山で 「やっほー」と さけぶと、すこし おくれて こえが かえって きます。これが こだまです。かえって くる までの 時間が 長いほど、むこうの 山は 遠いと いえます。

ソナーは、この こだまを 水の 中で つかう やり方です。船から 音を だし、ものに あたって かえって きた 音を 聞きます。出して から かえって くる までの 時間で、ものまでの 距離きょりが わかります［1］。

音を 出さずに 聞く だけの ソナーも あります。船や クジラが 出す 音を 耳で とらえる やり方で、「聞く ソナー」と 考えると わかりやすいです［1］。

聞く だけなら、ずっと 昔から ありました。1490年に レオナルド・ダ・ビンチが、水に さした くだに 耳を あてて 船の 音を 聞く やり方を 書いた と いわれます［3］。でも これは、こだまを つかう ソナーでは ありません。

山のこだまと同じ考え方

山で叫ぶと、少し遅れて声が返ってきます。返るまでの時間が長いほど、向こうの山は遠い。ソナーは、このこだまを水の中で使う方法です。

NOAA（アメリカ海洋大気庁）の説明では、能動ソナーは音のパルス（短い音）を出し、はね返ったエコーが戻るまでの時間から、ものまでの距離と向きを知ります［1］。出す音と返る音の両方を使うので、自分から探りに行くソナーです。

聞くだけのソナーもある

受動ソナーは、自分では音を出さず、船やクジラが出す音を聞き取ります［1］。ソナーという言葉は、音による航行と測距を意味する英語の頭文字をつなげたもので、レーダーと対になる言葉として作られました［3］。

二次資料のWikipediaでは、最古の記録は1490年のレオナルド・ダ・ヴィンチだとされます。水に差した管に耳を当て、船の音を聞く方法でした［3］。これは聞くだけの型で、こだまを使う型ではありません。では、こだまを使って最初に何かを見つけたのは、いつ、何だったのでしょうか。

ソナー（Sound Navigation and Ranging）は、音による航行と測距を意味し、レーダー（電波の対）に対応する語として作られた［3］。NOAAは、これを2種類に分ける。能動ソナーは音のパルスを出し、はね返ったエコーが戻るまでの時間から、対象までの距離と向きを求める。受動ソナーは音を出さず、船やクジラが出す音を聞く［1］。

往復の時間を使うので、「出して戻るまでの時間」さえ測れれば、対象が氷山でも魚でも海底でも同じ考え方で距離が出る。ここが、このあとの章で使い道が広がっていく土台になる。

聞くだけの型の最古の記録は、1490年のレオナルド・ダ・ヴィンチとされる。水に差した管に耳を当てて船の音を聞く方法で、エコーを使う型ではない点に注意したい［3］。ただしこの記録は二次資料（Wikipedia）によるもので、細部は原典に当たる必要がある。では、エコーを使う型は、いつ、何を見つけたのか。

1914年の 4月、アメリカの フェッセンデンという 人が、船に のって 北の 海に 出ました。船の 名前は マイアミごう。水の 中に 音を 出す 道具を つけて、前に 氷山が あるか 調べました。

すると、音が 氷山に あたって かえって きました。やく 3キロメートルも 先の 氷山を、こだまで みつけた と いわれます［2］［3］。

この 道具は、氷山の ように 見えにくい あぶない ものを さける ために 作られた そうです［2］。

ただし、まだ できない ことも ありました。氷山が どちらの 向きに あるかまでは、きめられなかった そうです［3］。

マイアミ号での試験

1914年4月、フェッセンデン（Reginald Fessenden）は、アメリカの船マイアミ号に乗って、カナダ東部のニューファンドランド沖に出ました。船には水中の発振器が付けてあります。そこへ、海面から約40mの高さにそびえる氷山が近づいてきました［2］。

発振器から出した音は、氷山に当たって戻ってきました。Wikipediaによると、2マイル（約3km）ほど先の氷山を、エコーで見つけたとされます［3］。科学史の資料は、これを「エコーで距離を測るソナーが生まれた」瞬間として紹介しています［2］。目的は、氷山のように見えにくい危険を避けることだったといわれます［2］。

同じ試験でやったこと、できなかったこと

同じ航海では、氷山の試験の翌朝に水深の測定も試しました。モールス信号を水中で送る通信は、別の試験で見せたとされます。発振器の周波数は約500Hzで、氷山までの距離はわかっても、向きまでは決められませんでした［3］。

音で氷山が見つかるなら、同じ音は船の下の海の深さも測れるはずです。実はその道具は、前の年から特許になっていました。

1914年4月、フェッセンデン（Reginald Fessenden）はアメリカのマイアミ号から、ニューファンドランド沖で水中の発振器を使い、海面上約130フィート（約40m）にそびえる氷山のエコーを捉えた［2］。科学史研究所の記事は、これを「エコー測距、つまりソナーが生まれた」場面として描く［2］。装置の目的は、氷山のような見えにくい危険を避けることだったとされる［2］。

Wikipediaでは、距離は2マイル（約3.2km）とされるが、科学史研究所の記事には書かれていないため、「約3km」程度と受け止めておくのが安全だ［3］。同じ航海では氷山の試験の翌朝に水深測定も試され、モールス信号の水中通信は別の試験で実演されたとされる。発振器の周波数は約500Hzだった。ただし氷山の向きまでは決められなかった［3］。

距離は出せても向きは出せない。この限界があったので、のちに海底の「面」を測る技術が必要になる（第4章）。一方、距離だけなら船の真下の深さにも使える。実際、ドイツの物理学者アレクサンダー・ベームは1913年に、音響測深機（エコー式水深計）の特許を取ったと、二次資料のWikipediaは伝えている［3］。氷山を見つけた音の道具と、深さを測る道具は、同じ時代に別々の人が形にしていた。

船の そこから 音を だして、水の 深さを はかる 道具は、「そくしんき」と よばれます。日本の ふるの電気は、これを さかなさがしに つかえないかと 考えました。

そこで 漁師りょうしさんの 船に のせて もらい、さかなの 群れむれが うつるか、何回も ためしました［4］。うまく いくか わからない うえに、船の そこに あなを あける ことに 反対する 人も いたそうです［4］。

それでも 1948年に、さかなを さがす きかいが 実用に なりました［4］。つぎの 年の 5月には、五島の ある 漁港ぎょこうで、20日間の しごとで その 港の 一ばんに なった と いう 話も あります［5］。

水の 深さを はかる 音が、さかなの 群れむれも うつした。ここが、このお話で いちばん おどろく ところです。

水深計を魚探しに使えないか

船の底から超音波を出して水深を測る測深機を、魚探しに使えないか。古野電気はそう考えて、漁師の船に乗り込み、魚の群れが映るかどうかを何度も確かめたといいます。船底に穴を開けることへの反対もあったそうです［4］。

水の底で音がはね返るなら、途中にいる魚の群れでも音ははね返ります。水深計と魚群探知機は、ほぼ同じ原理の道具でした。

1948年の実用化と、最初の成果

こうして1948年に、魚群探知機が実用になりました［4］。報道によると、翌1949年5月の長崎県・五島列島の岩瀬浦漁港での試みでは、20日間の操業で、その漁港内で漁獲高が一番になったということです［5］。ただし、これは1つの報道で、数字は「という」と受け止めるのが安全です。

氷山の発見から約34年。音のこだまは、海の上の危険から、海の中の魚へと目的を変えました。では、魚でも氷山でもなく、海の底そのものを地図にするには、何が必要になるのでしょうか。

古野電気は、船底から超音波を出して水深を測る測深機を、魚を探す用途に転用できないかと考えた。漁師と船に乗って魚群が映るかを何度も確かめ、1948年に魚群探知機を実用化した。船底に穴を開けることへの反対もあったという［4］。

この転用が成り立つのは、原理が同じだからだ。底で音がはね返るなら、途中にいる魚の群れでもはね返る。測深機が「一番強く返る位置」を深さとして読むのに対し、魚探は途中の反射の強さを見る。後者は筆者の整理で、資料の言葉ではない。

報道によれば、1949年5月の五島列島・岩瀬浦漁港での試みでは、20日間の操業で漁港内の漁獲高が1位になった［5］。単一の報道記事なので、数字は伝聞の扱いにとどめる。

1914年の氷山、1913年の測深機の特許、1948年の魚群探知機。年号だけを並べると別々の話に見えるが、どれも「出した音が戻るまでの時間」を読む同じ考え方だ。違うのは、何を見つけたいかである。見つけたいものが海底そのものになったとき、道具の側にも変化が要る。

いまの ソナーは、さかなや 氷山を さがす だけでは ありません。海の そこの かたちを しらべて、地図にも します。

アメリカの NOAAでは、ソナーを 海図づくりや、船が ぶつかりそうな もの、しずんだ 船の さがしもの、海底かいていの 地図づくりに 使います［1］。

かながわの 県の しらべる 船「えのしま丸」には、マルチビームソナーという 道具が あります。音で 海の そこを はかり、とれた データを パソコンで 計算して、目の あらい あみのような 形に なおします。そして 深さが 同じ ところを むすんだ 線の 図や、かげを つけた 図に します［6］。

音を 出す ふねが 動き ながら、たくさんの 深さを あつめて、地図に する。ひとつの 点の 深さを はかる 道具から、地図を つくる 道具に なった のです。

ソナーの現在の仕事

NOAAの科学者は、ソナーを主に海図づくりに使います。ほかにも、航行のじゃまになる物の発見、沈没船のような海底の物の探索、海底そのものの地図づくりに役立てています［1］。氷山の発見から始まった道具が、今は海を知るための基本の道具になっています。

江の島丸のデータの流れ

神奈川県の調査船「江の島丸」は、マルチビームソナーを備えています。音響測深機から出たデータをパソコンに取り込み、計算して画面に出し、さらにメッシュ（升目）に分けてファイルにします。それを使って、深さが同じ場所を線で結んだ等深線図や、陰影をつけた陰影図の海底地形図に仕上げます［6］。

ここで大事なのは、音を打つだけでは地図にならないことです。たくさんの測定値を集めて、パソコンで形に変える手間があって、はじめて地図になります。では、世界の海底は、いまどれくらい地図になっているのでしょうか。

NOAAによると、ソナーの主な用途は海図の作成で、ほかに航行上の障害物の発見、沈没船などの海底物の探索、海底そのものの地図づくりがある［1］。第2章の氷山の試験では「距離は出せるが向きは出せない」という限界があったが、現代の調査船は音で多数の深さを得て、地形として扱う。

神奈川県の調査船「江の島丸」はマルチビームソナーを備える。音響測深機から出たデータをパソコンに取り込み、演算処理を施して画面に表示するとともに、メッシュ化してファイルに出力する。それを等深線図や陰影図の海底地形図にする［6］。

この例から言えるのは、現在の海底地図が「測る」と「計算する」の二段でできていることだ。音のエコーは測定値の元で、地図になるのは処理を経たあとである。なお、この県の事例は一つの調査船の紹介で、世界中の調査がすべて同じ手順だと断言はできない。

世界の 海の そこの 地図は、どれくらい できて いるでしょう。2025年に 出た 世界の 地図では、いまの きじゅんで 地図に なった 海底かいていは、全体の 27.3%でした［7］。

1年で 1.2ポイントほど ふえました。前の 年は 26.1%でした［7］。

これは 100の うち 27ほど、と 考えると わかりやすいです。のこりの 73ほどが ぜんぶ 空白に なって いる わけでは ありませんが、くわしい 地図は まだ これから、と いう 意味です。

「Seabed 2030」という、国と 国が いっしょに すすめる 計画は、海底かいていの 全部の 地図づくりを めざして います。1年で 400万平方キロメートルを こえる データが ふえた そうです［8］。

音の こだまで 海の そこを はかる しごとは、いまも つづいて いる のです。

27.3%という数字

世界の海底の地図を集めているGEBCOは、2025年版のグリッドで、世界の海底の27.3%が現代の基準で地図になったと発表しました。2024年版は26.1%だったので、1年で1.2ポイント増えたことになります［7］。

この数字の読み方には注意があります。「現代の基準で地図化された割合」であって、残りの72.7%について何も分かっていないという意味ではありません。2025年6月時点の数字です。

Seabed 2030という計画

海底の全体の地図づくりを目指す国際計画がSeabed 2030です。公式ページでも同じく27.3%と、1年で400万km²を超えるデータが増えたことが伝えられています［8］。1年で27.3%－26.1%＝1.2ポイントですから、このペースが続くとしても、全体にはまだ時間がかかりそうです。

海底の地図は、いまも作っている途中です。その海の中を、機械ではなく生きものが、ずっと前から音で探っています。

GEBCOの2025年版グリッドでは、世界の海底の27.3%が現代の基準で地図化された。2024年版の26.1%からは1.2ポイントの増加になる。Seabed 2030の公式ページも同じ27.3%を伝え、1年間で400万km²を超える新しいデータが加わったとする［7］［8］。

この数字の読み方には条件がある。27.3%は「現代の基準で地図化された」割合で、残り72.7%が未知という意味ではない。2025年6月時点の値であり、基準の定義や更新で数字は変わりうる。増加の1.2ポイントは27.3−26.1の単純な引き算で、同じペースが続く保証はない。

海底地図は、第4章のような測深データが世界各地から集まって、少しずつ埋まっていく。進み具合を一つの割合で示せるのは、国際計画として基準をそろえて集計しているからだ。それでも27.3%という値は、全体のまだ4分の1強にすぎない。

人間が ソナーを 作る ずっと まえから、海には 音で まわりを しる 生きものが います。イルカです。

イルカは 「クリック」という 高い 音を 出して、かえって きた 音で まわりの ようすを つかむ そうです［9］。

2025年の 研究では、死んで いた イルカの 脳のうの 一部を MRIという きかいで しらべました。音の 知らせが あつまる ところと、体の 動きを ととのえる ところが、つながって いる ようすが 見えた そうです［9］。

イルカは どうやって 音を 聞き わけて いるのか、まだ 分からない ことも 多いです。人の ソナーも、イルカも、「音の こだま」で 海を 知る ところは にて います。

自然のソナー

人間が装置を作るずっと前から、海には音で周りを知る生きものがいます。イルカは、クリック音という高い音を出し、その反響から周囲の様子をつかむと紹介されています［9］。

2025年6月6日付のPLOS ONEの研究は、亡くなったイルカの脳の組織をMRIで調べ、音の情報が集まる下丘と、運動を調整する小脳のつながりを可視化したと、日本語の解説記事が紹介しています［9］。解説記事では、音を処理する部分と運動の調整にかかわる部分が結びついている様子が報告されたと紹介されています。

まだ分かっていないこと

歯クジラの仲間は、暗い海でも強い超音波のクリックで獲物をとらえます。ただ、空気を使って声を出すのに、水深1000mを超える深さでもクリックを出せる仕組みは、2023年のScience誌の論文の時点では、まだ分かっていないと紹介されています［10］。論文の要旨では、そう紹介されています。

人が作ったソナーと、イルカのソナーは、「出した音が戻るまでの時間で周りを知る」という点で似ています。ただ、イルカの仕組みの全部が、人の装置に置きかえられるわけではありません。

人工のソナーと同じ考え方を、イルカは体の中に持っている。イルカはクリック音という高周波の音を出し、その反響から周囲を把握する、と紹介されている［9］。2025年6月6日付のPLOS ONEの研究は、亡くなった個体の脳組織をMRIで調べ、音の情報が集まる下丘と、運動を調整する小脳のつながりを可視化した。日本語の解説記事では、音を処理する部分と運動の調整にかかわる部分が結びついている様子が報告されたと紹介されている［9］。

歯クジラ類については、暗い海でも強い超音波クリックで獲物をとらえるが、空気を使った発声で水深1000mを超えてもクリックを出せる仕組みは、2023年のScience論文の時点でも、まだ分かっていないとされる［10］。論文の要旨では、そう紹介されている。

人の装置もイルカも、出した音が戻るまでの情報で周囲を知る点は共通する。イルカの体の仕組みの詳細は、このサイトの別の記事で扱っているので、ここでは触れない。

ソナーの 考え方は、じつは 身近な ところで ためせます。おうちの 人と いっしょに、よく 音が かえって くる 広い 場所（ろうかや、大きな 部屋の かべの 前など）で、手を 1回 たたいて みましょう。

音を 出して から、かえって くる までに、少し 間が あります。かべが 遠い 場所ほど、その 間は 長く なる はずです。かべの 近くで たたいた ときと、はなれて たたいた ときで、かえって くる までの 間を くらべて みて ください。

安全の ために、車の 通る 道の そばや、あぶない 場所では やらないで ください。大人と いっしょに 行って、大きすぎる 声は 出さないように しましょう。

ソナーは、このこだまの 間を、船や イルカが 毎日 つかって いる ものです。つぎは、海の 地図の 進み方を 見に 行くと、あたらしい ことが 見つかるかも しれません。

ソナーの考え方は、身近な場所で体験できます。大人と安全を確かめたうえで、廊下や体育館のように音がよく返る広い場所で、手をたたいてみましょう。音を出してから返ってくるまでに、少し間があります。近い壁と遠い壁で、その間の長さを比べてみてください。

安全のため、車が通る道の近くや足元の危ない場所は避け、大人と一緒に行ってください。大きすぎる声も出さないようにします。

もう少し知りたくなったら、日本語で読める資料もあります。神奈川県の調査船のページ［6］では、海底地形図の作り方が写真つきで紹介されています。古野電気の歩みは、社長名鑑の記事［4］に載っています。

海の地図は、まだ27.3%。残りの海底は、これからの調査で描かれていきます。そのとき使うのも、やはり返ってくる音の時間なのかもしれません。

往復時間の感覚は、体育館やトンネルの入り口で手をたたき、返ってくるまでの間を壁の遠近で比べれば体験できる。安全のため、車道の近くや足場の悪い場所は避け、大人と行くこと。数値を測る実験ではなく、「遠いほど遅れる」という方向を確かめる体験にとどまる。

資料の読みどころは三つある。魚群探知機の話は、古野電気の歩みを紹介した日本語の記事［4］が読みやすい。1914年の試験は、科学史研究所の記事［2］に物語としてまとまっている。海底地図の進み方は、GEBCOとSeabed 2030の発表［7］［8］に、数字とともに示されている。

この記事で取り上げなかった問いもある。たとえば、海の中の音の速さをどう確かめて地図の深さに換算するのか、ソナーの技術が医療用の超音波にどうつながるのかは、ここで使った資料には出ていない。原典を読んで、自分の問いを立ててみる価値がある。