大きくても、木のいたは水に うきます。小さくても、多くの 石は しずみます。だとしたら、うくか しずむかを きめるのは「重さ」だけなのでしょうか。

そこで、大きさを そろえて くらべて みます。1 cm³（たて、よこ、たかさが1cmの さいころ）の 水の 重さは、およそ 1 gです。水の 温度で すこし かわるので、だいたいの 数です。花崗岩かこうがんという 石は、同じ 大きさで 2.6〜2.8 gほどあります。石の ほうが、2ばい半から 3ばい ちかく 重いのです。

この「同じ 大きさあたりの 重さ」を密度みつどと いいます。花崗岩かこうがんなどの 多くの 石は 水より 密度みつどが 大きいです。だから、しずみます。

大きな木の板は水に浮き、小さな石は多くが沈みます。浮き沈みを決めるのは、重さそのものではないようです。

そこで、同じ大きさどうしで比べます。1 cm³（たて・よこ・高さが1cmの立方体）の水の重さは約1 gです。水温でわずかに変わるので、「約」をつけています。花崗岩などの石は同じ大きさで約2.6〜2.8 gあり、水の2.6〜2.8倍になります。この「単位の体積あたりの重さ」を密度みつどといいます。花崗岩などの多くの石は水より密度が大きいので、沈みます［3］［4］。

大きな木の板は水に浮き、小さくても多くの石は沈む。浮き沈みを決めるのは重さの絶対値ではなく、同じ体積の水と比べたときの重さ、つまり密度みつどである。

水の密度は、水温によって少し変わる。ここでは約1 g/cm³の近似値として使う。石の例として取り上げる花崗岩かこうがんは、2.6〜2.8 g/cm³程度とされる［3］［4］。花崗岩でも種類や産地によって幅があるので、ここでは目安として読んでほしい。

ここで、かんたんな 実験じっけんを して みましょう。大人と いっしょに、かたい つくえの 上で 行って ください。

• こぶしくらいの 石（あらって、かわかした もの、ひもで むすんだ もの）
• 水を 入れた 洗面器せんめんき

まず、石を 空気の 中で、手で もちあげます。次に、石を 水の 中に 入れたまま、同じように もちあげます。水の 中では、石が 軽く 感じます。 水から 出すと、また 重く 感じます。石を 足の 上に 落とさない ように、気をつけて ください。

水の 中で 軽く なるのは、水が 石を 上へ おして いるからです。この 上へ おす 力を浮力ふりょくと いいます。その 大きさは、ものが おしのけた 水の 重さと 同じです。うかんで いる ものは、水に しずんで いる 部分の 体積たいせきぶんの 水を おしのけて います。この決まりは、むかしの ギリシャの 人、アルキメデスの 名前から「アルキメデスの きまり」と よばれて います。

1 cm³の 花崗岩かこうがんを 水に 入れると、おしのける 水は、重さで 1 gぶん（だいたいの 数）です。花崗岩かこうがんの 重さは 2.6〜2.8 gです。浮力ふりょくで 1 gぶん 上へ おされても、まだ 1.6〜1.8 gぶん 下へ ひかれて います。下へ ひく 力が のこるから、石は しずみます。

まず、かんたんな実験をしてみましょう。洗面器の水に、こぶし大の石をひもで結んで入れ、ひもを手で持ち上げます。空気中で持つときと、水の中で持つときを比べてください。大人と一緒に、安全な場所で行い、石を足の上に落とさないよう注意してください。

水の中の石は、軽く感じます。水から出すと、また重く感じます。水が石を上へ押しているからで、この上向きの力を浮力ふりょくといいます。浮力の大きさは、そのものが押しのけた水の重さに等しいという決まりがあります。言いかえると、押しのけた水の体積と水の密度で決まります。水に浮いているものでは、水の中に沈んでいる部分の体積が、押しのけた水の体積になります。古代ギリシャのアルキメデスにちなんで、「アルキメデスの原理」とよばれます［2］。

花崗岩の石を水に入れたとき、押しのける水は1 cm³ぶんで、重さは約1 gです。花崗岩の重さは2.6〜2.8 gなので、差し引き1.6〜1.8 gぶんの重さが下に残ります。下向きに残った分があるので、石は沈みます。（ここでは淡水の密度を1 g/cm³として使った概算です。淡水の密度は水温で少し変わるので、「約」の値です。）

実験で確かめる。洗面器の水に、こぶし大の石をひもで結んで入れ、ひもを手で持ち上げる。空気中で持つときと、水中で持つときの手応えを比べる。大人と一緒に、安全な場所で行い、石を足に落とさないように注意する。

水中の石は軽く感じ、水から出すとまた重く感じる。これは水が石を上へ押しているためで、この力を浮力という。水中の物体は、押しのけた流体の重さに等しい浮力を受ける。これがアルキメデスの原理である［2］。浮力は物体の重さとは無関係に、押しのけた流体の体積と流体の密度で決まる。水に浮いている物体では、水中に沈んでいる部分の体積が、押しのけた水の体積になる。

体積1 cm³の花崗岩を水に入れると、浮力は水1 cm³の重さの約1 gになる。花崗岩の重さは2.6〜2.8 gなので、正味の下向きの力は、重さに直して1.6〜1.8 g重（約0.016〜0.018 N）残る。これが沈む理由である。淡水（真水）の密度は水温で少し変わるので、1 g/cm³を使った概算である。

軽石かるいしは、火山の とけた いわ（溶岩ようがん）が きゅうに ひえる ときに、中の ガスが あわに なって 外へ ふきだし、そのあとが ちいさな あなに なって かたまった 石です［1］。

だから、軽石かるいしの 中は あなだらけです。あなの 中には 空気が 入って います。あなの ぶんが あるので、かたまりでは、水より 軽く なります。だから、うくのです。

軽石かるいしは、溶岩が急に冷えるときにガスがふき出してできた、小さな穴がたくさんある岩石です。軽く、水に浮くとされています［1］。

穴の部分は空気で、石の材料の部分は、穴のない岩と同じように水より重いと考えられます。それでも、穴が多いぶん、かたまり全体の密度は水より小さくなります。石の材料そのものは重いと考えられるのに、全体は軽いのです。ここが、軽石のおもしろいところです。

軽石は、溶岩が急に冷えるときにガスが噴き出してできた、小さな穴の多い岩石である［1］。穴の部分は気体なので、かたまり全体の平均の密度は水より小さくなり、浮く。

穴以外の部分（石の材料）は、穴のない岩と同じく、水より重いと考えられる。重い材料と軽い穴が混ざったものが、全体として水より軽いかどうかで浮き沈みが決まる。軽石は「石の中に空気をたくさん閉じこめた石」と考えると分かりやすい。

軽石かるいしは、海の 流れに のって ながれて いきました。海岸に 打ち上げられた 軽石の 数は、場所に よって ちがいました。港みなとごとに、たまった 軽石の あつさは およそ 10〜20 cmに なりました［6］。

噴き出した軽石は、海流に乗って広がりました。10月28日、産総研の地質調査総合センター（GSJ）の研究者が飛行機から沖縄本島のまわりを見ると、多くの軽石のかたまり（いかだ）が浮いていました。隣り合う海岸でも、打ち上げられる量がちがうことがあったと報告されています。港ごとに、たまった軽石の層は約10〜20 cmになったそうです［6］。

噴出した軽石は海に浮き、海流に乗って広がった。産総研・地質調査総合センター（GSJ）は、10月28日に沖縄本島の周辺で軽石のいかだを飛行機から確認し、港ごとに、流れ込んだ軽石の層は約10〜20 cmにたまっていたと報告している［6］。

海に浮く軽石の研究は、海に流れ出たものを追いかける形で進んでいる。地質の研究者が、噴火で生まれた軽石の中身をX線CTで調べた報告もある［8］。

軽石かるいしは、水に 何か月も、ときには 何年も うかぶ ことが ある と いわれて います［5］。では、どうして しずまずに いられるのでしょうか。

ひとつめの 考えは、論文ろんぶん（2017年）が しめした もので、あなの 中に 水が 入りこんで、空気（ガス）を とじこめる、というものです。とじこめられた ガスは、少しずつ 外へ ぬけて いきます。ガスが ぬけきると、水が 入って しずむ と 考えられて います［5］。

ふたつめの 考えは、噴火ふんかで 生まれ、海に うかんで いた 軽石を 2024年に しらべた けんきゅうです。うかんで いた 軽石の 多くは、あなの 3わりを こえる 部分が、外と つながって いない「とじた あな」でした。とじた あなには 水が 入りにくいので、小さな つぶでも しずみにくいと わかりました［7］。

2つの 研究けんきゅうでは、せつめいが ちがいます。どちらが、どんな 軽石に あてはまるかは、この 2つの 資料しりょうだけでは 言えません。

軽石は、水に何か月も、ときには何年も浮くといわれています［5］。その理由について、研究によって説明がちがいます。二つの考えを見てみましょう。

一つめの考えは、2017年の論文が示したもので、穴の中に水が入りこんで、中の空気（ガス）をとじこめる、というものです。とじこめられたガスは、時間をかけて少しずつ外へぬけていきます。ガスがぬけきると、水が入りこんで沈むと考えられています［5］。

二つめの考えは、2021年の噴火で生まれ、海に浮いていた軽石を2024年に調べた研究によるものです。浮いていた軽石の多くは、穴の3割以上が外とつながっていない「とじた穴」でした。とじた穴には水が入りにくいため、ミリ単位の小さな粒でも沈みにくいと報告されています［7］。

二つの研究では、説明がちがいます。どちらが、どんな軽石に当てはまるのかは、この二つの資料だけでは言えません。

軽石は、水に数か月から、ときには数年浮くとされる［5］。浮いている期間の説明には、大きく2つの考え方がある。

一つめは、2017年の論文が示した説で、つながった穴に水が入り、そこに閉じこめられた気体が、時間をかけて外へ拡散して抜けるという説である。気体が抜け切ると水が入り込み、沈むと考えられている［5］。

二つめは、2021年噴火の軽石を調べた2024年の研究である。浮いていた軽石の多くは、穴の30 vol%以上が外とつながらない「独立した穴」（閉じた穴）であり、そのため水を通さず、ミリ単位の小さな粒でも沈まないと報告された［7］。

二つの研究では、説明がちがう。両方とも「空気を含んだ穴が、浮く力を生む」という点は共通している。どちらが、どんな軽石に当てはまるかは、この二つの資料だけでは言えない。

じっさいに、水に 入れて、うくか しずむかを 見て みましょう。

• 小さな 石（あらって、かわかした もの）
• 軽石かるいし（足のかかとを けずる、ドラッグストアなどで うって いる ことが ある 軽石）
• 水を 入れた、プラスチックの ボウル

石と軽石かるいしを、同じ水に 入れて みます。軽石かるいしの 多くは、すぐに うくはずです。そのまま 1日、2日と おいて、ようすが かわるかも 見て みましょう。みじかい 時間では かわらない ことも あります。

ちゅうい：石を 口に 入れないで ください。水あそびは、おとなが そばで 見て いる ときに して ください。海や 川で 石を ひろう ときは、あぶない ばしょに 入らないで ください。

石と軽石を、同じ水を入れた容器に入れてみましょう。入れる前に「浮くか沈むか」を予想してから見ると、密度の考え方が身につきます。

• 小さな石（洗って、かわかしたもの）
• 軽石（足のかかとをけずる、ドラッグストアなどで売られていることがある軽石）
• 水を入れた、プラスチックのボウル

軽石の多くは、すぐに浮きます。そのまま1日、2日とおいて、ようすが変わるかも観察してみてください。石は沈んだままのはずです。短い時間では変化が見えないこともあります。

注意：石を口に入れないでください。水あそびは、大人がそばにいるときにしてください。海や川で石をひろうときは、危ない場所に入らないでください。

石と軽石を、同じ容器の水に入れる。入れる前に「浮くか沈むか」と、密度の見当（花崗岩は水の2.6〜2.8倍、軽石は水より軽い）を書いておく。結果と予想を照らし合わせると、理屈が身につく。

• 小さな石（洗って、かわかしたもの）
• 軽石（足のかかとをけずる、ドラッグストアなどで売られていることがある軽石）
• 水を入れた、プラスチックのボウル

軽石は、多くが最初に浮く。そのまま1日、2日と置いて、そのうち沈みはじめるかどうかも、自分の目で確かめてほしい。短い時間では変化が見えないこともある。

注意：石を口に入れない。水あそびは大人の見守りのもとで行う。海や川で石を拾うときは、危険な場所に入らない。

2つの 研究では せつめいが ちがいます。どちらが、どんな 軽石に 当てはまるのかは、この 2つの 資料しりょうだけでは 言えません。空気が ぬけて いく 考えも、とじた あなが のこる 考えも、本当に そうか どうかを たしかめる 研究が、これから ひつようです。

いえの 水で、軽石かるいしを 毎日 見て、ようすを ノートに 書いて みて ください。すぐ うい たままか、少しずつ しずみはじめるかを 見て ください。石は しずんだまま でしょうか。おとなと いっしょに やって、軽石かるいしは 口に 入れない ように しましょう。

軽石が何か月も浮く理由について、研究によって説明がちがいます。二つの考えのどちらが、どんな軽石に当てはまるのかは、この二つの資料だけでは言えません。

家で、軽石を水に入れて、毎日の様子を記録してみてください。すぐ浮いたままか、少しずつ沈みはじめるかを見てください。石は沈んだままでしょうか。大人と一緒に行い、軽石は口に入れないでください。

軽石が何か月も浮く理由は、研究によって説明がちがう。2つの説のどちらが、どんな軽石に当てはまるのかは、この2つの資料だけでは言えない。

家で、軽石を水を入れた容器に浮かべ、毎日の様子を記録してみる。浮いたままか、少しずつ沈みはじめるか。大人の見守りのもとで行い、口に入れない。記録をもとに、2つの説のどちらの考えがしっくりくるかを考えてみてほしい。