「田井塾」科学啓蒙作家：－真理を求めて（７）－

・・・・・　序　奏　・・・・・

●シューマン●・・・・・「予言の鳥＜森の情景より＞」

　
＊＊「田井塾」科学啓蒙作家：－真理を求めて（７）－＊＊

　・少年　・・・　質問してもいいですか？
　・私　　・・・　はい、どうぞ。　
　・少年　・・・　これ、とっても不思議なんですけど、たとえば、
自分の走る速さを調べる時だったら、校庭で１００ｍ走っ
て何秒掛かったかを調べればいいですよね。
　・私　　・・・　そうだね。その通り。
　・少年　・・・　としたら、光の速さを調べる時の距離をどうや
って決めたんですか。光の速さが毎秒３０万ｋｍなんだか
ら、少なくとも３０万ｋｍの距離が必要だと思う
んです。それ以下だと、掛かる時間が１
秒以下になっちゃうと思うんです。
　・私　　・・・　これは大変な問題だね。たとえば、かの有名な
ガリレイが１６，７世紀の頃に、助手と山に登って光の
速さを求める実験をしている。この時はね、ガリレ
イがＡの山の頂上に立ち、助手が別の山Ｂ
の頂上に立って、そして、Ａから
Ｂに向かって光を発射し
たんだよ。
　・少年　・・・　ちゅうことは、ガリレイが発射した光を助手が
見た瞬間に、すぐに助手からガリレイに向けて光を送り返
し、そして発射してから送り返されてくるまでの
時間を求めるわけですね。
　・私　　・・・　どうですか。この実験は成功したでしょうか。
　・少年　・・・　フムフム。正直に言って、チョー、ムズです。　　
　・私　　・・・　どこに問題があると思う？
　・少年　・・・　たとえば、月から地球までの距離で約１秒でし
ょ。つまり、だいたい３０万ｋｍで１秒ってことは、Ａと
Ｂの山の頂点間の距離を３ｋｍとすると、片道だ
けで約１０万分の１秒です。これだと、
Ａ地点で発射した瞬間に光がＢ
地点に着いていること
になります。
　・私　　・・・　だよね。これだと、ガリレイの時代は、光の速
さを無限大だと考えても不思議でなかったと思うよ。
　

　・少年　・・・　あの、ムゲンダイちゅう意味がピンと来ません。
　・私　　・・・　そうだね。どう説明しようかな。まず、速さは
「距離」割る「時間」だよね。それでね、割り算というの
はね、ここでは１秒当たりに進む距離を求めるこ
とだから、たとえば、０．１秒で１ｍ走
る人の速さはどうなる？
　・少年　・・・　つまり、０．１秒に１０を掛けると１秒だから、
同じ考えで１ｍに１０を掛けて１０ｍになります。だから、
速さは毎秒１０ｍです。
　・私　　・・・　じゃ、０．０１秒で１ｍだったら？
　・少年　・・・　１００倍すると１秒だから、１ｍにも１００掛
けてやって、速さは毎秒１００ｍです。
　・私　　・・・　じゃ、０．００００１秒で１ｍだったら？
　・少年　・・・　この場合は、１０万倍すると１秒になるから、
１ｍにも１０万を掛けてやって、１０万ｍです。つまり、
速さは毎秒１０万ｍとなります。
　・私　　・・・　つまり、時間が０．１秒、０．０１秒というよ
うに、小数点以下に０の数が限りなく並んでいくと、時間
はどうなっていくかな？
　・少年　・・・　つまり、時間はどんどんゼロに近付いて行きま
す。
　・私　　・・・　だよね。じゃ、この時、速さはどうなっていく
かな？
　・少年　・・・　今思ったんですけど、要するに、時間と速さは
反比例の関係があることになるので、時間の小数点以下に
並んだゼロの数だけ速さにもゼロの数が増えて、
かなり大きくなって行きます。
　・私　　・・・　だよね。つまり、キミの言うこの「数がかなり
大きくなっていく」状態を無限大と言うんだ。


　・少年　・・・　これだと、「ブラックホール」の場合とすごく
似ていると思います。
　・私　　・・・　エッ、キミ、「ブラックホール」？　これ、知
ってるの？
　・少年　・・・　はい、メッチャ、興味あります。でも、これが
どうして速さと関係があるのか分かりません。
　・私　　・・・　あのね、じゃ、簡単に説明するとね、物質の性
質を表わす量として、「密度」という量があるわけ。
　・少年　・・・　ミッド？
　・私　　・・・　そう。密度。これはね、物質１ｃｍ<3>当たりの
重さが何ｇかを示している値なんだ。つまり、この場合も
１ｃｍ<3>当たりの重さを知るわけだから、
　密度＝重さ÷体積
という公式で表わされることになるね。
　・少年　・・・　ちゅうことは、速さを密度、距離を重さ、時間
を体積としてやると、まったく同じ形の式になるってこと
すね。フムフム、問題が解けて来たような気がし
ます。

　・私　　・・・　どう考えられる？
　・少年　・・・　つまり、その、時間の場合と同じに考えてやる
と、体積を０．１，０．０１，０．００１，．．ってふう
にどんどん小さくしてやると、その、エーッと、
そのミ何とか、・・・
　・私　　・・・　そう、ミツド、
　・少年　・・・　そう、この密度が１０倍、１００倍、１０００
倍って、どんどん大きくなっていくことになります。
　・私　　・・・　だね。こうして密度が無限大になるんだ。
　・少年　・・・　これって、不思議なんですけど、密度が無限大
になるってことは、考えられないようなメッチャ大きな数
ってことですから、途中で爆発なんかしないんで
すか？
　・私　　・・・　あのね、これ以上進めると、話のポイントが大
きくずれてしまうので、ここではガリレイの光の速さを求
める実験では、光が届く時間が限りなくゼロに近
かったので、このことから、光の速さが
無限大だと考えられても不思議
でなかった、とまとめ
ておこうね。
　・少年　・・・　何だか頭の中からいろんな考えが噴き出してい
ます。
　・私　　・・・　顔がかなり赤くなってるけど、大丈夫かな？
　・少年　・・・　はい、メッチャ楽しいです。ブラックホールに
ついては、また今度質問したいです。
　・私　　・・・　その方がいいですね。ということで、・・・

●●今日も１日感謝の心で●●