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T ツィオルコフスキー
不自由な耳と貧乏とに苦しめられながら独学で勉強し、
大空に飛び出す夢をひたすらに追い続けた偉大な学者
1 つんぼの少年 top
ロケットについて学問的に研究を始めた一番初めの人は、コンスタンチン・エドアルドビッチ・ツィオルコフスキーという人です。
ツィオルコフスキーは一八五七年九月十七日に、ロシアのモスクワの近くのゼフスコエという村に生まれました。
ソビエトが世界で最初に人工衛星スプートニクを打ち上げたのは一九五七年十月四日ですから、ツィオルコフスキーが生まれてからちょうど百年めに初めて人工衛星が実現し、宇宙時代が始まったことになります。
イゼフスコエは、はてしない大平原の中にある、白樺の森の多い村でした。
ツィオルコフスキーのお父さんはエドアルド・イグナチェビッチ・ツィオルコフスキーといって、林務官というお役人でした。
つまりこの村の森林の育ちぐあいを調べたり、木をぬすまれないように見張ったりするのが仕事でした。
しかしこのお父さんは、ただ林務官としての地味な仕事をコツコツとやるだけでなく、機械をいじったり、新しい機械を工夫したりすることが好きでした。
ツィオルコフスキーがまだ生まれる以前のことですが、お父さんは村の農民のために、脱穀機を作ろうと一生懸命になったことがありました。
林務官の仕事のあいまに、自分の給料をさいていろいろな道具を買い集め、工夫をこらしては組み立ててゆくのです。 |
ツィオルコフスキー(1857〜1935)
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これがお父さんのただ一つの楽しみでもありましたが、一つには、朝から晩まで土と汗にまみれて働く農民の仕事を、少しでも楽にしてやりたいという、やさしい心があったからなのでしょう。
しかし、結局はこの脱穀機は完成しませんでした。
機械は動くには動きましたが、麦の穂がちぎれたり、葉っぱがちぎれて実とまざったりで、うまいぐあいに麦の実だけをとり出すことはできなかったのです。
ツィオルコフスキーは小さい時、お父さんからこの話をよく聞かされたものでした。
この話でもわかるように、お父さんは、まじめで工夫をすることが好きな人だったようです。
そして、お母さんも本を読むことが好きで、また家の中の仕事もよくできる、いいお母さんでした。
お母さんはツィオルコフスキーに、よくプーシキンという詩人の作った詩を教えてくれました。
このように、ツィオルコフスキーは教養のある家庭で育てられました。
ツィオルコフスキーには、お兄さんが二人か三人いて、末っ子として可愛いがられながら、スクスクと大きくなり、快活で頭のよい、話ずきな少年となりました。
しかし、この幸福に育てられた少年ツィオルコフスキーに、思いがけない不幸が見まってきたのです。
九才の時の冬に、猩紅熱(しょうこうねつ)というおそろしい病気にかかりました。
これは高い熱が出て、死ぬことの多い、大変危険な病気でした。
お父さんやお母さんの、必死の看病によって、やっと命だけはとりとめましたが、この時からツィオルコフスキーは耳が聞えなくなってしまったのです。
もう学校へ行くこともできません。友だちと遊ぶこともできません。
日本ならば小学校の五年生くらいの年頃です。
普通の子供なら一番遊びたい年頃なのに、ツィオルコフスキーは寂しく家の中にひきこもっていました。
どんなに苦しく暗い気持ちで、毎日をおくったことでしょう。
本当に打ちのめされたような、悲しい年月が過ぎ去っていきました。
2 独学で天才少年に top
そんなツィオルコフスキーも、やがて新しい自分の進む道を開きました。
彼が十四才の頃になると、お父さんが持っていた数学や科学の本を読んで、コツコツと勉強するようになったのです。
ツィオルコフスキーは耳が聞えないので学校へ行くこともできず、先生に勉強を教わることもできませんでしたが、彼は石にかじりつくような熱心さで、お父さんの本を一ページ一ページと一生懸命に読んでいきました。
初めのうちは友だちのない寂しさをまぎらわすために、それらの本を読み始めたのですが、だんだん中に書いてあることがわかってくると、おもしろくなってきました。
むずかしい数学の本も、意味がわかってくるとおもしろくなります。
時々どうしてもわからないことが出てきて、それから先にどうしても進めないこともあります。
そんな時にはツィオルコフスキーは、ロシア人特有の粘り強さで、何日も何日もそのことを考え続けます。 |
ツィオルコフスキーは耳が聞えないので学校へ行けないので、
本を読んで、コツコツと一人で勉強して知識をつけた。
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そしてついに「ああ、こういうわけたのか」と、スッパリと理解できた時のうれしさ!
このようにして彼はもう毎日を悲しみのうちに過ごすことはなくなりました。
毎日毎日の生活が、新しい知識を求める喜びでいろどられるようになりました。
悲しい暗い日は過ぎ去り、ツィオルコフスキーは、再び快活な少年に戻ることができました。
お父さんやお母さんも、どんなに喜んだことでしょう。
ここにツィオルコフスキーの偉いところがあります。
耳が聞えないという不幸にも負けず、先生から手をとって教えられることもできないのに、全く自分の努力だけでむずかしい数学や科学の勉強をやりとおしてしまったのです。
普通の人間だったら、不幸に負けてしまって、ひねくれた気持ちになったり、人に甘える気持ちになったりして、自分のもっている才能を正しくのばそうとしないことが多いものです。
また学校にはいって先生からいろいろと勉強を教えてもらうのに、それでもまだなまけて勉強をしない子供もいます。
学校もなく先生もないし、また誰からも勉強しろといわれなくても勉強をやりとげる、そこにツィオルコフスキーの偉いところがあります。
ツィオルコフスキーはただ本を読んで知識を得るだけでなく、その知識を使っていろいろの機械を作ったり、科学の実験をするようになりました。
昔、お父さんが脱穀機を作ろうとした物置き小屋は、ツィオルコフスキーの工場と実験室をかねたものになっていました。
彼はお父さんに頼んで、いろいろな道具や薬品を買ってもらい、とうとう自分で小さな旋盤という機械を作ってしまいました。
旋盤とはかたい金属をけずったり切ったりする道具で、これを使っていろいろな金属でこしらえた機械を作ることができます。
ツィオルコフスキーがあこがれたのは、広い大空を鳥のように飛びまわることでした。
ツィオルコフスキーの少年の頃は、まだ飛行機というものはありませんでした。
しかし気球は使われたことがあり、また子供の玩具(おもちゃ)として水素ガスをつめた風船はありました。
その頃はゴム風船はありませんでしたが、絹の袋にゼラチンをぬって、その中に水素ガスをつめたものでした。
ツィオルコフスキーはまず自分の実験室でこの水素ガス風船を作って、空中に浮かせてお母さんをびっくりさせました。
ツィオルコフスキーはこの実験室で、いろいろなものを作ってみました。
昔、ツィオルコフスキーのお父さんは、脱穀機一つ作ることができませんでしたが、ツィオルコフスキーは近所の人がびっくりするような見事な模型や機械を作りました。
ツィオルコフスキーは特に空気の力を利用して空に飛び上がることが夢だったからでしょうか、精巧な風力車も作ったといわれます。
これは風の力で風車をまわし、その動力で車を動かして進むもので、風のふく方向ばかりでなく、風にさからって動くこともできるものだったそうです。
この風力車は小さかったので、人が乗って動くようなものではありませんが、このような機械を作るには、よほど工夫をこらす必要があります。
そしてただ器用なだけでなく、本で学んだ物理学や数学の理論を実際に応用しなくてはなりません。
ツィオルコフスキーはすでに、このような能力をそなえるまでになったのです。
このほかツィオルコフスキーは、本で学んだ理論を、自分で確かめてみるということを忘れませんでした。
たとえば、お父さんが使っていた、アストロラープという機械がありました。
これは、二つの物が見える方向の間の角度をはかる機械です。
ツィオルコフスキーはこの機械を使って、三角測量の原理で、遠くの建物までの距離を計ってみました。
このような幾何学の理論を使って計算したものは、実際に計った距離と、ピッタリとあいました。
「なるほど、理論というものは実際とよくあうものなのだな。」
このようにしてツィオルコフスキーは、書物を読んで勉強することが、ますますおもしろくなってきました。 |
精巧な風力車を作って大人をびっくるさせた
ツィオルコフスキー
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3 モスクワでの勉強 top
ツィオルコフスキーはお父さんが持っていた科学や数学の本を、全部読んでしまいましたが、ますますむずかしい、奥深い学問の道に進みたいという希望に、若い血をもえたぎらせていました。
このようすを見たツィオルコフスキーのお父さんは、
「この子は本当に才能のある子だ。どうかしてこの才能をのばしてやりたい。」
と考えて、ついにツィオルコフスキーをモスクワに勉強にやることにしました。
その頃はまだ、モスクワはロシアの首都ではありませんでしたが、立派な学校や図書館があり、また偉い学者も大勢住んでいました。
モスクワに行っても、耳の聞えないツィオルコフスキーは、学校にはいることはできません。
しかしそれでも、田舎にいるよりは図書館に行くこともできますし、本屋でよい本をた安く手に入れることもできます。
ツィオルコフスキーも大喜びで、モスクワにでかけて行きました。
これはツィオルコフスキーが十六才の時のことです。
モスクワへはお父さんが一緒について来てくれました。
耳の聞えないツィオルコフスキーを心配して、お父さんは下宿をさがし、息子が落ち着くのを見とどけてから、田舎に帰って行きました。
息子思いのお父さんにとっては、つんぼのツィオルコフスキーを一人で遠い所に置いてくるのは、さぞかし心配だったでしょう。
しかし日本のことわざに「かわいい子には旅をさせろ」ということがあります。
きっとツィオルコフスキーのお父さんも、そういう気持ちで、息子をモスクワに送ったのでしょう。
ツィオルコフスキーの家は貧しかったので、彼は家から月にたった二十ルーブルのお金しか送ってもらえませんでした。
何かアルバイトでもして、お金を得ようとすればできないことはなかったのでしょう。
しかし少しでも勉強の時間をさきたくなかったツィオルコフスキーは、生活費をできるだけ切りつめて、本や科学の実験道具を買うことにあてました。
そのため毎日の食事は、ただ黒パンと水だけというひどいものでした。
おかずも全くないし、お茶さえも飲めないという質素なものです。
しかし彼の借りていた下宿の小さな部屋は、すぐにたくさんの本や、科学の実険や薬品の瓶(びん)などで、いっぱいになってしまいました。
耳の聞えないツィオルコフスキーは、学校に入ることもできないし、先生の教えを受けることもできないし、また友だちと議論することもできません。
あるだけのお金で本を買うとそれを下宿に持って帰り、一人静かに一ページ一ページ読んでゆくだけの勉強なのです。
ツィオルコフスキーは、もちまえの粘り強さで、勉強を進めてゆきました。
これは普通の人には中々できないことです。
学校で先生にしかられるからしようがなしに勉強したり、わからないところがあると自分で考えようとしないで、あとで先生か友だちに聞いてみればいい、と思ってほうり投げてしまう人は多いものです。
ところがツィオルコフスキーは全く自分一人で勉強を進めてゆきました。
ツィオルコフスキーは、まず高等数学や物理学のむずかしい理論を、次々に勉強してゆきました。
また同時にすすめた化学の勉強も、あとでロケットの研究をする時、よい燃料を作るために役だちました。
それから、天文学や、気象学も勉強しました。
ツィオルコフスキーにとっては、大空や星の世界への飛行は、小さい時からの夢でした。
天文学や気象学は、この夢を実現する道として特に興味があったのです。
時々勉強に疲れたツィオルコフスキーは下宿を出て、クレムリンの城壁に沿って、モスクワ川の川縁を散歩したり、モスクワの南のはずれにある雀が丘(今のレーニン丘)に登ってみたりしました。
しかし散歩をしている間でも、ツィオルコフスキーはいろいろなことを考えていました。
「大空を飛んで行くためにはどうしたらよいか。」
「星の世界まで飛んで行くのには、どうしたらよいか。」
果てしない空想にふけりながら、ツィオルコフスキーはモスクワの町をさまよいました。
だんだんモスクワの生活が長くなると、着ているものは、ボロボロになってきました。
化学の実験の時にこぼれた硫酸とかそのほかの薬品が、洋服にかかって孔をあけてしまったのです。 |
ツィオルコフスキーが川縁を散歩したモスクワ川(APN提供)
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それでも、本を買うために少しでもお金を節約しなければならなかったツィオルコフスキーは、新しい洋服を買うこともできません。
そのうえ、毎日黒パンばかり食べているものですから、栄養がたりなくて顔色は青ざめ痩せて、髭だけボウボウにのび、乞食のような姿になってしまいました。
それでもツィオルコフスキーにとっては好きな学問を勉強できるようになったので、毎日毎日付楽しくてしかたがありませんでした。
ツィオルコフスキーは、ただ科学の勉強だけに精だしていたのでなく、時には文学作品に読みふけることもありました。
彼はいろいろな人の書いた小説を読みましたが、特にツルゲーネフという人の作品は片っ端から読みあさりました。
このなかでも、ツィオルコフスキーは『父と子』という小説に、特に深く感動しました。
これは古い考えをもった地主のお父さんと、若い自由な精神をもった息子との意見の食い違いを描いており、息子は科学者になろうと志しています。
この小説が書かれた頃のロシアはツアーと呼ばれる皇帝が支配し、その皇帝の政治を支えていたものは、古い宗教的なものの見方にしばりつけられた地主たちでした。
これに対して、世の中は神さまのおぼしめしによって支配されているのではなく、物理学の法則によって支配されているのだと説く物理学者たちは、当時の自由を求める精神と結びついていたのです。
ツルゲーネフの小説『父と子』には、その様子がはっきりとえがかれています。
ツィオルコフスキーが自然科学、ことに物理学に深い興味をもったのも、その根底に横たわるものは、ツルゲーネフの小説に出てくる青年と同じようだったのです。
ツィオルコフスキーが「大空を飛びまわること」「宇宙空間へ飛び出すこと」について、果てしない夢をもっていたことも、当時の重苦しい専制政治のなかで、自由を求める精神のはけ口であったのでしょう。
4 風変わりな数学の先生 top
こうして、モスクワで三年間勉強をしたツィオルコフスキーは、再び生まれ故郷のイゼフスコエ村に戻って来ました。
学校にはいったわけでもなく、また先生について習ったわけでもないのに、ツィオルコフスキーは、大学の卒業生と同じくらいの学問を、すっかりと身につけていました。年はもう十九才です。
さて、いつまでも両親の世話になっているわけにもゆきません。
故郷の家に落ち着くと、ツィオルコブスキーは、村の子供の家庭教師として働くことになりました。
彼は教え方がうまかったので方々で評判になり、あっちでもこっちでも、ツィオルコフスキーに家庭教師を頼む家がふえてきました。
子供を教えるということに自信をもったツィオルコフスキーは、中学校の教員の資格を得るための検定試験を受け、見事合格しました。
彼が二十一才の時のことです。
そしてやがて、彼はカルーガ県のボロフスクという町の中学校で、数学を教えることになりました。
ここでツィオルコフスキーは十四年間も、中学の教師としての仕事を続けました。
しかし、この教師は大変風変わりな人でした。
教壇に立って授業をすることはつんぼのツィオルコフスキーでも、立派にやることができました。
生徒にわかりやすいよう、ていねいに説明するという点では、本当によい先生でした。
しかし、この先生が風変わりだといわれるのにはわけがあります。
学校の仕事を終えて自分の家に帰ると、自分の道楽に熱中しだします。
ツィオルコフスキーはいろいろな物理学の実験装置を作ることが、ただ一つのたのしみでした。
彼は電池を自分で作り、それを使っていろいろの機械を作ったようです。
当時、電気や電流のことはかなり研究が進んでいましたし、アメリカやヨーロッパでは電信や電話が実用化していましたが、まだ一般家庭に電燈がともるところまではいっていませんでした。
だからたいていの人は、電気の機械など見たこともありませんでした。
ツィオルコフスキーは電鈴のようなものを作ったり、モーターのようなものを作ったりしました。
人々はその不思議なはたらきに、びっくりしました。
「変わった先生が来たものだ。」
町の人たちはこう言って、おどろきと尊敬の目でツィオルコフスキーを見ました。
ツィオルコフスキーはただめずらしい玩具(おもちゃ)のような機械を作るだけでなく、科学上の問題を研究し、論文を発表するようになりました。
彼が最初に書きあげたのは『気体の運動学理論の原理』という題の論文で、一八八一年のことでした。
彼が何故このような題の論文を書いたかというと、これにはわけがあるのです。
つまり彼は空中を飛行する機械―飛行機―を作ることが夢だったのですが、そのためにはまず空気の性質を調べなくてはならない、と考えたのです。
彼はこの論文をペテルブルグ(現在のレニングラード市で、当時はロシアの首都)の、ロシア物理・化学協会という学者の団体に郵便で送りました。
この会には当時ロシアの一流の学者が集まっていました。
たとえば元素の周期律表を作った偉大な科学者、メンデレエフもこの会員でした。
彼の『気体の運動学理論の原理』という論文は、この協会で審査されましたが、その内容はすでに外国の学者によって研究されていました。
しかしメンデレエフは、ツィオルコフスキーがこの研究を誰にも教わらないで、一人の力で理論を立てたということで、たいそう高く評価しました。
それから、ツィオルコフスキーの第二の論文『生体の機構』は、生理学者のセチエノフが読み、そのすぐれていることが、認められました。
このためツィオルコフスキーは、この協会の会員に選ばれました。
ツィオルコフスキーが二十四才の時のことです。
このことは彼にとって、大きな人生の一里塚のようなものでした。
物理・化学協会の会員になるということは、科学者として認められたことになります。
今でしたら、国の中に大学や研究所がたくさんあって、そこで給料をもらい、たくさんの研究費を支給されて研究する科学者が大勢います。
しかし、ツィオルコフスキーが二十才から三十才にかけての科学者として働きざかりだった当時は、ただ物理・化学協会でその能力を認めてもらうだけで、科学者には何の給料も研究費も、支給されなかったのです。
それでもツィオルコフスキーにとっては、協会に入会できたことだけでも非常な喜びでした。
学校も卒業しないで友人もなく全く独学で学んだのに、科学者として認められたのです。
この後、ツィオルコフスキーは勇気を百倍にして新しい研究に取組んだことは、いうまでもありません。
彼は昼間は相変わらずボロフスクの中学校の数学の先生として仕事にはげみ、家に帰ってくると自分の実験室にこもって研究をすすめました。
5 空を飛ぶ夢 top
ツィオルコフスキーはこの頃から、果てしない宇宙空間に飛び出す夢について、真剣にしかもきわめて科学的に、考えるようになりました。
一八八三年、つまりツィオルコフスキーが二十五、六才の頃、彼は『自由空間』という論文を書いています。
これは論文というより、毎日考えたことを日記ふうに書きとめておいたもの、という形になっています。
『自由空間』は地球の引力や空気の抵抗を受けない空間で何が起こるかという問題について、彼の研究が書いてあります。
このなかでこのような宇宙空間では、物の重さがなくなること上と下との区別がなくなること、振り子を使った柱時計は役にたたないことなどをのべています。
またこのような空間で運動をしようとすれば、自分の持っているものを投げ出して、その反動で進むこと以外にないこと、つまりロケットこそが宇宙の中を飛行する時使われる、ただ一つの推進法であることをのべています。
この頃、彼はいろいろな考えを思いつくと、すぐそれをモスクワやペテルブルグの偉い学者に送って、読んでもらうということを、さかんにやっています。
ツィオルコフスキーのいたボロフスクという町は小さな町で、外国から雑誌や論文が届くわけでもなく、先輩や仲間と議論をしたり教えられたりすることもできません。
そのためツィオルコフスキーの考えついたことも、初めのうちはもう外国の学者によって研究されていることが、大部分でした。
しかしこうやって何度も研究論文を書いているうちに、だんだんにまだ誰も考えついていないようなことも、研究するようになってきました。
ツィオルコフスキーのすぐれたところは、自分の家に小さな実験室を作り、本で読んだ知識をこの実験室でためしてみたことです。
彼は中学校の先生としての月給のほかは、何も研究の費用をもらっていませんでしたが、その給料のなかからいろいろな実験材料を買い、学んだ理論を自分の手で確かめるということをやっていたのです。
貧しい彼の生活のなかで、手に入れることができるわずかな科学の書物を、彼は一ページ一ページ、しらみつぶしに読んで理解し、それを自分の手で実験して確かめるという熱心さがあったのです。
こうしてツィオルコフスキーは一歩一歩、立派な科学者としての能力を高めていきました。
一八八五年になると、ツィオルコフスキーは飛行船の研究に全力をそそぐようになりました。
けれども彼は、もうとっくに飛行船という方法では、空気のない宇宙空間に飛び出すことはできない、ということも知っていました。 |
自分の家の小さな実験室で、学んだ理論を自分の手で確かめた。
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しかしまだ飛行機のない時代です。
空を飛ぶということは風船に乗るか、またはグライダーと同じ理屈で、高い所から翼によって空中をすべりながらおりてくることしか、成功していませんでした。
風船に乗って飛ぶということも、その頃までに成功した例というのは、大変な技術や努力を必要としたうえに、たいそう危険なもので、どこでも誰でも、簡単に空に飛び上がれるというものではありませんでした。
だからどうしたら安全に、しかも確実・手軽に飛べる飛行船が作れるかを研究することは、大切な意味をもっていたわけです。
ツィオルコフスキーは、その頃までに作られた飛行船の欠点を、正しく見抜いていました。
それは次のことだったのです。
飛行船というものはできるだけ軽く作らなくてはなりません。
そのために、当時の飛行船は、うすいゴム引きの布に水素をつめた浮き袋で作られていました。
もしこの軽いゴム引きの布の代わりに、重い金属で袋を作ったら、到底その飛行船は空気中に浮かび上がることはできないでしょう。
ツィオルコフスキーの考えた金属飛行船の模型
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そのため、飛行船は、やぶれやすい、薄い袋で作られていたのです。
ところがこの常識的な考えは、よく調べると正しくないのです。
なるほど、ゴム引き布の飛行船と同じ大きさの金属飛行船を作れば、それは重くて空中に浮かばないでしょう。
しかし金属はずっと丈夫なので、ゴム引き布よりずっと大きい丈夫な袋が作れます。
そのため、金属飛行船は物を持ち上げる力も強く、しかも丈夫でしたがって安全性もすぐれているのです。
ツィオルコフスキーはこのことを計算によって知ったのです。
ツィオルコフスキーはこのほかにも、いろいろすぐれた考えを応用して、一つの飛行船の建造計画を作りました。
その計画によれば、飛行船はエンジンをそなえてプロペラで推進しますが、そのエンジンの排気ガスの熱で、風船の中の水素ガスをあたため、それによって上にのぼる力を強くしたり、弱くしたりすることができるようになっていました。
彼はこの建造計画を、ロシア技術協会の第七航行術部に送りました。
ここで、偉い学者たちにこの計画を検討してもらい、その飛行船を作るための助成金を出してもらおうと思ったのです。
ところが、このツィオルコフスキーの望みはかなえられませんでした。
この飛行船の建造計画を調べた学者たちは、あまりにツィオルコフスキーの考えが奇抜で途方もないものなので、まじめに調べる気にもならなかったのでしょう。
結局「この飛行船の計画は特別に重要なものとは認められないので、助成金は出さない」ということをきめてしまいました。
その頃、飛行船で空を飛ぶということは、大変な事件でした。
そんな夢のようなことを、田舎の中学校の数学の教師にできるわげはないという気持ちが、ロシア技術協会の学者たちにあったのでしょう。
今日の考え方からすると、飛行船には技術面でいろいろ困難な問題があり、もしこのツィオルコフスキーの飛行船建造計画がとおっても、本当に飛行船が実現したかどうかは、疑わしく思われます。
しかし、彼の考えにはすぐれた点が数多くあり、そのすぐれた才能を生かして育ててゆくような配慮をすることは、その当時のロシア政府には到底できないことだったのです。
ツィオルコフスキーはがっかりしました。
しかしこのロシア技術協会からの助成金をもらうことに失敗した翌年の一八九二年には、友だちの助けを借りて今までの飛行船の研究を本にまとめて出版しました。
もちろんこの出版には政府は少しもお金を出しませんでした。
6 重いけれど丈夫な飛行機 top
この本が出た翌年の一八九三年に、ツィオルコフスキーはボロフスクから、カルーガという町に引越しました。
彼はすでに一八八五年頃から飛行機の研究を始めていましたが、カルーガに移ってからは主に飛行機の研究に熱中するようになりました。
のちにのべるように、飛行機は鳥の飛ぶ様子をまねることから研究が始まりましたが、ツィオルコフスキーの研究はいくつかのすぐれた点をもっていました。
まず彼は鳥のように翼を動かすものでは、よい飛行機は作れないことを見ぬいて、翼が固定している今の飛行機と同じ型のものを考えました。
それから彼は飛行機は金属で丈夫に作ったほうがよいことも見抜きました。
その頃、世界の多くの飛行機研究家が考えていたことは、飛行機をできるだけ軽く作るために、木や布や紙などを使うことだけでした。
しかしツィオルコフスキーは、金属で作ればそれだけ丈夫になり、力の強いエンジンをつけて速く飛べるので、少しくらい重くなってもかえって有利であると考えていたのです。
それから彼は飛行機全体を流線型の覆(おお)いで包むことを考えました。
これもまた、当時の世界の飛行機研究家が考えていなかったことでした。
アメリカでライト兄弟が一九〇三年に初めて空を飛んだのですが、その頃の飛行機は流線型にするということは全く考えていませんでした。
また当時の飛行機研究家の多くは翼を二枚、または三枚にすることを考えていました。 |
ツィオルコフスキーの考えた飛行機
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映画「星への道」より、左がツィオルコフスキー |
これは浮かぶ力を強くするためでしたが、ツィオルコフスキーはこれでは翼の抵抗が大きすぎてよくないと考えて、飛行機の翼は一枚で何の支えもいらない、丈夫なものにするべきだと考えたのです。
これらのことはその頃の飛行機研究家の常識と、すべて反対のことでした。
軽い木や布の代わりに重い金属を使う、少しでも軽くする代わりに流線型の覆いでスッポリと機体を包む。
柱や針金で支えられた二枚の翼の代わりに、一枚のピンと張った翼にするなど、みな常識に反することです。
しかし今日の進歩した飛行機と、ツィオルコフスキーの飛行機とくらべてごらんなさい。
何とよく似ていることでしょう。
ツィオルコフスキーは遠く未来を見通していたのです。
このことはある意味ではツィオルコフスキーの欠点ということもできるでしょう。
遠い将来を見通して、遠大な研究を始めるために、中々実際に飛べるものができないのです。
このために、初めて人が乗って空を動力で飛ぶ飛行機を作ることは、アメリカのライト兄弟に先をこされてしまいましたし、後にのべるロケットを飛ばせることも、アメリカのゴッダードに先をこされてしまいます。
つまりライト兄弟の飛行機は、欠点はあっても、とにかく手軽に作って飛ばせるという点では、すぐれていたのです。
しかし、ツィオルコフスキーは手軽に作って、とにかく飛べればよい、というやり方ではありませんでした。
彼は充分に学んだ物理学の知識や、機械工作や材料の知識を使って、理論的に深く研究を進めなければ、満足しませんでした。
このことは一つには、その頃のロシア政府が学問の振興とか新しい科学者を育てることに熱心でなく、ツィオルコフスキーは研究費をもらうことができず、理論的な研究をやるほかにすることがなかったことにも、原因があります。
しかし深く理論的に考えるという、ロシア人によくある性格を、ツィオルコフスキーも持っていたようです。
彼の飛行機についての論文は、すでに一八九一年に『自然愛好者協会議事録』という雑誌にのせられています。
これはツィオルコフスキーの論文が、公の雑誌にのせられた最初のものでした。
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風洞の模型(右)とその設計図(上) |
彼はカルーガに移ってから、自分の家に自分の金で、風洞という実験装置を作りました。
これはトンネルのような筒の中に風を起こし、いろいろな飛行機の模型や翼の模型に風をあてて、実験する装置です。
今ならどんな飛行機の研究所にもある装置ですが、その頃のロシアには一つも作られておらず、彼の作ったのがロシアで最初の風洞でした。
ツィオルコフスキーはこの風洞で、いろいろな実験を始めました。
これらの実験を行なうなかで、いろいろ大切な発見をやっています。
前にのべた、飛行機の翼は薄い板の形よりも、厚みがある引きのばされた楕円形のほうがよいという発見も、この実験のなかで行なわれています。
このようなすぐれた理論や実験はしだいに人に認められるようになり、一八八九年には科学アカデミーから四七〇ルーブルの研究費をもらうことができました。
ロシアは一九一七年まで皇帝が治めていましたが、皇帝の政府からツィオルコフスキーが研究費をもらったのは、あとにもさきにも、この一回だけでした。
彼はこの研究費によって、今までよりも大型の、七一センチメートル平方もの切り口をもつ風洞を作り、これで飛行機の翼や胴体に当たる抵抗の大きさをはかる実験を始めました。
この風洞を作ることだけでも大変な仕事でしたが彼は一人でそれをやってのけ、一九〇二年末には立派な実験報告書を科学アカデミーにさし出すことができました。
ところがこの報告書を受け取った科学アカデミーは、この報告書を読んだのかどうか、何の返事もツィオルコフスキーに出しませんでした。
心配したツィオルコフスキーは、しばしば手紙を出して自分の実験報告書がどう取扱われ審査されたのか問い合わせましたが、何の返事もありませんでした。
当時のロシア政府の科学振興の政策とは、こんなものでした。
皇帝や貴族や教会のお坊さんたちが贅沢な暮らしをするためには、大変なお金を使いましたが、国民大衆の暮らしを楽にすることや、国民に教育がゆきわたるよう、また科学の研究が発達するようなことには、政府はできるだけお金を使わないようにしていました。
また使ったとしても、それらの効果が上がるよう、熱心に指導するということがなかったのです。
ツィオルコフスキーのような田舎の中学校の数学教師がすることなど、まじめに取上げようとしなかったのです。
7 小説で書かれた論文 top
さて、ツィオルコフスキーの仕事のうちでもっとも大切なことは、ロケットと宇宙開発の研究でした。
彼は空気中を飛ぶ飛行船や、飛行機のことを研究するかたわら、地球を遠くはなれた地球の重力も働かず、また空気もない空間を飛ぶことも研究していました。
前にお話した一八八三年の『自由空間』という本は、この研究の一つの覚え書きだったのです。
ツィオルコフスキーはこのような研究の結果、わかったことをむずかしい論文に書き表わすだけでなく、わかりやすい科学小説にして、おもしろく書き表わす習慣をもっていました。
彼は中学校の先生でしたから、多くの生徒にむずかしい理論をわかり易く教えるには、どうしたらよいか、ということを知っていました。
また、むずかしい論文では、その頃出版することができなかったためもあるのでしょう。
一八九二年に、彼は初めて『月の上で』という題の小説を書きました。
これは夢の中で月の世界に行ったことを小説ふうに書いたものですが、月の上では重力が地球の上にくらべて六分の一しかないこと、一日の長さが一か月もあること、昼夜の温度差が非常に激しいこと、その他、科学的に正しい考え方をしています。
一八九四年には『地球上の相対重力の変化』という空想科学小説を書きましたが、これは宇宙空間に建てられた『星の家』という実験室のことについて書かれたものです。
一八九五年には、かなり長い空想科学小説『地球と宇宙にかんする幻想』という本を書きました。
これは宇宙空間に飛び出した場合に起こるいろいろな出来事を科学的に考えて、太陽系の中で火星と木星との間に無数にある小惑星の一つに行く話が書いてあります。
この本で注目されることは、地球のまわりを回る『人工衛星』という言葉を初めて用いて、このような天体を作る可能性を論じています。
これらの本は数式はほとんど書いてありませんが、その内容が科学的に正確なことは、驚くほかありません。
一八九六年からはさらに『地球の外で』という小説を書き始めました。
しかしこれは初めの数章を書いたまま、完成されないでそのままになっていました。
ところが一九一六年になって、ある雑誌社のすすめでこの小説を完成させることになりました。
小説はこの年にでき上がりましたが、全部出版されないうちに、一九一七年にロシア革命が起こり、その雑誌社はつぶれてしまいました。
この小説は革命後に、やっと完全な形で出版されました。
彼はこれらの空想科学小説を書くかたわら、むずかしい理論的研究も進めていました。
その結果をまとめたのが、一九〇三年に発表された『ロケットによる宇宙空間の研究』という論文でした。
この論文こそツィオルコフスキーの一生のうちで、もっとも重要なものなのです。
しかしこの論文はロシアの国内でも、ほとんど注目する人がありませんでした。
しかし一九一一年に、その頃のロシアの首府であったペテルブルグの航空雑誌にのせられてから、やっと広く認められるようになりました。
ツィオルコフスキーはこの論文の中で、真空である宇宙空間に飛び出せるただ一つの乗り物は、ロケットであることをはっきりと見通し、その理論についてのべています。
しかも、ロケットが地球の引力をふり切って、宇宙に飛び出すのに充分な速力を得るためには、火薬のような固体燃料では駄目で、液体の燃料を使わなくてはならないという、今日では当り前となった考えを発見しています。
ツィオルコフスキーの考えたロケットは液体水素を燃料とし、液体酸素でそれを燃やして進むという、大変進歩したものであり、またこれらの燃料は燃焼室にはいるまえに、いちど燃焼室のまわりを通って、燃焼室を冷やすという、今日のロケットでも使われているやりかたを考えだしています。
またロケットの形は流線型で細長い形でなくてはならないこと、今日『ツィオルコフスキーの公式』といわれている理論式もこの中でのべられています。
そのほか、ロケットのむきをかえるためには、ロケットの噴射ガスの中に舵を取付ければよいことものべています。
これらの考え方は、いまの進んだロケットの理論の中でも、用いられています。
このようにツィオルコフスキーは、ロケットの理論でだんだん名前を知られるようになってきました。
しかし一九一七年にロシア革命が起こるまでは、科学者として安定した生活や研究ができませんでした。
それはその頃のロシアの国は、戦争や悪い政治のために非常に乱れていて、学者を優遇する余裕がなかったのです。
一九〇五年には日本とロシアとが戦う、いわゆる日露戦争が起こりロシアが負けました。
この負け戦さのためロシアでは革命が起こりましたが、この時の革命は鎮圧されてしまいました。
ついで一九一四年には、第一次世界大戦が起こり、ロシアはドイツとオーストリアに対して戦争を始めます。
この戦争もロシア軍が負けてばかりいて、国内では皇帝の政治に対する反感が高まり、ついに一九一七年の秋に革命が起こって、レーニンという政治家が指導するソビエト政府ができます。
この革命を「十月社会主義革命」といいます。
この革命が起きたあとも、国内には革命政府に反対する勢力が外国の軍隊と手を組んで、武力で革命政府をたおそうとし、当時のロシア国民は非常な苦しみを受けることになりました。 |
ツィオルコフスキーのロケット
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しかしレーリンのひきいる革命政府は、国の中から政府に反対する勢力を追い出して、その基礎を固めることができました。
そして革命前にはひどいものだった科学者の待遇も、だんだんよいものになりました。
ツィオルコフスキーはこのなかでもすぐれた科学者として、政府から厚い待遇を受けるようになりました。
8 輝やかしい晩年 top
革命政府ができ上がると、ツィオルコフスキーは科学アカデミーの正会員に選ばれました。
これでもう田舎の中学校の数学教師ではなくて、押しも押されもせぬ立派な科学者として認められたのです。
この時、彼は六十一才の老人となっていました。
彼の著書は『地球の外で』をはじめとして、どんどん出版されるようになりました。
彼のまわりには若いロケット学者が集まり、彼の指導を受けるようになりました。
一九二六年には先に出版された『ロケットによる宇宙空間の研究』の増補改訂版が出版されましたが、この中では原子力エンジンのロケットの構想がのべられています。
このころから、彼は静かに研究生活を送るようになりました。
その研究の一つの大きな成果は 一九二九年に発表した『宇宙ロケット列車』という論文でした。
これは今日のいわゆる「多段式ロケット」の理論をのべたものです。
つまりたくさんのロケットを組み合わせ、一つのロケットの燃料が燃えつきるとその |
晩年のツィオルコフスキー
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ロケットを切り離して、次のロケットに点火するという仕組みで、ツィオルコフスキーはこの方式のロケットの理論を研究したのです。
彼はまた、すぐれたロケット学者、宇宙飛行研究家を育てる仕事にも力をそそぎました。
こうしてツァンデル、ペレリマン、ルイユンといった有名な学者も出てきました。
そしてこれらのロケット学者の努力によって、研究も地道に進むようになりました。
これらの研究者はまず、その頃としては未来の飛行機とされていた、ジェット機用のエンジンの研究をしています。
ツィオルコフスキーの指導によって、一九三〇年から三一年にかけて、石油と空気をまぜて燃やすジェット機用エンジン(空気を使うのですから真空中には飛び出せないので、ロケット・エンジンではありません)を作りました。
これはOR11型とよばれています。
このエンジンは地上にすえつけて実験し、五キログラムの推力が出ました。
これを改良し一九三三年には石油と液体酸素とを燃やすエンジン、OR12型を作りました。
このエンジンの地上実験では五〇キログラムの推力が出たそうです。
今日、大型飛行機に使われているターボ・ジェット・エンジンも、彼の指導によって研究が始められました。
このエンジンは彼の死後、一九三七年に完成しています。
ツィオルコフスキーの七十五才の誕生日のお祝いが一九三二年に行なわれました。
この時、ソビエト政府はツィオルコフスキーに労働赤旗勲章を贈り、その長い苦しい科学研究の活動に報いました。
そしてカルーガ市の一部をツィオルコフスキー街と名づけ、そこに彼のために大きな邸宅を建ててやりました。
ツィオルコフスキーの晩年は栄誉と安楽のうちに過ぎました。
こうして一九三五年九月十九日、彼は自分の新しい家で病気のためなくなりました。
死ぬ前に自分の一生の終わりが近づいたことを知って、その時のソビエト政府の首相であったスターリンに手紙を書きました。
その中には次のような言葉があります。
「革命が成功するまでは、私のロケットの研究の夢は実現できませんでした。
しかし十月革命は、独学で学位もない私に、研究の本当の援助を与えてくれたのです。
このなかで私はあたたかい人民の理解と愛情を感じ、これが私の仕事をはげましてくれました。
私はソビエトの共産党と政府が、私の研究を完成してくれるものと確信しております。」
こうしてツィオルコフスキーは、自分が死んだ後も政府が宇宙開発に力を入れてくれることを頼んだのです。
スターリンから間もなく返事が来ました。
明日をも知れぬ病気の床についていたツィオルコフスキーは、大変感激して最後の力をふりしぼって起き上がり、スターリンに感謝の手紙を書きました。
これが彼の最後の文章となりました。
彼の死後に出版されたツィオルコフスキーの全集には、革命の前の一三〇篇の論文と、革命のあとの四五〇篇の論文がおさめられています。
カルーガ市の彼の邸宅は、現在『宇宙博物館』の一部となっています。 |
宇宙博物館(もとはツィオルコフスキーの家・APN提供)
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