知っている磁石のことである。
磁石というと、大抵の人は、馬蹄形や棒ののかたちをした鉄のかたまりのことを思いうかべるだろうが、そんな磁石が今から二千年以上もの大昔にあったわけではない。
その頃の磁石は、慈石という石だったのである。でも、それはただの石ではない。
どっしりとして重く、鉄をとりだす原料となる鉱石である。 |
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それでは、この鉱石をだれかが、磁石にして鉄をひくようにしたのか、というと、そうではない。
岩石の中からとりだせるこの鉱石は、はじめから鉄を吸い付ける性質をもっていたのである。
そういう鉱石は昔だけあったのか、というとそうでもない。いまでも鉱山でほりだしている。
この石のことを、いまでは磁鉄鉱とか天然磁石とよんでいる。
元々こちらの方が本当の石の磁石なのだが、いまでは文房具屋などに売っている鉄の人造磁石の方におかぶをとられてしまった。
そして石の磁石の方は、ただ、磁石といわずに天然磁石といわなげればならなくなってしまったのである。
昔は人造磁石なぞなかったから、磁石といえば、石の慈石にきまっていた。
日本では、この石のことは、紀元七九七年にできた「続日本紀」という歴史の本の中にはじめてでてくる。
この本の七二二年(和銅六年)のところに「近江国より慈石を捧げ物としてもってきた」と書いてあるのが、それである。
日本でも昔は慈石と書いていた。
それが、いつのまにか字の形がかわって、磁石にかわってしまったのである。
それでは、たくさんの石(鉱石)の中に、鉄を引付ける性質をもった特別の石(鉱石)があるということを初めて見つけたのは、一体だれだろうか。
それはわかっていない。
何しろ、そのような石は、山の中に自然にあるのだから、注意ぶかい鉱夫などが、偶然にこの不思議な性質を見つけて、なかまにしらせたのだろう。
人間が、鉱石からとりだした鉄を広く使いだしたのは、今から三千五百年ほど昔のことだから、それからしばらくのちには、この不思議な石も見つけられて人々の口から口へと伝わったにちがいない。
古代ギリシアや古代中国の人々は、はやくから磁石のことを知っていたのである。 |
ふしぎな力をもつ天然磁石
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2 不思議な慈石(じしゃく)の力 top
この石のことを初めて知った人々は、この石の不思議な性質にどん何かおどろいたことだろう。
世界最初の哲学者とよばれているギリシアのターレスは、この石が鉄を勁かすのは、この石は生きていてたましいをもっていると主張したと伝えられている。
中国の人たちがこの石のことを慈石とよぶようになったのも、この石の不思議な性質と関係があるらしい。
子供を慈しむ(かわいがる)母親が、いつも子供を身のまわりに引付けるように、この石は、鉄をわが子のように慈しみ、柎のまわりに引付ける、というわけだ。
鉄を吸い付ける不思議な石がある、という話はいろいろなたとえ話や、おおげさな話をうみだして、人々の間にひろがった。
その中には、こんな話もある。
「何でも、インド洋には魔法の島があるそうだ。その島の近くを船がとおると、みんな島にすいつけられてしまって、はなれられないんだそうだ。」
「へえ、ほんとかなあ。」
「それが、ほんとなんだそうだ。その島は磁石の山でできているというんだ。
だから、鉄でできているものはみんなすいとられてしまって船がこわれてしまうつていう話だ。」
「へえ、そういえば、磁石って不思議なものがあるそうだな。」
「そうさ、磁石っていう石は、鉄でできてるものは何でも吸い付けちまうんだ。
それでな、この魔の山の近くの人たちは、船をつくるのにも鉄の釘を絶対に使わないそうだ。
木のくさびで鉄の釘のかわりにするんだとよ。」
こんな磁石島のいい伝えは、インド、アラビア、ローマ、中国などに古くから伝わっていた。
この話は「于一夜物語(アラビアン・ナイト)」という有名な物語にも出ているから、知っている人もすくなくないだろう。
今から二百七十年ほどまえに出た日本の本(松下見林という人の「異称日本伝」という本)の中にも、同じような話が出ている。
この本の中には、「中国の三山大洋というところには慈石(じしゃく)が多くて、船板に鉄の釘を使ったものは、その近くをとおりすぎることができない。」と書いてある。
こんなに強い磁石の山があったら、さておもしろいことだろう。
実際には、こんなに強い磁石の山なぞないのだが、昔の人たちは、磁石の不思議な力におどろくあまり、こんな話もほんきにしたようである。
もしそんなに強い磁石の山があったなら、そんな磁石の山のそばを、さむらいが刀をさして歩くこともできなくなってしまう。
さきにあげた日本の本の中には、そんなことも本気で心配して、つぎのように書いてある。
「昔、中国へいつてきた人の話によると、日本人が刀をさして、慈石の多い地方をとおりすぎても、引付けられてしまわないのは、日本の刀のさやぱホウの木でつくるからだ。
ホウの木は慈石の力を防ぐことができるのである。そこで、昔から刀のさやにはホウの木を使うのだ。」
ホウの本が磁石の力を防ぐことができるというのは嘘である。
「ホウの木が磁石の力をさえぎるなどという人は、実験という物をしらない人のいうことだ。」
江戸時代のすぐれた実験科学者だった伊能忠敬も、このようにハッキリといつている。
磁石の科学的な研究がはじまるまえには、どこの国でもいろいろ間違ったことが人々の間に信じられていたのである。
それでは一体、いつごろから磁石の科学的な研究がはじまったのだろうか。
それは、この不思議な磁石が航海のために、なくてはならぬ大切なものだということがわかってから、あとのことである。
そのことについては、つぎの物語にゆずることにしよう。
占ないや遊びのなかで発見?――名もしれぬ発見者たちをさぐる――
第三章 羅針盤――
名もしれぬ発見者たちをさぐる top
1 新しい世界の発見のかげに
ポルトガルの磐俵りたちを指揮して、コロンブスが、アメリカ大陸を発見したのは、一四九二年のことである。
そしてマジェランの艦隊が、初めて地球を一回りしてきたのが一五二二年であった。
この時代まで世界のもっともすすんだ国でも、大抵の人たちは、この大地が丸いものだなどということを考えてもみなか
った。
ましてや、この地球を一回りすることができるなどということは、夢にも考えはしなかった。
地球が丸いということは、これより二干年ほども昔の古代ギリシアの学者たちも気づいていた。
陸地に近づいている船から陸地を見るとき、はじめに山のいただきが見え、それからだんだんと麓の方が見えだし、最後に港が見えるようになる。
これは大地が丸い証拠にちがいない、とギリシアの頭のよい学者たちは考えた。
ギリシアの学者たちはこのほかにも、いろいろな証拠をあげて、この大地は丸い――つまり、地球なのだということを主張した。
しかし、勇敢なギリシアの船乗りたちも、さすがにこの地球を一回りする冒険航海には出なかったようである。
陸地と陸地にかこまれた湖のような地中海は、天気もよく空気がすみきっていて、かなり遠い海に船出しても陸地が見えた。
しばらく陸が見えなくなっても、やがて見おぼえのある陸が見つかるにきまっていた。
だから、ギリシアの船乗りたちは、方向を間違えたり、針路を失うということをあまり心配しなくてもよかった。
夜になれば、船乗りたちは夜空にきらめく星を見て方向を見さだめた。
皆さんのなかには、北極星を見つける方法を知っている人もいるだろう。
星空を見て、柄杓形にならんだ北斗七星をさがす。 |
サン・サルバドル島に上陸したコロンブス
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そして、その柄杓の先のふたつの星をむすんで、その五倍ほどのばすと、北極星が見つかる。
この北極星が見つかれば、南北の方向もわかるわけだ。
それでは、何日も陸地が見えず、曇りの日がつづくような航海のときには、どうやって南北の方向を知ったらよいだろうか。
私たちが陸の上の道を歩いているときでも、うっかりすると方向を間違えることがある。
それと同じことで、西へ西へと進んでいると思っていた船が、しらぬまに南や東に進んでいることがある。
そのようなことのないようにするには、どうしたらよいだろうか。
学問ずきの古代ギリシア人たちも、その方法はしらなかった。だから、遠い見しらぬ海に乗り出していくことは、冒険というより暴挙であり、気違いにひとしいと思われていたのだった。
しかし、コロンブスやマジェラソの時代には事情がかわっていた。
彼らは陸や星が見えなくても南北の方向をしる方法を知っていたからだ。
コロンブスやマジェランのような人々は、確かに非常な冒険家たった。
しかし、冒険家の彼らだって、陸や星が見えない大海原のまん中に、方向もわからずにほうりだされてしまったらどうしようもなかっただろう。
彼らの大発見のかげには、大地は丸いという、古代ギリシアの学者たちの残した考えかたと、いつでも南北の方向をしることのできる方法の知識があったのだ。
島が見えなくても、また星が見えなくても、南北の方向を見さだめることのできるすばらしい道具、それがらしん(羅針)盤である。
このらしん盤というのは、遠足にもっていく水筒のふたなどについているあの磁石の針のことである。
この磁石の針でつくられる、ごく簡単な道具がコロンブスたちの冒険を可能にしたのだ。
2 らしん盤が新しい学問に道をひらく top
磁石の針のらしん盤を使って新しい大陸を見つけたということは、ヨーロッパの人々にとってすばらしい出来事だった。
その頃まで、ヨーロッパの人々は学問のうえでは、二千年も大昔のギリシア人にかなわないと思っていた。
その頃のヨーロッパの学問はそれほどおくれていたのだ。
ところが、 コロンブスたちの航海は、そのギリシア人もしらない新しい世界のあることをヨーロッパの人々にしらせた。 そこで、この頃からヨーロッパの人々は、大昔のギリシア人もしらないような新しいことを、自分たちの力で発見することができるのだ、という自信をもつことができた。
そして、このような自信のなかから、新しい科学が生まれでたのである。
つまりらしん盤の発明は科学の源(みなもと)になった大発明であったのだ。
3 発明者は中国人 top
それでは、その大発明のらしん盤は、いつごろ、どこの国で、誰によって発明されたのだろうか。
ヨーロッパの新しい時代の科学者たちも、らしん盤のすばらしい功績を知って、そのことをしりたいと思った。
そして、いろいろ調べてみたが、その結果、どうもこの発明をしたのは、ヨーロッパの人ではなく、アラビアからヨーロッパの国々へ伝えられたものらしいということがわかった。
そしてさらにくわしく調べた結果、らしん盤について書いたもっとも古い記録は、中国の本の中にあることが確かめられるようになった。
らしん盤を使って航海したということがハッキリ書いてあるもっとも古い記録は、一一一九年頃に書かれた「萍州可談(ひょうしゅうかだん)」という本の中の文章である。 |
南をさす指南魚
――12世紀の中国の本にでてくるもの――
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この本には、「船頭は地理にくわしくして、夜は星を見、昼には太陽を見ながら航海する。
そして星も見えない暗闇には、指南針を見ながら航海する。」
とハッキリと書いてある。
これよりいくらかあとの中国の本の中にも、同じような話か出てくるが、ヨーロッパの本の中に同じような話が出てくるのは、一一九〇年頃からあとのことである。
そこで、らしん盤を発明したのは中国人だろうということになった。
中国で一〇五〇年頃に書かれた本のなかには、磁石の針が南北をさすということをはっきり書いたものもある。
だから私たちは、らしん盤を発明したのは中国人だと断定してもよいだろう。
それでは、中国の誰が、いつごろ、どうやって磁石の針が南北をさすことを見つけたのだろうか。
残念ながら、そのことは、いまでも全くわかっていない。
「論衡(ろんこう)」という一世紀の中国の本にはその頃すでに磁石が南北の方向をさししめすことが、しられていたと思われるようなことが書いてあるが、しかし、それにはたしかな証拠がない)
そこで、私たちは、この大発見が中国でどのように発見されたのかということを、いろいろの証拠からさぐってみることにしよう。
4 らしん盤の発明の元になるものは top
そこで、私たちは、考えのすじみちをたてるために、最初にらしん盤を発明するには、そのまえにどんなことをしらなければならないはずだったかということから、考えてゆくことにしよう。
そうすると、らしん盤を発明するためには、まず磁石の針をもっていなければならないことに気づくだろう。
大きな石の磁石では、その石が、いつも一定の方向に向くことを見つけるのはむずかしいから、磁石がいつも南北をさすことを発見するには、磁石の針をもっていることが大切なのだ。
しかし、針の形をした磁石などは、山のなかから自然の形でほりだされるものではない。
目的もないのに磁石をけずって、針のような形にする人もいないだろう。
そうだとすると、普通の鉄の針を磁石にするより仕方がない。
しかし磁石の針があっても、それがいつも南北をさすことを見つけるのだって、そう簡単ではない。
いくら磁石の針だって、ただ机の上などにおいたのでは、うまく南北の方向をささないからだ。
つまり、針がいつも自由に向きをかえられるようになっていなければならないわけだ。
水筒の上などについている磁石は、とがった針で支えられているから、どこでもすぐに南北を向くようになっている。
しかし、磁石の針を目的もないのに、そんなぐあいに支えてみる人もないだろう。
水筒の上の磁石の針のようにしないでも、針が自由に向きをかえられるようにする方法はないものだろうか。
それぱ簡単である。しかもその方法を、中国人たちは大昔からよく知っていたのである。
そこでいままでの推理をもとにして、らしん盤がどのようにして発見されたものか、資料を調べていくことにしよう。
5 仙人は水面を歩くことができる!? top
「鉄の針に頭の油をつけて、そっと水の上においてごらんなさい。
そうすれば、鉄の針だって水面に浮かすことができるでしょう。」
これは今から、一六五〇年ほども昔に書かれた中国の本「抱抃子(ほうぼくし)」の中に出てくる話である。
これは本当だろうか。本当に鉄の針を水面に浮かすことができるだろうか。
皆さんもやってみるとすぐわかるが、鉄の針を水に浮かすことは簡単にできる。
べつに頭の油をつけなくともいい。水平にして、そっと水面におとせばよいのである。
もっとも、沈まないようにそっとおとすのぱ、すこしむずかしいから、これができなかったら、ちょっとした工夫をこらせばよい。 |
水の上にうかんだ針
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まずちり紙を小さくちぎって、水の上に浮かしておくのである。
その上に針をのせて、それからちり紙をマッチ棒などでつついて、だんだんと水をしみこませてしずめれば、針だけが浮く。
これなら誰にでも簡単にできる。
こんな実験のことが、どうして一六五〇年も大昔の中国の本に出てくるのかというと、この「抱朴子」という本は、実は仙人の術を書いた本だからである。
仙人というのは、人里はなれた山奥などにすんで、数百才まで生きながらえる術をおさめていて、俗人にはできないような不思議なことをすることができる、といわれる人のことである。
この本はそういう仙人になる術を書いたものなのである。
「仙人はある不思議な薬を足にぬって、水の上を自由に歩くことができる。」
この本には、こんな話も出ているが、右上の実験は、この話の証拠としてひきあいに出されているのである。
「嘘だと思うなら、鉄の針に頭の油をつけて、そっと水の上においてみるがよい。
そうすれば、鉄の針を水面に浮かすことができるだろう。
重い鉄でさえ、たかが頭の油をつげたぐらいで浮かすことができるのだ。
ましてや、ふかしぎな力をもった仙人が、不思議な薬の力をかりて、永の上を歩くことができないなどということがあろうか。」というわけである。
水の上に浮かすことができるのは、針だけではない。
アルミニウムの一円玉なら簡単に浮くし、うすい金属の板などを浮かせるのも簡単だ。
古代ギリシアのアリストテレスという学者は、このことを知っていて、ものが浮くか浮ないかは、形によってきまるのだ、といっていた。
重い鉄や銅などで右形や浮かせかたによっては、水の上に浮ばせることができるということは、大昔からしられていたのである。
しかし、そうかといつて、水の上を人間が歩くことができるというわけにはゆかない。
「抱朴子」に出ている話は、あきらかにでたらめなのだが、昔の中国の人たちは、重い針が水に浮くという不思議な事実に大変興味をもって、これと不思議な仙人の話とをむすびあわせたのだろう。
空想をたくましくすれば、重い針が水に浮くのと同じ仕掛でもって、修養をつんだ仙人が、水面をゆうゆうと散歩する姿も、想像できないこともないだろう。
6 針を水面に浮かせる遊び top
中国の人たちは、このように針が水に浮くということに、大変な興味をもっていたが、このことを使って、おもしろい遊びや、占ないすることも始めていた。
そのひとつは、最近まで中国の七夕遊びのひとつとなっていたというもので、水面に針をおとして、うまく水面に浮ばすことができるかどうかなどで、占ないや遊びをするのである。
針を、うまくおとさないと浮ばないし、場合によっては、針のさきや、もとのほうが水に使って浮くことなどもある。
だから、針の浮きぐあいを見て、占ないや遊びができるわけである。
たとえば、針の先が水につかったら「おバカさん」で、針のもとの方が水につかったら「おりこうさん」などときめておいて、ひとりひとりやってみるのである。
中国では、占ないがさかんだったから、針を動かして、針の先がどちらの方向を向いてとまるか、などという占ないの仕方もあったらしい。
鉄の針を動かすのなら、そばに磁石をもってゆげばよい。
あまり近づけると針がすいついてしまうけれど、すこし遠くであやつれば、水面の上の針は、いろいろ運動させることができる。
磁石のことを知っていた占ない師は、こんな占ないの仕方を始めたにちがいない。
ここまでくれば、磁石の針がいつも南北の方向をさすことを発見するのは、そんなにむずかしいことでないのがわかるだろう。
磁石を針のそばに近づげたとき、たまには、針を吸い付けしまったこともあるだろう。
ところが、そんなことを何度かやっているうちに、その針は磁石と同じになってしまうのだ。
この実験は簡単だから、誰でもすぐにやってみることができる。針を二、三回磁石にこすりつけてみるとよい。
今度は針が磁石になって、ほかの針を吸い付けるようになるだろう。
そして、その針をまえのようにして水に浮かしてみると、どうだろう。
見事に針は南北の方向を向くだろう。
都合のよいことに、水面の上では、針は、自由にその向きをかえることができるのだ。
@水面に針を浮かせる占ないや遊び。
A浮かせた針の向きを磁石でかえる占ないや遊び。
Bそして偶然に針が磁石とふれあって、針そのものが磁石になる。
Cすると、その磁石になった針は、いつも南北の方向をさすようになる。
おそらく、磁石の針が南北をさししめすことは、こうして発見されたのだろう。
もしこれが本当だとすると、磁石の針が南北の方向をさすことを発見したのは、中国の占ない師だったかもしれない。
また、七夕遊びなどで、磁石を使ってインチキをやろうとした、イタズラすかな少年だったかもしれない。
いずれにしても、らしん盤は、浮かした針を磁石であやつるというような習慣から、偶然に発見されたのだろう。
磁石の針が、南北をさすということを初めて知った人々は、このことをどん何か不思議に思ったことだろう。しかし、はじめのうちは、誰もこれが大発見だなどと思わなかったにちがいない。
これが中国の船頭たちにしられ、アラビアの船乗りをつうじて、ヨーロッパの人たちに知られるようになって初めて、この発明は大発明だということがわかったのだ。
発明というものは、そういうものなのである。
それを本当に生かす方法をしらなければ、それは大発明というわけにはいかないのである。
昔の発明はらしん盤の発明のように、偶然に偶然がつみかさなってできたものが多いが、これは最近の科学の時代との、大きなちがいだということを知っておくことも、大切なことである。
第四章 磁石と電気の科学――
電気の名づけ親 top
1 評判の医者と「自然の魔法」
十六世紀も終り頃のことである。イギリスの首都ロンドン市に、評判のよい医者がすんでいた。
「お医者さんにかかるのなら、ギルバートさんにかぎるよ。 何でもほかのお医者の手におえないような患者も治してみせるそうだよ。」
「ええ、もっぱらそういう噂ですね。
本場のイタリアで研究をつんでかえってきたんで、腕は確かだっていうことですね。」
「それにギルバートさんは大変な学者で、磁石や琥珀を使って、いろいろ不思議な力を調べる実験をやっているそうですよ。」 |
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こういう噂は、ロンドン市の遠い郊外にまでひろがり、ギルバートの病院には、いつもたくさんの病人がつめかけていた。
そして、とうとうその評判は、当時のエリザベス女王の耳にもはいり、女王のおかかえの医者に命ぜられるまでになった。
しかし、ギルバートをおとずれるのは、病人だけではなかった。
船長や大工の親方とか、将軍とか、大学の学者などもよく訪問してきた。
噂のとおり、彼はただの医者ではなく、同時にこの時代のもっともすぐれた科学者だったからである。
このウィリアムーギルバートがもっとも熱心に研究したのは、なぜ磁石の針は北を向くかという問題だった。
この問題は、彼がポルクという人の、『自然の魔法』という本を読んでからというもの、彼の頭にこびりついてはなれなかったのである。 ノ
ポルクの『自然の魔法』という本は、その頃評判の本たった。
この本には、題名のとおり不思議なことがいっぱい書いてある。
電気のことも磁石のことも出てくる。
「電気を使えば信号を送ることができるようになるだろう。」という話も出てくるし、
「磁石の針が北をさすのは、北極星に引張られるからだ。」という話も出てくる。 |
ウィリアム・ギルバート(1540 〜1603)地球が大きな磁石で
あることを明らかにした。
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だから、この本を読むと、不思議な自然現象について、たくさんの知識をしいれることもできるし、この自然について、いろいろの空想を楽しむこともできるのだ。
ギルバートは、この本がおもしろくてたまらなかった。
しかし残念なことに、ポルタの本には、本当のことと、ただの空想だけのことがゴッチャに区別されずに書かれている。
だから、どれが本当でへどれが迷信なのかということもわからない。
たとえば、「磁石の針が北をさすのは、北極星に引張られるからだ。」などという話は、本当だとすればずいぶんおもしろいことだが、さて、これが本当かどうかというと、証拠は何も書いてないのである。
2 磁石の針はなぜ北をさす? top
「これじゃだめだ。しっかりした証拠をもとにして考えなくちゃ。」
ギルバートは、ポルタの本に引付けられながらも、そんなことを考えて、自分で研究することにした。
まず、たくさんの本を調べ、いろいろの人たちの話をきき集めたりした。
磁石のことなら、船乗りや船大工にきくのが一番だというわけで、彼はすぐに船乗りや船大工たちとも親しくなった。
その結果、「磁石の針は、なぜ北をさすか。」という問題について、いろいろの考えのあることがわかった。
「北極の近くには大きな磁石の山があって、磁石の針を引張っているのさ。」という人もあった。
「そんなことは神さまじゃなきゃわからないさ。」という人もあった。
人の話をきいていると、ずいぶんいろんな説があって、なにがなんだかわからなくなってしまう。
ギルバートは、学者や船乗りたちの意見がまちまちなのをしると、かえってファイトをもやした。
「それじゃ、俺がしっかりした証拠をもとにしてこのわけを説明してみせるぞ。」 というわけだ。
磁石の針は、どうして北を向くか、という問題を考えるためには、まずはじめに、磁石の針が地球上のいろいろな場所で、実際にどんな方向を向くか、調べてみる必要がある。
北極星が磁石を引張っているのだとしたら、磁石の針は、いつも図のように、北極星の方向に向いているはずだ。
つまり、磁石の針は、北半球では、地面と平行にならないで、南の方がさがるようになるはずだ。
しかし、もし北極にある磁石の山が賍石の針を引付けているのだとしたら、磁石の針は図のようになるだろう。
つまりこの場合には、磁石の針の北の方がいくらかさがることになるだろう。
しかし、北の方へゆけばゆくほど、磁石の針の傾きはすくなくなるにちがいない。
それでは、実際の磁石の針はどうだろうか。ギルバートは、それまでにきいた船乗りたちの話で、磁石の針は、けっして水平にぱならないで、北の方がどうしてもさがるということを知っていた。 |
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磁針が北極にある磁石山に
ひっぱられるとすると……針の
北の方が下に傾くはず。しかし、
北極に近づくにつれて傾きはへる。 |
磁針が北極星にひっぱられると
すると……磁針の南のほうが
下に傾くはずである。 |
特に、もとは船乗りだった船大工のロバート・ノーマンは、ハッキリとそのことを本の中に書いていた。
「鉄の針を水平になるように支えてから、それと磁石をこすりあわせて針を磁石にすると、いつも鉄の針は北の方にさがるようになる、というのである。
これを知ったギルバートは、「しめた!」と思った。
もしこれが正しいとすると、磁石の針は、北極星にひかれているのではないことが確かめられることになるからだ。 |
磁石の針をうきにつけてうかすと、北の方が下に
さがって水にしずむ。(ギルバートの本の挿し絵から)
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3 実験!実験だ! top
彼はさっそく同じような実験をくわしくやってみた。
そして、やがてこの実験に都合のよい装置を工夫した。
普通の磁石の針は、垂直の針の上に、ほぼ水平面の上を自由な方向に回転できるようになっているが、彼は図のような装置をつくって、水平な回転軸のまわりに、グルグルまわることができるようにしたのである。
この道具は、磁石の針が、どれだけ下に傾くかを調べるものなので、伏角(ふっかく)計とよばれたが、これを使うと、磁石の針が、どっちの方向へ向いているかが、実によくわかった。
この伏角計を使って調べた結果は、何度やってみてもノーマンのいうとおりで、磁石の針は北の方にうんと傾くことがわかった。
「うん、それにしてもおかしいな。この針の方向は、地球の北極をさしているわけでもなさそうだぞ。」
何度も実験を繰返しているうちに、ギルバートは、こんなことに気がついた。
もし、磁石の針が北極にある磁石の山に引張られているのだとしたら、磁石の針はすこし北の方に傾くだろうが、実験で調べてみると、この磁石の針の傾きは、まえの図のときよ今もずっとたくさん傾いているのである。
「さあ、こうなると、磁石の山が北極にあるのではなくて、磁石は地面の中にあるらしいぞ。
……とすると、
……地球全体がひとつの磁石なのかなあ。」
ギルバートはこんな空想をしてみると、今度は、長い磁石や玉の磁石をつくって、そのまわりにたくさんの磁石の針をおいてみて、どういう方向を指すかということを調べはじめた。
するとどうだ。
大きな丸い磁石をつくってその近くに磁石の針をおいてみると、その針の向く方向は、地球の上の磁石の針が向く方向とそっくりではないか。
それからというもの、彼はまたまたたくさんの船乗りに会って、地球上のいろんなところで磁石の針がどんなに傾くか話をきいたり、調べてきてもらったりした。
その結果と、丸い磁石のまわりの磁針の向く方向をてらしあわせて調べてみたかったのだ。
彼の空想は、こうしてたしかな実験的証拠をもつようになった。 |
磁石の針がひっぱられる方向をしらべる伏角計(ギルパートの本の挿し絵から)
球形磁石での実験
(ギルバートの本の挿し絵から)
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4 太陽も月も磁石だろうか? top
「地球自身がひとつの磁石なのだ。これは、なんてすばらしいことだろう。」 彼はうれしくてならなかった。
そうすると、またすぐ彼の頭にこんな空想がうかんできた。
「太陽や月などもみんな磁石なのじゃないだろうか。」というのだ。
「地球が磁石で、太陽も磁石だとしたら、このふたつは引張り合うわけだ。 とすると、これをもとにして地球の運動もうまく説明できるかもしれないぞ。」
地球の運動ということは、彼がまえまえから大変興味をもっていた問題だったから、彼はこの思いつきがおおいに気にいった。
地球が自転しながら太陽のまわりを回っているという考えは、その頃まだ生まれたばかりの考えだった。
この考えはコペルニクスというポーランドの牧師が、一五四三年にとなえたばかりで、それまでは誰でも、地球は宇宙の中心にあってじっとしていて、太陽やそのほかの星はみんな地球のまわりを回っていると考えていたのである。
いや、コペルニクスが、本当に止まっているのは太陽の方で、地球はその太陽のまわりを回っているのだと主張しても、その当時の学者たちはみんな本気にしないでいたのである。 |
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コペルニクスの考えの方がもっともな証拠がそろっていて、よいことを認める人もいたが、地球が動いているという考えは、キリスト教の教えにそむくものだというので、コペルニクスの考えはなかなか認められなかったのである。
しかし、キリスト教の大もとになっている聖書の中の話よりも、実験の方を重んじたギルバートは、コペルニクスの考えの方がすきだった。
だから彼は、「地球、が動いているとすれば、どういうわけで動くのだろう。」ということが心配になっていたのである。
ところが地球が磁石で、太陽も磁石だとしたら、こんなうまいことはない。
磁石どうしは力をおよぼしあうから、地球は太陽からの磁石力の作用のために動かされているのだ、とうまく説明することができるかもしれないのだ。
彼はそのくわしいわけを説明できなかったが、天体の運動はこうした自然の力によって説明できそうだという発見はすばらしいものだ、と彼には思われたのだった。
(天体の運動を説明する理論は、ギルバートが死んでから八十四年もたった一六八七年に、彼と同じ国のニュートンによってうちたてられた。
天体の間には万有引力という力がはたらいている、ということが明らかになったのだから、ギルバートの考えは“あたらずといえども遠からず”だったわけである。
月やその他、惑星に磁力があるかどうかは、いま人工惑星などで調べられている)
5 電気の名づけ親 top
ギルバートは長い間の研究が、一段落したところで、その結果を本に書くことにした。
表題は『磁石、磁性体、および大きな磁石である地球について』ということにして、これに、『たくさんの議論と実験とによって証明された新しい生理学』という題を加えておいた。
生理学というのは、生き物のはたらきを研究する学問のことをいうのだから、磁石のことを書いた本に「新しい生理学」という名前をつけるのはおかしいけれど、ギルバートは医者だったから磁石も生き物になぞらえて、そのはたらきを研究する学問のことを「新しい生理学」とよんだのだろう。
ギルバートはこの本の中に磁石の事だけでなく、琥珀の事も書き加えた。
この頃まで人々は、磁石も琥珀も離れている物を引付けるから、同じようなものだと考えていたのだけれど、ギルバートは、このふたつのものは全くちがうものだ、ということをハッキリさせた。
磁石の方はいつでも鉄を吸い付けるけれど、琥珀の方は摩擦しないと物を吸い付ける力がないし、摩擦された琥珀は、軽いものなら何でも吸い付けるが、磁石の方は、鉄やニッケルなど、特別のものしか吸い付けない、ということをハッキリさせたのである。 |
ギルバートの本のとびら
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琥珀の力と、磁石の力とをハッキリ区別したなどということは、何でもないようなことだけれども、これはつぎの大発見の糸口だった。
というのは、それから彼は琥珀のように、こすると物を引付ける性質のあるものはないかと思って、いろいろの物をこすっては、軽い羽毛のそばに近づける実験をつづけたからである。
そうすると、どうだろう。琥珀のほかにもこすると軽い物を吸い付けるものがいくらでもある。
硫黄もそうだし、牢屋樹脂やガラスなどはどれもよくこすると琥珀と同じように羽毛を吸い付けるのである。
きれいな宝石の琥珀ならこする人がたくさんいたので、琥珀が物をひきっげる性質のあることは、大昔から知られたのだが、硫黄や蝋(ろう)などは、わざわざ手でこする人もあまりいないから、これまで知られなかった。
それをギルバートがみつけたのである。 |
エリザベス女王の侍医であったギルバートが
女王の前で磁石の実験をしている。
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ギルバートはそれから、こすった琥珀や硫黄などの性質を注意してくらべてみたが、物を吸い付ける力に強い弱いはあっても、その性質は全く同じものであることがわかった。
6 エレクトリシティ top
「琥珀や硫黄やろうをこすると、軽い物を吸い付けるのはどうしてだろう。」
ギルバートは、それからこんなことを考えだした。こう考えはじめると、彼の空想ははてしなくひろがっていつて、いつのまにか、彼の目の前にある琥珀から、何か目に見えないものが流れ出て、近くの羽毛をつつみこんでは、かえってくるようすが見えるような気がしてきた。
そして何度も同じような空想を繰返しているうちに、彼はこれが本当なんだと考えるようになった。
「きっと、琥珀にも硫黄にも、そのほか、こすると物を引付ける性質をもっているものはみんな同じような物をふくんでいるにちがいない。
そこでそれらの物をこすると、それが物体から外に流れ出て、近くの軽い物をはこんでくるのだろう。」
こんなことを考えているうちに、彼は、琥珀や硫黄やガラスなどにある、物を吸い付ける性質に、ひとつの名前をつけなければいけないな、と気がついた。
「えーと……、この力は最初琥珀でみっかったんだから、コハク力とつけようか。
うんそうだ、いいことがある。こういう名前は学問を生んだ国のギリシアの言葉でつけるにかぎる。
ギリシア語では、琥珀のことをエレクトローンというから、エレクトルムとつけるのがいいだろう。」
彼はこんなふうにして、エレクトリシティー、つまり電気という言葉をつくった。
電気の名づけ親になったわけである。
7 ギルバートの悲しみと怒り top
さて、ギルバートの『磁石、磁性体、および大磁石である地球について』という大きな本も、一六〇〇年には原稿ができあがった。
そして彼がその本の序文を書こうとしたとき、彼はすごく腹だたしいニュースを耳にした。
イタリアの牧師で、一時、イギリスにもきたことのあるジョルクノ・ブルーノという人が、十字架にかけられて焼き殺されたというのである。
「ブルーノさんは、すぐれた学問のある人だった。
ブルーノさんは、コペルニクスの地動説に賛成し、それにさらに証拠をつけ加えて人々の間にひろめた人たった。
ところが、それがいけなかったのだ。
ローマ法皇はブルーノさんが自分の考えているキリスト教の教えにそむくことを宣伝してまわったというので、ブルーノさんをとっつかまえて、とうとう焼き殺してしまったのだ。
ずいぶんむごたらしいことをするものだ。」
ギルバートは、こんなことを考えながら、机に向かって自分の本の「まえがき」を書くために筆をとったが、しだいに自分の本かたどる運命が心配になってきた。
「自分のきずいた新しい磁石の科学も、わからずやの人々によって呪われることだろう。それほど、この世の中には、まともな本がすくなく、でたらめな本が多いのだ。」
そう考えると、彼はそのような間違った考えに抗議し、うつたえないではいられない気持ちになってきた。
そして彼は、自分の本の中にこう書きつけた。――
「人々の中には、他人の主張に誓いをたてて、そのほかの説を絶対に受付けない人や、学問のあるバカ者とか、詭弁家(きべんか)とか片意地な人々がいて、これまで全く知られていなかったというだけで信じにくいような新しい高尚な科学となると、呪いをかけ、ズタズタにひきさいてしまおうとする。
私の本心そのような人々によって呪われるかもしれない。
それなのに、どうして私はこの新しい磁石の科学を、この乱れた学問の世界につけ加えなければならないのだろうか。
それは、全く、あなたがた、つまり知識をもとめるのに、本ばかりにたよらないで、事物そのものにも知識をもとめる本当の科学者たちのためなのである。
もし自分の意見とちがうものがあっても、非常な苦しみと、徹夜までして時間をかけてしあげたこの実験と発見とに注意をはらっていただきたい。」
ギルバートの本はこうして一六〇〇年に出版された。
ギルバートの研究とうつたえは無駄にはならなかった。
この本が出たとき、彼はもう六十才になっていたが、そのご、彼につづく若い科学者たちがヨーロッパの各地に次々と現れ、新しい科学を育てていつたからである。
ギルバートがこの本を出版すると、彼の医者および学者としての評判はさらに高まり、その年、王立医学校の学長ににんぜられ、同時に、エリザベス女王の侍医を命ぜられた。
それから、三年のち、彼は医術と磁石の学問にうちこんだ一生をおえたのだった。
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