#重力・力・運動
重力や力、ものの動きについての「気になる」を集めました。
-
スピーカーに こえを むけると マイクに なる？
スピーカーに声を向けると、マイクのように働くことがある。音を出す道具が、音を拾う道具にもなるのはなぜか。コイル・磁石・振動板という同じ部品、1台で話す役と聞く役を兼ねたベルの電話、逆向きで使うときの得意・不得意が分かります。
-
見えない つぶを かぞえた 人 ── ボルツマンの かんがえは どう たしかめられた？
ウィーンの墓石に刻まれた式は、ボルツマン本人が書いたものではないといわれる。それでも彼の名の定数は、いま温度の単位ケルビンの土台になった。見えない粒を数える考えが、顕微鏡の中のふるえで確かめられた道すじが分かる。
-
でんちに てつの たまを おとすと？ ── もえる ひみつと、もえにくく する くふう
吉野彰さんは、手作りの電池に鉄の玉を落とす試験をして、電池が本当に生まれたのはこの安全性試験の瞬間だと語っている。燃える液体を中に入れた電池は、なぜ使われているのか。燃えるきっかけと、膜や回路による守り、水を使う研究が分かる。
-
同じ スピードでも、氷の 道では どれだけ 止まりにくいの？
時速40kmの急ブレーキで、乾いた道は約8m、氷の上は約80m。同じ車なのに、なぜ約10倍もちがうのか。止まる距離を決めるタイヤと路面の「つかむ力」と、速さを半分にすると距離が4分の1になる理由が分かります。
-
くるくる まわる たね、けで ゆっくり おちる たね、かみひこうきの ような たね
カエデの種が回りながら落ちるとき、翼の上にできる小さな渦は、空中で止まる昆虫や鳥の飛行にもかかわると報告されています。では、タンポポやハネフクベの種はどう飛ぶのでしょうか。種の飛び方のちがいと、種を手本にした砂つぶ大の飛行体が分かります。
-
ブーメランは、なぜ おした ほうこうと ちがう ほうへ まがって もどって くるの？
ヨーロッパ最古級のブーメラン（約4万年前）は、戻らなかっただろうと考えられている。では戻る型は何が違うのか。回転する翼の揚力の差と、力が90度ずれて効く歳差運動、研究者の確かめ方が分かる。
-
おとした シャープペンの 芯は、どこで おれるの？
落としたシャープペンの芯は、ペン先から約1.3cm奥で折れた。高校生の落下実験（1機種のみ）の結果です。折れにくさは芯の材料だけでなく、ペンの中でも守られているのでしょうか。材料の改良とペン先の工夫、メーカーの倍率の読み方が分かります。
-
屋根の 「王さまの 柱」は、立って いるのに 下の はりを ぶらさげて いるの？
屋根の下に1本だけ立つ「王様の柱」は、屋根を支えているのではなく、下の梁を上から吊っているとされる。では束を2本にした「女王様の柱」で何が変わるのか。富岡製糸場の大きな作業場や木造校舎の標準設計まで分かる。
-
ボイジャー2ごうは、わくせいの ならびを つかって 海王星まで とんだ
海王星までの旅は、重力アシストで30年から12年に縮まった。鍵は、木星・土星・天王星・海王星が約175年に1度だけ並ぶ時期だった。並びに気づいた夏の学生、2号が見た海王星、1号が選んだ別の道が分かる。
-
のりものの かたちは、コンピュータの なかで はしらせて きめる？
風洞実験は1日に約200条件、JAXAのスーパーコンピュータの計算は1日720条件と報じられました。まだ存在しない乗り物の形を、どうやって決めるのでしょうか。空気の力と形の関係、静かな超音速機X-59、超電導リニアの研究が分かります。
-
ゴルフボールには、どうして くぼみが あるの？
つるつるの球より、でこぼこのゴルフボールのほうが空気の抵抗は小さい。実験では最大でおよそ半分と報告されています。始まりは、傷だらけの古いボールのほうがよく飛ぶという気づきでした。なぜ流れを乱すと得をするのか、サッカーボールでは速いシュートで逆になった実験もあわせて分かります。
-
かるい ルアーを どうやって なげるの？ ── ベイトフィネスの ひみつ
釣りリールの部品に、厚さがたった0.25mmのスプールがあります。糸を巻く筒を、なぜそこまで薄く軽くするのか。軽いルアーが飛ぶ理由と、軽くしたときに必要になるブレーキが分かります。
-
ゲルインクの ペンは、さきを したに しても、どうして たれないの？
ペン先を下に向けても垂れないゲルインクが、書くとすらすら出る。ケチャップを振ると出る理由や、塗料が垂れにくい理由と同じ「力でゆるみ、休むと戻る」性質が、宇宙ペンや砂にも見られます。その名前と、宇宙ペンの開発費をめぐる俗説まで分かります。
-
リコーダーは、どうして 息を ふくと 音が でるの？
リコーダーには振動する薄片もないのに、息を吹くだけで鳴る。高校の実験では、煙で撮った息のゆれが1秒に460回で、音は455Hzとほぼ一致した。息のゆれが音になる順番と、裏の小さな穴（サムホール）の役目が分かる。
-
死海で からだが うくのは、なぜ？ みずが おもいから
ふつうの海でも、息を吸えば人は浮くといわれる。死海で本が読めるほど浮くのは、人が軽くなるのではなく水が重いから。密度から計算すると、体の水面上の部分は海で約4%、死海で約21%（理論上の目安）。その重い水が、出口のない湖と、いま下がり続ける水面とどうつながるかが分かります。
-
つめたい ボールは、どうして はずまないの？
冷凍庫で冷やしたテニスボールは、あたためたボールの約半分の反発係数だった（1個での実験）。同じボールなのに、なぜこんなに弾み方が変わるのか。空気の圧力とゴムの損、そして競技団体が「決まった高さから落とす」で測るわけが分かります。
-
振り子は だんだん ひくく なるのに、どうして とけいは とまらないの？
振り子は毎回少しずつ低くなるのに、1往復にかかる時間はほぼ変わりません。では、なぜ低くなるのか。それでも振り子時計は、なぜ止まらないのか。空気と支点で力が減る理由と、時計や博物館の大きな振り子が失った分を補うやり方が分かります。
-
ランドセルの かたひもは、どうして たって いるの？
ランドセルの肩ベルトは、根元が立ち上がった形のものがあります。中身の重さは変わらないのに、メーカーは背負ったときの「体感」を軽くする工夫だと説明します。なぜ軽く感じるのか。背中のでこぼこ、肩ベルトの形と長さ、荷物が増えた今の課題が分かります。
-
あげものの 泡は、どこから 出て くるの？
揚げ物を油に入れると出る泡は、油が煮えているのではなく、食べ物や衣から水分が抜けていく姿だと説明されます。では、なぜ最初は沈んでいた食べ物が浮くのか、泡が小さくなるのは何の合図なのか。資料と研究から、その理屈と限界が分かります。
-
チョークは 書くと どうして 短く なるの？ キーッと 鳴く ひみつ
チョークが短くなった分は、黒板の字になっているらしい。そしてあのキーッという嫌な音を、わざと出して点線を引いた物理学者がいる。なぜチョークは削れ、なぜ鳴くのか。材料と、鳴くときの動きと、その音を逆手に取った実演が分かります。
-
世界一 高い 木の 上の 葉は、なぜ かわいて いるの？
雨の多い森に立つ世界一高い木でも、てっぺんの葉は実質的にずっと干ばつのような状態だと伝えられている。土に水があるのに、なぜ乾くのか。水を引き上げるしくみと重力、光合成が山になる高さから、高さの限界とその仮説の評価が分かる。
-
アサガオの つるは、どうして ぼうに まきつけるの？
支柱があっても巻きつけないアサガオがいる。茎が重力に反応しない「しだれアサガオ」は、回る動きも巻きつきもできないと報告された。巻きつきと重力を感じる細胞（内皮）のつながりが分かる。
-
ジャンプの とき、スケートの 選手は どうして あんなに はやく まわれるの？
4回転ジャンプで空中にいる時間は約3分の2秒。その間に体を4回まわすが、空中では回転の勢いを足せない。ではなぜあの速さで回れるのか。踏み切りの一瞬と体のたたみ方、成功と失敗の分かれ目、1882年のアクセルから4回転半までが分かります。
-
ロープを はしらに まくと、どうして ちいさな ちからで とまるの？
ロープを柱に5周巻くと、理想の式では力が約1億5千万倍になる。ただし、ロープが伸びず曲げにくくない、という仮定の計算上の数字。なぜ巻くほど強く止まるのか、本物のロープはどこで式からずれるのかが分かります。
-
ルアーが 水に おちた とき、どうして おやゆびで リールを とめるの？
ルアーが水に落ちても、ベイトリールのスプールはまだ回りたがっている。その勢いを親指1本で受け止めるのがサミング。なぜ指が要るのか、ブレーキがあるのになぜ手も使うのかが分かります。
-
ひかりで さいきんを つかまえる？ ひかりピンセットの はなし
光は物を押しますが、ふだんは小さすぎて感じません。ところが細菌ほどの粒には「握力」になります。押すだけの光で、どうやって粒をつかんだのか。1970年からの挑戦と、生きた細菌、分子の一歩までが分かります。
-
てつの ぼうは、どうして くりかえすと おれるの？
金属は、1回では壊れない小さな力でも、くり返し受けると壊れることがある。壊れる金属の中で何が起きているのか、折れた面の模様から何が読み取れるのか、そして技術者が壊れる前にどう先回りしているのかが分かります。
-
つりいとは、どうして むすびかたで きれやすさが かわるの？ むすびめは さかなに みつかる？
同じ釣り糸でも、結び方しだいで強さが26%から96%まで開いた実験がある（ホンダ釣り部）。なぜ結ぶと弱くなり、なぜ濡らして締めるのか。電車結びとFGノットの使い分け、結び目と魚の目の話まで、分かっていることと分かっていないことが分かる。
-
ほそい パスタで つくった はしは、さんかくに すると どうして つよいの？
同じ40本のパスタでも、束ねただけの橋は2kgに耐えられず、三角形に組んだ橋は4kgをつるしても壊れなかった。なぜ組み方だけで差が出るのか。三角形が形を保つ理由と、橋・屋根・日本の古い鉄道橋での使われ方が分かります。
-
じてんしゃの むれの まん中は、なぜ らくなの？
自転車の大きな集団の中ほどでは、空気抵抗が単独で走るときの5〜10%まで下がるという計算がある。人の後ろにつくと、なぜそんなに楽になるのか。答えは、風の流れと、先頭が交代する理由にある。
-
ジェットコースターは、エンジンが ないのに どうして はしれるの？
ジェットコースターの車両には、ふつうエンジンがない。最初の山でチェーンが引き上げた高さだけで、なぜ最後まで走れるのか。高さと速さの計算、いちばん高い最初の山、時速約10kmだった1884年の元祖までをたどる。
-
エスカレーターの だんは、どうして たいらの まま うごくの？
エスカレーターは斜めの坂なのに、足もとの段はずっと平ら。乗り口では段がさらに平らに並びます。鍵は段の下の前後の車輪と、2本のレールの間隔。先端の「くし」がプラスチックである理由も紹介します。
-
地震で、はじめは カタカタ。そのあとに、どうして 大きく ゆれるの？
地震のとき、小さなカタカタのあとに大きな揺れが来るのは、速さのちがう2種類の波が別々に届くから。そのずれの長さから震源までの距離を見積もる式や、S波が通れない場所から分かった地球の内側、緊急地震速報が間に合わない場所までを、気象庁や地震学会の資料でたどる。
-
キリンは、どうして たかい くびの さきまで ちを おくれるの？
キリンの頭は心臓より2m以上高く、水を飲むときは3〜5mも下がる。人の約2倍とされる血圧、厚い心臓の壁、長い脚、水飲みの実験の意外な結果をたどる。
-
トーストは、どうして バターの ほうから おちる ような 気がするの？
トーストは、よりによってバターの面から落ちる？ 物理学者が計算した「机の高さと半回転」の話と、実験でわかった「必ずではない」ところをたどる。
-
ロケットを うつ ばしょは、どうして 海の 近くに あるの？
種子島も、ケープカナベラルも、ギアナも、地図で見ると海のふち。東へ打つと自転の速さを足せることと、落下物や失敗でも人に被害が出にくいこと、その2つの理由をJAXAやNASAなどの資料からたどる。
-
宇宙に いくと、どうして 背が のびるの？
宇宙に行くと背が伸びるのはなぜ？ 金井宣茂さんの「9cm伸びた」が測り直すと2cmだった話から、重力で押されていた背骨がゆるむ仕組みと、まだ直接は確かめきれていない部分をたどる。
-
ひこうきの まどは、どうして まるい かたちなの？
飛行機の窓は、なぜ角が丸いのか。1950年代のコメット機の事故、機体を水槽に沈めて何度も膨らませた試験、「四角い窓が原因」という話とのずれ、窓の下の小さな穴までをたどる。
-
カンガルーは どうして うしろむきに あるけないと いわれるの？
「カンガルーは後ろに歩けない」と言われるのはなぜか。後ろ足をそろえて跳ぶ動き、5本目の足のように使うしっぽ、国章の言い伝えをたどります。
-
そうじを した のに、ほこりは どこから くるの？
掃除しても、翌日にはまたほこりが見える。人・衣類・外から毎日入る材料、粒の大きさで変わる沈む速さ、歩くだけで起こる舞い直しを、論文や公的機関の資料でたどる。
-
うちゅうで ふわふわ うくのは、なぜ？
宇宙飛行士が浮くのは、重力がないからではありません。ISSごと地球のまわりを落ち続けているから。ニュートンの大砲の考え方をたどります。
-
フラミンゴは、どうして かた足で 立てるの？
動物園のフラミンゴは、何時間も片足で立っている。つかれないのか。死んだ鳥の体を使った実験と、気温や水との関係を調べた観察をつき合わせて、理由がまだ一つに決まっていないところまでたどる。
-
たんぽぽの わたげは、すきまだらけなのに どうして とおくまで とべるの？
たんぽぽの綿毛（冠毛）は、すき間だらけなのに、同じ面積の詰まった円盤より4倍以上の抗力を生むと報告されている。冠毛の後ろに浮かぶ空気の輪（分離渦輪）と、湿ると閉じて飛び出しにくくなる工夫を、論文の要旨や大学の資料からたどる。
-
こうもりは どうして つかれずに さかさまで ぶらさがれるの？
コウモリはなぜ疲れずに逆さまにぶら下がれるのか。足の指の腱のしかけと、細い後ろ足、落ちるように飛び立つ暮らし、天井に止まるむずかしさを、動物学の資料からたどる。
-
ねこは どうして 足から おりられるの？
手を離した瞬間の猫は、まったく回っていない。それなのに、なぜ空中で向きを変えられるのか。1894年の連続写真、1969年の数式、2026年の背骨の研究をたどり、高さと危険の話まで。
-
たんさんの あわは、どうして 下から 上へ のぼり つづけるの？
炭酸飲料の泡は、なぜグラスの決まった場所から一列になって上へのぼり続けるのか。過飽和の二酸化炭素、泡の起点をめぐる「傷」と「繊維」の二つの説明、のぼりながら育つ泡を、企業・大学・論文の資料でたどる。
-
木星の しまは、どうして いつも よこに ならぶの？
木星の縞はなぜいつも横に並ぶのか。縞のあいだを吹く東西の風、10時間弱で回る自転、探査機ジュノーが重力から探った風の深さ、単純ではなかった上昇気流の話をたどる。
-
台風は どこで 生まれて、どこへ 行くの？
いちばんあたたかい赤道では、台風は生まれないといわれます。積乱雲の集まりが渦になって育つ様子と、春・夏・9月以降で変わる進路を、気象庁などの資料でたどります。
-
タグボートは、どうして 大きな 船を うごかせるの？
全長20〜40mのタグボートが、300mを超える大型船を動かす。強さを表すボラードプル、ゆっくり動かす考え方、360度回るプロペラを、資料をつき合わせてたどる。
-
目も みみも ない しょくぶつは、どうして 上と 下が わかるの？
目も耳もない植物が、根は下へ、茎は上へ伸びるのはなぜか。ダーウィンの根の先切り、細胞の中で沈む重い粒、2023年に報告されたLZYタンパク質、宇宙での育ち方をたどる。
-
ちきゅうは、だれが まわしたの？ ── まわる わけを さがそう
地球は誰が回したわけでもなく、太陽系のもとになった雲の回転と、斜めの衝突の名残だと考えられている。昼と夜、1日が自転1回より約4分長い理由、金星や天王星の変わった回り方まで、資料を見比べてたどる。
-
ベルトは、どうして ずれおちないの？
ベルトは締めているだけなのに、なぜズボンは落ちないのか。輪の張力、腰骨の出っぱり、バックルの3つの留め方、綱の巻きつけで力が何倍にもなる式をたどる。
-
ひまわりは どうして「とうけい 140ど」に いるの？
衛星の高さは物理法則で決まる。でも「東経140度」は、物理では決まらなかった。ひまわりが赤道上空のこの場所にいる理由には、1978年の国どうしの話し合いがある。
-
ヘリは どうして おもい にもつを ぶらさげて とべるの？
空っぽで約28トンのMi-26が、荷物を積んで最大56トンで離陸する。その重さを空気で支える仕組みと、機体の腹のカーゴフック、吊り荷の揺れ、暑さと高さで落ちる力、山の送電線工事の知恵をたどる。
-
とりは、なぜ V字に ならんで とぶの？
V字に飛ぶ鳥は、前の鳥がつくる上向きの空気の流れで楽をしている、と考えられてきた。ペリカンの心拍、ホオアカトキの羽ばたきと先頭の順番こ、ハトの群れの結果から、その省エネがどこまで確かめられたかをたどる。
-
月は 1ねんで どれだけ とおく なるの？ ── うみの しおが おしあげる
アポロが月に置いた鏡へレーザーを撃つと、月は年に約3.8cmずつ遠ざかっているとわかる。押し上げているのは海の潮。地球の1日がのびる話、サンゴの化石、「毎年3.8cm」を掛け算してはいけない理由をたどる。
-
同じ かみひこうきなのに、なぜ とぶのと おちるのが あるの？
同じ紙・同じ折り方でも、飛んだり突っ込んだりする。翼が空気を下に曲げる力、迎え角、尾翼、後ろのふちの調整から、その差をたどる。
-
アメンボは なぜ 水の 上に 立てるの？
水の上に立つのに、アメンボの脚はぬれない。体を支える水面のへこみ、水をはじく毛と油、波ではなく渦で進むしくみを、研究の報告をたどって見ていく。
-
さかなが ひくと、リールの いとが でて いくのは なぜ？
魚に引かれるとリールから糸が出ていくのは、わざと滑るように作ってあるから。ワッシャーの摩擦、設定の目安「約1/3」の計算、設定値が安全な上限ではない理由をたどる。
-
おもい コンドルは、なぜ はばたかずに 5時間も とべるの？
体重が最大約15kgになるコンドルが、5時間一度も羽ばたかずに約172km飛んだ。上昇気流に乗って高さを稼ぎ、滑って次へ渡る飛び方と、その難所をたどる。
-
ニュートンの 三つの ほうそく ── 石を おすと、石も 指を おすの？
「指で石を押すと、指も石に押される」。ニュートン自身が書いた例から、慣性・F=ma・作用反作用の三法則を、原文と今の言い方を見比べながらたどります。F=maは、実はニュートンの本にない式でした。
-
ほうきを てのひらで 立てる ことと、セグウェイは にて いるの？
手のひらでほうきを立てるとき、手は休みなく動いている。セグウェイや電動一輪車は、傾きを測って車輪を先に動かし、同じことを機械にやらせている。
-
柔道の うけみは、なにを まもって いるの？
柔道で投げられた人が畳をバンとたたく受け身は、痛くない倒れ方なのか。約0.3秒で終わる動きを測った昔の実験と、初心者の事故の報告から、頭と首を守る仕組みをたどる。
-
みちびきは どうして 空で 8の字を えがくの？ ── ビルの あいだの 空から
ビルにはさまれた道では、空の低いところの衛星は隠れてしまう。日本のみちびきは、空の一か所に止まらず、地上から見て8の字を描く。静止軌道を約40度傾けて少し楕円にした形、北で遅く南で速い動き、3機が8時間ずつ交代するしくみ、5号機の喪失と7号機の打ち上げまでをたどる。
-
ジャイロこうかって なに？ ── 回る コマは どうして すぐには たおれないの？
回っているコマは、倒れそうで倒れず、押した向きと違う方へ動く。この性質は、船のジャイロコンパスやISSの向きの制御に使われる。一方、自転車が倒れない主因という説明は2011年の実験で「必須ではない」とされ、スマホのジャイロセンサーには回るコマがない。
-
月に 行った 3人の うち、おりたのは 2人だけ？
3人で月へ向かったのに、月に降りたのは2人。帰ってきたのは、打ち上げた全体の1%にも届かない司令船だけ。なぜ船を分けたのか、月まで約3日でどう飛び、どう降りて、どう帰ったのかを、NASAの資料の数字で追う。
-
ドローンは どうして 空で ぴたっと とまれるの？ ── プロペラと センサーで とまる しくみ
1907年、4つのプロペラの機械は、人が4人で棒を持って支えて浮いた。いまのドローンは、だれも支えずに空中で止まる。逆回転で反動を消す4枚のプロペラ、毎秒400回の修正、気圧計・GPS・下向きカメラの役割分担、風の中で踏んばる力の釣り合いをたどる。
-
船は、どうやって まがるの？ ── かじの ひみつ
舵は水を押しているのではなく、水の流れを曲げて生まれる反作用の力で船を回している。舵を切った瞬間に一瞬だけ逆向きに振れる「キック」と、船の大きさや形で何倍も変わる旋回円、そして世界共通の衝突回避ルール(COLREGs)ができるまでの歴史をたどる。
-
大きな 船は、どうやって とまるの？
大型船には車のようなブレーキが無い。全速後進でも大型タンカーは停止まで15分・3km進んでしまうという数字と、国際基準「船の長さの15倍」、潮の流れで変わる止まり方、そして錨が動いている船を止める道具ではないことをたどる。
-
しんかんせんは どうして はやいの？ ── しゃりんと せんろの ひみつ
新幹線は最高時速300キロ、在来線の特急でも130キロ。1872年に選ばれたレールの幅、鉄の車輪が滑らず脱線もしない円錐形のひみつ、レールのすき間、新幹線専用の線路の規格、電気の送り方をたどったメモ。
-
花火は どうして 高い 空で ひらくの？ ── 大きい 花火ほど 高く のぼる ひみつ
重さ約10kgの10号玉が、筒の中で押し出され、約300mの高さまで上がる。玉にエンジンはなく、あとは投げ上げたボールのように速さを落として昇る。日本煙火協会の表では、3号は約120m、10号は約300m、40号は約750mで開く。玉の導火線は、高さではなく時間を測って、頂点で開くように長さが決められている。花火会社が測ると、同じ5号玉でも高さは約90mちがった。
-
大きな 船は、どうして うくの？ ひっくりかえらないのは どうして？
鉄でできた重い船が浮かぶわけから、水の下に隠れた深さ、傾いても元に戻る力、荷物を降ろした船が海水を積む理由まで。コンテナを高く積んでも船が安定している理由を、国の規則や日本海事協会の資料をたよりにたどる。
-
1円玉 2まい半の ちからで、たんさきは どう すすむの？
はやぶさの3基のイオンエンジンが出せた力は、1円玉2枚半ほど。その弱い力で、探査機はなぜ旅ができたのか。キセノンを電気で飛ばすしくみと、壊れたエンジンをつないだクロス運転、電子を出す中和器の弱点をたどる。
-
なるとの うずしおは、どうして できるの？
徳島と淡路島のあいだ、幅わずか1.3キロメートルの鳴門海峡に、直径20メートル前後の渦が次々と生まれる。太平洋から来た同じ満ち潮が、2つの違う道を通って瀬戸内海に届くまでに5〜6時間もの差がつき、海峡をはさんで最大1.5メートルもの水位差ができる。世界三大潮流のひとつに数えられる鳴門の渦潮のしくみをたどった。
-
じんこうえいせいは、どうして 落ちて こないの？
人工衛星は「落ちてこない」のではなく「落ちつづけている」。17世紀にニュートンが考えた大砲の思考実験から、実際の速度・高度、1957年のスプートニク1号がわずか92日で燃え尽きた話、国際宇宙ステーションが定期的に軌道を「持ち上げ」直している事情までをたどった。
-
ISSは、うちゅうの ごみを どう よけて いるの
秒速7キロメートル以上で飛んでくる宇宙ごみから、国際宇宙ステーション(ISS)とその乗組員は、どうやって身を守っているのか。地上の監視網による追跡、「ピザボックス」と呼ばれる安全領域とデブリ回避マニューバ、間に合わないときの宇宙船への緊急退避、2021年のロシアによる対衛星ミサイル実験と乗組員の避難、外壁を守る多層構造の盾「ウィペルシールド」、そして実験後に広がった国際的なルールづくりの動きまでをたどった。
-
水星の 1にちは、どうして そんなに ながいの？
水星が太陽をまわる1年はたった88日。ところが水星の1日（日の出から次の日の出まで）は176日もかかる。1965年まで信じられていた「月と同じ」説をくつがえした、アレシボ天文台のレーダー観測と、楕円軌道が生む3対2共鳴のしくみをたどった。
-
雲は、なぜ 空に うかんで いるの？
見上げると、空に白い雲がぽっかりと浮かんでいる。その正体は、水蒸気ではなく、水や氷の小さな粒の集まりだ。重力があるのに落ちてこないわけと、19世紀初めにイギリスの製薬会社技術者が趣味で考えたラテン語の分類法、十種雲形という国際的なルール、うろこ雲・ひつじ雲といった日本語の俗称、そして世界各地でも似た雲が魚や羊にたとえられているという共通の見立て方までをたどった。
-
クレーンも トラックも ない じだい、おしろの 石は どう つんだの？
1978年に大阪の古墳から見つかった、全長8.8メートル・重さ3.2トンの木製のそり「修羅」。瀬戸内海の島から船で運ばれた大坂城の石、石垣職人集団「穴太衆」、全国の大名を動員した「天下普請」、そして「壊れない堤防」ではなく「壊れる場所を決めておく」という信玄堤の発想転換までをたどった。
-
タイヤは、なぜ 空気を 入れるの？
自転車の細いタイヤと、自動車の太いタイヤ。空気をぎゅうぎゅうに詰めているのは、どちらだろうか。空気入りタイヤの発明をめぐる親子の逸話と、その特許が思わぬ形で無効になった顛末、空気がクッションになる仕組み、直径4メートルを超える世界最大級のタイヤ、そして空気圧を放っておくと何が起きるのかを紹介しました。
-
たけとんぼは、ヘリコプターの なかまなの？
棒を両手でこすって回すと、木の羽根が空へ飛んでいく「竹とんぼ」。ドラえもんの「タケコプター」も同じ発想の道具です。羽根のひねり（迎え角）が生む揚力の仕組みは、4世紀の中国の書物や奈良時代の日本の遺跡にもその足あとが残り、19世紀のイギリスでは実験用の竹とんぼが90フィート近くまで飛んで、ヘリコプターの祖先と呼ばれるようになりました。同じように空気を送る扇風機が、なぜ自分では飛んでいかないのかまでをたどりました。
-
アホウドリは、どうして つかれずに とべるの？ ── 心ぞうの うごきから
アホウドリは、ほとんど羽ばたかずに数千キロを飛ぶ。心拍計をつけて調べると、飛行中の心拍数は休んでいるときとほとんど同じだった。風速差を利用するダイナミックソアリング、翼を固定する肩の腱、わずかな羽ばたきが大きなエネルギーを占める不均衡をたどる。
-
しおは、どうして みちたり、ひいたり するの？
いま立っている地面は、毎日、数十センチも上下している。動かしているのは、月と太陽。潮の時刻が毎日約50分ずつ遅れる理由、月の反対側でも海が盛り上がる仕組み、月が引くという説を退けたガリレオ、未来の潮の予測が外れる日までを、気象庁などの公的な資料でたどりました。
-
トビムシは、どうして とぶの？ ノミとは ちがうの？
トビムシは、なぜ跳ぶのか。1〜2mmの体で、目の前から消えたように見えるほど素早く跳べる仕組みは何か。同じく跳ぶノミとは、どうちがうのか。高速度カメラで跳躍を調べた2本の論文の要旨と、百科事典的な解説で確かめました。
-
うちゅうに ある、しぜんの むしめがね
重い星や銀河のそばを通る光は、重力で曲がる。アインシュタインの未公開のノート、アマチュアの技術者の訪問、ツビッキーの予言を経て、1979年に最初のレンズが見つかるまでと、いまの使い道をたどる。
-
うちゅうの ふくらみかたが、はやく なって いる
宇宙の膨張は、重力のせいで遅くなっているはずだった。1998年、遠くの超新星を使った2つのチームが、まったく逆の結果を見つけた。アインシュタインの「宇宙項」の後悔から、2025年・2026年のDESIの最新結果まで、暗黒エネルギーの発見の歴史をたどる。
-
ノミは どうして あんなに とべるの？
体長2〜3ミリのノミは、実際にどのくらい跳べるのか。ネコノミの測定値、筋肉だけでは足りない理由、レジリンのバネ、高速度カメラで決着がついた「どこで地面を蹴るのか」、そして何のために跳ぶのかをたどる。
-
いとが からまるのは なぜ？ ── ベイトリールの ひみつ
ベイトリールでルアーを思い切り投げると、糸がぐしゃぐしゃに絡まってしまうことがある。「バックラッシュ」と呼ばれるこのトラブルは、なぜ起きるのか。1820年ごろにアメリカで生まれたリールから、1952年にスウェーデンのアブ社が発表した遠心ブレーキ搭載リール、1982年に日本のダイワが開発した磁石のブレーキまで、糸が絡まないようにする工夫の歴史をたどる。
-
GPSは、じかんの ずれを どうやって ふせいでいるの？
GPS衛星の時計は、動く速さのために地上より少し遅れ、重力が弱いために地上より少し進む。差し引くと1日あたり約38マイクロ秒のずれになり、直さなければ位置の誤差は日を追うごとに広がってしまう。1977年、技術者たちが実際に確かめてから理論を信じた逸話をたどる。
-
あたまの中だけの じっけんって、なに？
実験装置もお金も使わず、頭の中で考えるだけで真実にたどりつく「思考実験」。ゼノンのパラドックスからガリレオ、アインシュタイン、シュレーディンガーの猫まで、この一風変わった道具の歴史をたどる。
-
じてんしゃは、なぜ たおれないの？
止まった自転車はすぐ倒れるのに、走っている自転車は倒れない。長年「前輪が回るジャイロ効果のおかげ」と信じられてきたが、1970年の実験や2011年の研究チームによる検証で、その説だけでは説明できないことが分かってきた。1817年の発明から、いまも完全には解けていない自転車の安定のなぞをたどる。
-
ロケットは どうして 宇宙に 行けるの？
空気のない宇宙で、ロケットはどうやって進むのか。中国生まれの火薬兵器から、酷評された1926年のゴダードの実験、戦争に使われたV2ロケット、スプートニクとアポロ、現代の再使用ロケット、自分でも作れる水ロケットまでをたどる。
-
ロボットは、どうやって たおれずに あるくの？
人間なら無意識にできる「2本足で立つ」ことは、ロボットにとってはとても難しい。1972年に考え出されたZMP理論、ホンダがP1からASIMOにたどり着くまでの歩み、体の傾きを測るセンサー、そしていまのロボットに起きている変化まで。
-
すいせいまで、なんで 8ねんも かかるの？
水星は太陽系のなかで地球にかなり近い惑星なのに、探査機ベピコロンボは到着までに8年もかかっている。なぜ「近い」のに時間がかかるのか。重力アシスト（スイングバイ）という技術、その軌道を発見したジュゼッペ・コロンボ、そしていままさに水星に到着しようとしているベピコロンボの旅まで。
-
見えない 暗黒ぶっしつは、どうやって 見つけたの？
銀河の外側の星が速すぎる。その気づきから、宇宙の4分の1以上を占める見えない何かが見つかりました。
-
アインシュタイン ── やくしょの つくえで せかいが かわった
16歳の空想を10年抱えた青年が、役所づとめのかたわら時間と空間を書きかえるまで。ノーベル賞が相対性理論でなかった理由も。
-
うちゅうの はじまりと、ブラックホールの ふしぎ
138億年前の始まりから、のびちぢみする時間、小さな世界の変なルール、そして「光るブラックホール」まで。宇宙物理学をひとまわりします。