バスケットボールの しあいで、せんしゅが きゅうに とまると、「キュッ」と おとが します。ゆかと くつの あいだで、なにか おきて いそうです。

むかしから、「くつの ゴムが くっついては すべるから」と せつめいされる ことが ありました。でも、ほんとうに それだけなのでしょうか。

2026ねんに、これとは ちがう みかたが しめされました［1］。

バスケットボールやバレーボールの試合中、選手が急に向きを変えると、体育館に「キュッ」と音が響きます。あの音を出しているのは、靴底のゴムと床の間です。

「ゴムが床にくっついては、滑る。その繰り返しで鳴る」という説明を聞いたことがある人もいるかもしれません。ところが、2026年2月にNatureに発表された研究は、少し違う姿を示しました。ゴムの小さな部分が形を変え、床から離れては、また付く動きが、音のもとになるというのです［1］。

その動きは、どうやって見つけたのでしょうか。

靴底が床を滑るときの摩擦音は、「固着と滑りを繰り返す」という素朴な説明で語られることが多い。だが、2026年2月にNatureで発表された研究（ハーバード大学ほか）では、ゴム底の微小な部分が変形し、床との接触を失っては再び取り戻す「開放スリップパルス」が繰り返されることが音の原因だと示された［1］。紹介記事では、従来の説明だけでは足りないという扱いになっている。

では、その動きをどうやって観察したのか。

けんきゅうする ひとたちは、とうめいな ガラスの うえで、ゴムを すべらせました。ゴムが ガラスに ふれて いる ところは、ひかるように しました［4］。

その ようすを、1びょうに 100まんまいも とれる カメラで うつしました。1まいは、100まんぶんの1びょうです。とても みじかい じかんの うごきが、わかります。

すると、ゴムが ぜんたいで ずるずる すべるのではなく、ちいさな ところが はなれては くっつく うごきが みえました。

研究者たちは、LEDの光を仕込んだ透明なガラス板の上でゴム片や靴を滑らせました。ゴムが触れている部分だけが光るので、どこが接触していて、どこが離れたのかが見えます［4］。

撮影には、毎秒100万コマの高速度カメラが使われたと紹介されています。1コマは100万分の1秒です。1回の「キュッ」の中で起きている変化を、コマ送りで追える速さです。

その結果、ゴムの表面を、離れて付き直す小さな波が走っていることが分かりました。大きな力をかけたときには、小さな放電（ごく小さな雷）がパルスのきっかけになる場合もあったと紹介されています［4］。

この波は、いったいどれほどの速さで走るのでしょうか。

実験では、LEDを備えた透明なガラス板の上でゴム片や靴を滑らせ、ゴムが接触している部分の発光を、毎秒100万コマの高速度カメラで撮影した［4］。1コマは百万分の1秒（1マイクロ秒）にあたる。接触の有無が光で分かるので、ゴム底の表面で局所的に接触が失われ、再び回復する過程を時間を追って観察できる。

大きな力をかけた条件では、微小な放電がパルスの引き金になる場合もあったと紹介されている［4］。

では、そのパルスはどれほどの速さで進むのか。

ゴムの うえを はしる この なみは、ゴムの なかを つたわる ゆれの はやさぐらいで すすむと いいます［2］。

けんきゅうする ひとは、これを 「じしんで、じめんの われめが こわれて いく はやさに ならぶ」と のべて います［2］。

ただし、くうきの なかを つたわる おとの はやさより はやい、という いみでは ありません。ゴムの なかで くらべた はなしです。

ゴムの表面を走る波は、ゴムの中を伝わるせん断波（ずれるように伝わる波）と同じくらいの速さで進むとされます［2］。研究者は、これが地質の断層が壊れていく速さに並ぶか、それを上回りうると述べています［2］。

ここでいう「超音速」は、空気中の音の速さと比べたものではありません。ゴムの中を伝わる波の速さと比べています。

靴を止めるほんの一瞬に、靴底の表面ではこんなにも速い波が走っているのです。では、なぜ体育館では、あんなに高い澄んだ音になるのでしょうか。

パルスは、ゴム中を伝わるせん断波の速さ程度で進むと説明され、「超音速」と表現される［2］。この「超音速」は、空気中の音速ではなく、ゴム内の波の速さを基準にした比較である。研究者は、その速さが地質の断層が破壊される速さに匹敵するか、それ以上になりうると述べている［2］。

速さの話は分かった。では、なぜ体育館シューズの音は、まとまった高い音になるのか。

スポーツシューズの うらには、ほそい みぞや でっぱりが あります。たいらな ゴムだと、おとは はっきりしません。ふぞろいな おとに なります［3］。

みぞが あると、なみが みぞの あいだに とじこめられて、いつも おなじ あいだで くりかえされます。この くりかえす かいすうが、おとの たかさに なります［3］。

なわとびを まわす はやさで、「ヒュッ、ヒュッ」の ひびきが かわるのと、すこし にて います。ただし、ほんとうは ゴムの なかの なみの はなしで、なわとびとは しくみが ちがいます。

靴底が平らなゴムだと、パルスは不規則に起きるので、はっきりした音の高さになりません。ところが、細い溝や隆起がつくと様子が変わります。パルスが閉じ込められて、一定の間隔で繰り返されるようになるのです［3］。

その繰り返しの回数が、そのまま音の高さになります。体育館の「キュッ」が、ノイズではなく、ある高さを持った音に聞こえるのは、この規則正しさのためだと考えられています。

たとえば、ロープを揺らして波を作るとき、両端を押さえると、波が行ったり来たりして決まった揺れ方になります。溝の間でパルスが起こす繰り返しも、それに近い感覚です。ただし本当はゴムの内部で起きる波の話で、ロープとは仕組みが違います。

平らなゴムでは、パルスは不規則に発生し、明瞭な音高を持たない。これに対して、細い溝や隆起（トレッド）をつけると、パルスが閉じ込められて周期的になり、より焦点の絞られた音高が生じることが示された［3］。発生の間隔が揃えば、その回数が周波数、つまり音の高さとして現れる。

また、ゴムのブロックの高さや硬さによって音高が決まるという、高さと周波数の関係も示されている［3］。スポーツシューズの底の模様は、グリップのためだけでなく、音の性質にも関わる可能性がある。

では、その靴が踏む床は、どのような基準でつくられているのか。ボールの跳ねは、場所で違うのか。

たいいくかんの ゆかは、うえから みると たいらな いたです。でも、その したには、ゆかを ささえる ものが あります。ささえ かたで、ゆかの たわみ かたが かわります。

ゆかを ささえる ざいりょうには、やわらかさを はかる きまりが あると いわれます［5］。

ボールの はねかたが ばしょで ちがう ことが ある、という はなしも あります。でも、どの たいいくかんでも そうだ、とは いえません。

体育館の床は、表面の板の下に「下地」と呼ばれる骨組みがあります。下地は昔は木で組まれていましたが、今は鋼製の材で組む床へ移ってきたと説明されています［6］。下地の支え方が、床のたわみ方を左右します。

床の下地の材料には基準があります。JIS A 6519「体育館用鋼製床下地構成材」は、体育館の鋼製の床下地に使う材料を対象にした規格で、弾力性や緩衝効果を重りを落とす試験などで測ると紹介されています［5］。

では、場所でボールの跳ね方が変わることはあるのでしょうか。アメリカの特許には、床の構造によってボールの跳ね返りが場所で不均一になる「デッドスポット」が起こりうる、という課題が書かれています。支えの位置や柔らかさが関係するそうです［7］。ただし、これは特許が挙げる一つの課題です。

体育館の床下地は、木造から鋼製材の組床へ移ってきたとされ、下地の支え方が床のたわみ方に関わる［6］。JIS A 6519「体育館用鋼製床下地構成材」は体育館の鋼製床下地に使う構成材を対象とする規格で［5］、弾力性や緩衝効果は、5kgの重りを80cmの高さから落とす試験で測るとされる［6］。

ボールの跳ねが場所で変わるかについては、米国のスポーツ床に関する特許には、床構造によりバスケットボールの反射が不均一になり、デッドスポットが生じるという課題が記されている。支えの位置や柔らかさが関係するとされる［7］。これは特許が挙げる課題であり、日本の体育館一般で場所ごとに跳ねが違うと言える根拠にはならない。

床の話は、ここまでにする。次は、床の表面に引かれた、色とりどりの線だ。

たいいくかんの ゆかには、いろいろな いろの せんが あります。あかや あおや しろ。おおくの せんが、かさなって います。

これは、バスケットボール、バレーボール、バドミントンなど、ちがう スポーツの せんが、おなじ ゆかに ひかれて いるからだと かんがえられます［11］。

バスケットボールの せんの はばは 5センチです。バレーボールも 5センチです。バドミントンの せんは、それより すこし ほそい 4センチです［8］［9］［10］。せんの いろは、ゆかと はっきり ちがう いろに します。

体育館の床にはたくさんの色の線が引かれています。これは、バスケットボール、バレーボール、バドミントンなど、競技ごとのコートの線が、同じ床に重ねて引かれているからです［11］。自治体の体育館の仕様書には、いくつもの競技のラインを同じ床に併記するコート配置が示されているものがあります。

線の太さや色は、競技団体の規則で決まっています。バスケットボールは幅5cmで、白かそのほかの対照的な色［8］。6人制バレーボールも幅5cmで、床や他のラインと違う明るい色［9］。バドミントンは幅40mm（4cm）で、色は見分けやすいものとされます［10］。

どの競技の線も、見えやすさを大切にしています。ただ、どの色がどの競技かは、体育館ごとの決めごとで、全国で同じではありません。

コートの線は競技ごとに規則で定められている。バスケットボールでは、全てのラインが幅5cmで、白またはその他の対照的な色ではっきり見えるように引く［8］。バレーボール（6人制）では、幅5cm、明るい色で、床および他のラインと異なる色でなければならない［9］。バドミントンは幅40mmで、色は見分けやすいものとされる［10］。ただし、バスケットボールは3x3の規則の要旨で確認したもので、5人制の条文は確認できていない。

体育館の整備仕様書では、バスケットボール、バレーボール（6人制・9人制）、バドミントンなどのコートラインを同じ床に併記するコート配置が示されている例がある［11］。何色もの線が並ぶのは、こうして競技ごとの線が同じ床に重なるためと考えられる。どの色がどの競技に当たるかは仕様書ごとに異なり、決めつけられない。

床を踏む靴、床を弾むボール、その上に引かれた線。体育館という一つの場所に、材料の物理と競技の規則が重なっていることが分かる。

きょう できること

きれいな くつの うらを、つくえの うえに おしつけて、てで もって ゴシゴシと こすって みましょう。みぞの ある ところと、たいらな ところで、おとを くらべます。ゆかで やると ころびやすいので、てで もって やりましょう。

でかけて できること

たいいくかんに いったら、せんの いろと ふとさを みて、なんの スポーツの せんか かんがえて みましょう。

今日できること

汚れていない靴を手に持ち、机の上でゴム底を押し当てて滑らせます。溝のある部分と平らな部分で、音の高さや澄み方が違うか聞き比べてみましょう。床の上でやると転びやすいので、必ず手で持って行います。

出かけてできること

学校や地域の体育館で、床の線を色ごとに追い、どの競技の線か考えてみましょう。太さの違いにも気づけるかもしれません。

家で確かめる

家にある靴の底の溝を見比べて、溝の幅や向きが違う靴があるか探してみましょう。記事で読んだ「溝と音の高さ」の説明と、見つけた形を照らしてみると、ちがいに気づけるかもしれません。

今日できること

汚れていない靴を手に持ち、机の上でゴム底を滑らせて、溝のある部分と平らな部分で音の高さがどう違うか聞き比べる。床の上では転倒の恐れがあるため、手に持って行う。パルスの周期が音高になる、という記事の説明と照らせるか考えてみるとよい。

出かけてできること

体育館の床の線を色別にたどり、競技団体の規則にある幅と、実際の太さを見比べる。

公式情報を読む

Nature論文（2026年2月）、Physics World と Harvard SEAS のニュース、日本バスケットボール協会・日本バレーボール協会・日本バドミントン協会の競技規則、JIS A 6519 を、原文で読むと確かめられる。