#光・色
光や色についての「気になる」を集めました。見え方のふしぎを探します。
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同じ こさの インクで、どうして 写真が かみに うつるの?
新聞の写真を虫めがねで見ると、あるのは小さな点だけ。インクの濃さは変えられないのに、なぜ濃淡のある写真が刷れるのか。点の大きさで濃淡を出す考え方から、水と油の石版、ゴムを挟むオフセット、滴を飛ばすインクジェットまでのつながりが分かります。
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1まいの レンズで、とおくも ちかくも 見える? めの なかに いれる ふしぎな レンズ
白内障の手術で目に入れる人工レンズには、1枚で遠くと近くにピントを作るものがある。そのしくみは光を分けること。代わりに、夜の街灯が輪に見えやすくなる(ハローの起きやすさは単焦点の約3.5倍と報告)。なぜそうなるのか、日本での費用の扱いまでが分かる。
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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。
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パンの みみは、どうして ちゃいろくて いい においなの?
食パンの中身は焼いても白いのに、耳だけは茶色くなって香ばしいにおいがする。この色と香りは、同じ反応から一緒に生まれるといわれる。なぜ耳だけで起きるのか。その理由と、100年以上前にこの反応に気づいた研究者の話が分かります。
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せきゆの なかに、はっぱの いろの なごりが ある?
石油の中から、葉っぱの緑の色素に似た分子が見つかっています。大昔の海の小さな生き物は、なぜ石油になれたのか。酸素の少ない海と、地下の熱が果たす役目が分かります。
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写真の じぶんの 顔が へんに 見えるのは どうして?
同じ顔写真を2枚見せると、本人は左右反転した写真を、友人は反転していない写真を好んだ。顔は同じなのに、なぜ好みが逆になるのか。顔の左右差と見慣れ、自撮りの距離から考える。
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雨の日の みちの にじは、あぶらの 色じゃ ないの?
雨の日の路面の虹色は、油そのものの色ではないとされる。しかも虹色に見えるのは、膜の厚さがごく限られたときだけ。色のない油がなぜ色づき、薄すぎても厚すぎても虹が消えるのはなぜか、フランクリンの池の話とあわせて分かります。
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げっぷは、じぶんで だして いるの?
ものを飲みこむたびに、胃には空気が入るとされます。げっぷは、それを逃がすために、自分で決めなくても体が自動で起こす反射です。では出口はどう開くのか。炭酸飲料をよく飲む人ほどげっぷに悩む、とは調査でならなかったという意外な結果も、資料から分かります。
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図書館の 書庫は、どうして わざと 暗いの?
国立国会図書館の書庫は、わざと暗く保たれている。本を読みやすくするより、100年先に残すことを優先しているからだ。光・湿気・虫・紙の弱さに、どんな工夫で向き合っているのかが分かる。
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スマホは 1まい とる ときに、なんまいも かさねて いる? ── しゃしんを なおす ばしょの はなし
GoogleのPixelでは、シャッターを1回押したつもりでも、内部で2〜10枚ほどを撮って重ねていることがある。写真を撮ったあとで直す習慣は100年以上前からあった。直す場所は、鉛筆、暗室、パソコンのソフト、スマホの中へとどう動いたのか。その道すじが分かる。
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ひかりは あいてが いないと 出ないの? ── ウィーラーと ファインマンの ふしぎな 見かた
師匠が電話で「電子は全部同じ1個の電子だ」と言い、弟子は信じなかったが、陽電子を過去へ進む電子と見る考えだけは「盗んだ」と回想した。光は、受け取る相手がいて初めて出るのか。未来から届く波まで使い、ふつうの電磁気学と同じ結果になる見方の道すじが分かる。
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1びょうに 4まんコマも とる カメラは、どうして うつせるの? ── ひかりと メモリの ひみつ
毎秒1,000万コマで撮ると、記録できるのは256枚、約25.6マイクロ秒分(計算値)だけ。なぜ撮れるのは一瞬なのか。コマを増やすほど暗くなる壁と、データを外へ送りきれない壁を、照明とチップ内メモリでどう越えたかが分かります。
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エジソンの でんきゅうは、にほんの たけで ひかった?
エジソンの電球を長く光らせた素材の一つは、京都近くの八幡の竹だったといわれます。なぜ細い炭の線なのか、なぜ6000種以上も試したのか、なぜ日本の竹だったのかが分かります。
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コウイカは 色が 見わけにくいのに、どうして まわりに とけこめるの?
コウイカは色の見え方が1種類しかないとされるのに、背景に合わせて体の色を一瞬で変える。色が見えないのに、なぜ? スポークのような筋肉で広がる色の袋、下の反射する層、数万個を動かす脳の指令、皮膚が光を感じるかというまだ分からない問いが分かる。
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ねこは まっくらでも 見えるの? くらい ところが とくいな わけ
「ネコは暗闇でも見える」といわれるが、光がまったくない場所ではネコも見えないとされる。得意なのは明け方と夕方の薄暗がり。瞳・網膜・目の奥の反射層・ひげの分担から、その理由が分かる。
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月に おいてきた きかいの うち、いまも はたらくのは どれ?
アポロが月に置いた機械の観測は1977年に打ち切られたが、電気を使わない鏡は50年以上たった今も、地球から撃つレーザーを返している。なぜ鏡だけが現役なのか。月が鐘のように鳴った記録と、数秒に光子1個でミリ単位の距離を測る方法が分かる。
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虫めがねで 紙が こげるのは、ねつが 出るから? ひかりが あつまるから?
虫眼鏡は熱を作らず、広い面に届いた太陽の光を小さな点に集めるだけ。レンズを大きくしても点の大きさはほぼ同じで、変わるのは集まる光の量。なぜ紙は焦げるのか、窓辺で起きる収れん火災、約3500℃の太陽炉までが分かります。
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目の なかの レンズを、とりかえる? のこして たす? ふたつの 手術
けがをした飛行機の乗員の目に入ったアクリルの破片が、炎症を起こしにくかった。この観察が人工レンズの材料選びの手がかりになったと報告されています。白内障手術は水晶体を「とりかえ」、ICLは「残して足す」。そのちがいと、リドリーの物語が分かります。
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こくほうの えや しょを べつの ばしょへ うつして 見せるのは、1ねんに なんにちまで?
国宝の絵や書には、移動して公開する場合、1年に見せてよい日数の目安(延べ60日以内)があります。見せたいのに、なぜ見せない日をつくるのか。公開日数、展示室の明るさ、空気、虫、修理の面から、博物館が古い物を守るやり方が分かります。
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サングラスの こい 色は、しがいせんも ふせぐの?
濃い色のサングラスなら紫外線も防げる、と思いがちです。ところが日本眼科学会を含む6団体は、紫外線を防ぐ効果は色や濃さでなくUVカット性能の有無で決まる、という見解を出したと報じられました。色つき・偏光・UVカットの役目のちがいが分かります。
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1キログラムは、おもりでは なく「ちいさな 数」で きまるように なったって ほんとう?
2019年5月19日まで、1キログラムはパリの1つのおもりで決まっていました。いまは、プランクが「苦しまぎれ」に持ちこんだ小さな定数hで決まっています。光の粒を疑った実験家が測ったhが、なぜおもりの代わりになったのかが分かります。
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こくばんは、どうして みどりいろ なの?
黒板は、もともと墨を塗った本当に黒い板でした。なぜ今は緑なのか、席によって光って読みにくいのはなぜか、水拭きで白い跡が残るのはなぜか。緑に決められている条件と、光らせない工夫、跡の原因が分かります。
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夕日が 赤いのは、青が にげて いくから?
夕日の赤は、赤が足された色ではなく、青が途中で横へ逃げて残った色だと説明されます。昼の青空と同じ現象の裏表で、火星では夕日のまわりが青く写ります。なぜ逆になるのかが分かります。
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せいかは どうして 太陽の 光で つけるの? くもりの 日は どうするの?
聖火はライターを使わず、太陽の光だけでつける。曇りの日は、前日の予行でつくった予備の火が使われた大会がある。なぜ太陽なのか、リレーはいつ始まったのかが分かります。
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犬の 目には、どんな 色が うつるの? ── ねこも いっしょに
犬は白黒の世界にいる、と言われることがあります。ところが2013年の実験では、犬8匹が明るさより色を手がかりに選びました。では犬や猫の目に、色は実際どう映るのか。トイプードルが鼻で答えた実験と、猫の「見分けられない色」から、二色の景色と、暗さや動きに強い目の作りが分かります。
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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。
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トンボは、めで なにを 見て いるの?
トンボの目には、色を感じる遺伝子が15種類以上、ギンヤンマでは33種類もある。なぜそんなに要るのか。青空を背にした小さな点を見つけ、群れから1匹を選び、先回りして追うしくみと、仲間を見た目で見分けるときの限界が分かる。
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「うつるんです」は、どうして だれでも しゃしんが とれたの?
カメラにフィルムを入れるのが常識だった1986年、フィルムにレンズを付けた「写ルンです」が発売され、世界で17億本以上が売られました。なぜカメラを持たない人にまで広がり、なぜ今また若い人に人気なのか。その流れが分かります。
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ゲームボーイの がめんは、くらいと どうして みえにくかったの?
初代ゲームボーイの画面は、自分では光っていませんでした。部屋の光を借りて見る液晶で、暗い所では見えにくくなります。それでも電池は長持ちしました。見えにくさと電池持ちの関係と、1998年のゲームボーイライトが分かります。
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はっぱの なかで、ひかりの ごはんづくりは どこで して いるの?
空気の中の二酸化炭素は気体なのに、葉緑体に着く最後の道のりでは、細胞のまわりの水の層にとけて進むと説明されています。ガスがなぜ水の中を通るのか。その先の葉緑体には、光の仕事と糖づくりの二つの部屋があり、出てくる酸素の出どころも実験で確かめられています。
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おさつは、どうして にせものを つくりにくいの?
日本のにせ札は、流通する100万枚あたり0.3枚(2009年)。イギリスは207枚だった。見る・触る・傾けるで確かめられる技術を何層も重ねたお札のしくみを、新札の高精細すき入れや3Dホログラムとあわせてたどる。
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めがねは、どうして ぼやけを なおせるの?
眼鏡をはずすとぼやけるのは、目が弱いからではなく、光のピントが網膜の手前にずれているから。近視・遠視・老眼のちがいと、薄いレンズ1枚がピントを戻す仕組み、そして近視用の眼鏡が老眼用より遅れて登場した歴史を、眼科の資料で確かめる。
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電池が ないのに、どうして 光で 電気が できるの?
金属や木に光を当てても、エネルギーは熱になるだけ。なのに電池なしのソーラー電卓は光で動く。電子を押し出す「坂」の仕組みと、発見から実用化まで約115年の道のり、効率に限りがある理由をたどる。
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灯台の 光は どうして 遠くの 海まで とどくの?
むき出しの炎は光の約97%を使えない、と米国の解説は述べる。灯台の光が遠くまで届くのは、光を強くしただけではなく、散る光を一方向に束ねるレンズのおかげらしい。薄く軽く作る工夫、地球の丸みが決める限界、役目を終えつつある大型レンズの行き先をたどる。
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じどうドアは、どうして ちかづくと あくの?
自動ドアの前で立ち止まると、閉まりかけることがある。ドアは人ではなく「動き」や「変化」を見ているのかもしれない。雪や虫でも開く理由を、赤外線とマイクロ波の見つけ方から読み解く。
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かきごおりの シロップは、どうして ちがう あじに かんじるの?
いちご・メロン・ブルーハワイのシロップは、甘さと酸っぱさの土台が同じで、違いは香料と着色料だと説明される。白ワインを赤く染めただけで香りの言葉が変わったという研究など、鼻と目が味の感じ方に関わる話を、実験の範囲を区切って紹介する。
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ひやけを すると、どうして はだが くろく なるの?
日焼けで赤くなった肌は、数日後に黒くなる。赤と黒は別々の反応で、黒さは傷ついたDNAが出す合図にメラノサイトが応えた結果と報告されている。その守りは、SPF4程度と小さいという。
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あざの いろは、どうして だんだん かわって いくの?
血は赤いのに、あざは青紫、緑、黄色、茶色と色を変えていく。色を変えているのは、漏れた血の赤い色素と、それを片づける体の掃除役の細胞。では、色を見れば何日前のあざか分かるのか。子どもの診察を調べた研究では、当てられた割合は4割に届かなかった。
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リモコンの 光は、どうして スマホの カメラに だけ 見えるの?
リモコンのボタンを押しても、目には何も見えない。ところがスマホのカメラ越しだと、ちかちか光って見えることがある。見えない光は何を伝えているのか。1秒に3万8千回の点滅の理由と、日光でチャンネルが勝手に回った昔のリモコンの話をたどる。
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うしは、あかい ぬのを 見ると おこるの?
赤い布に怒って突進する闘牛の牛。ところが牛の目は赤を人のようには見分けられず、赤くない布にも同じ勢いで向かうといわれる。牛は何に反応しているのか。色覚の研究、番組の実験、闘牛用の牛の育ち方から確かめる。
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にじは ほんとうは、どんな かたちを して いるの?
虹の根元まで歩いていってもたどり着けないのは、虹が自分の頭の影を中心にした丸い輪だから。ふだんは地面が下半分を隠している。太陽の高さで弧の大きさが変わるわけと、飛行機やドローンから輪の全体が見えることを、気象光学の資料でたどる。
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おなじ え なのに、しゃしんと イラストで ちいさく なる かたちが ぎゃくに なるのは なぜ?
同じ画像なのに、写真とイラストで小さくなる形式が逆になるのはなぜか。答えは、元に戻せる道と少し捨てる道という、小さくする2種類のやり方にあります。
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はこを あけずに、体の なかを 見るには?
箱のふたを開けずに、中身を当てるには? 1895年のX線の発見から、輪切りで見るCT、磁石と電波で柔らかい部分まで見るMRIへ。体を傷つけずに中を見る技術が、発想の転換で進んできた道すじをたどる。
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サングラスを かけると、どうして みずうみの ぎらぎらが へるの?
色つきレンズは光を全体に弱め、偏光レンズは水面や路面の反射光を向きで選んで通さない。その仕組みと、ランドの偏光板、効く場面や選ぶときの目安をたどる。
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能面は うごかない かおなのに、どうして わらったり ないたり して 見えるの?
動かない木の顔が、なぜ笑ったり泣いたりして見えるのか。わずかな傾きと光や影、眉・目・口がばらばらな感情を持つという研究、1ミリにこだわる能面師の言葉をたどる。
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ふゆの いきは、どうして しろく 見えるの?
冬に息が白く見えるのは、見えない水蒸気が冷えて小さな水の粒になるから。雲や霧と同じ仕組み、気温と湿度の関係、氷点下の冷蔵倉庫で白くならない話までたどる。
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パンの カビは、どうして いろが かわるの?
白いふわふわが、数日で青緑や黒に変わるのはなぜか。色の正体は多くの場合、胞子の色。クロパンカビの白い球が黒くなる様子や、色素が胞子を守る働き、見えるところを除いても食べない理由をたどる。
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しんぶんしは、どうして きいろく なるの?
古い新聞紙が黄色くなるのは、木の中の「接着剤」リグニンが光と酸素で色のつく物質に変わるため、と説明されています。上質紙との差や、紫外線と可視光の逆の働きまでをたどります。
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月食の 月は、どうして 赤く なるの?
皆既月食の月は、地球の影に入っても真っ暗になりません。赤黒い光の正体は、地球の夕焼けの光。噴火の後に色が変わった年の記録と、色のものさしもたどります。
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オーロラは どうして 緑や 赤に 見えるの? 高さと 色の ひみつ
同じ酸素が出す光なのに、オーロラの緑と赤は高さがちがう。光るまでの待ち時間と空気の濃さから、色の順番と、北海道で見える赤い光の理由をたどる。
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絹の ぬのは、どうして きらきら するの?
絹の布のやわらかいつやは、糸の切り口が三角形に近いことや、内部の細い束で光が返ることから説明される。繭糸の構造、精練、合成繊維との関係を資料で確かめ、まだ説明にとどまる点も分けて書く。
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お米は すけて いるのに、どうして 白く なるの?
生の米は半透明なのに、ごはんは白い。光の乱反射、水につけたとき、加熱での変化を資料でたどると、「炊くと白くなる」だけでは説明できない様子が見えてきた。
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ホッキョクグマの 毛は、白く ない って ほんとう?
ホッキョクグマの毛は、1本ずつ見ると透明で中が空洞だといわれる。透明なものが集まると白く見える仕組みと、「光ファイバー説」が1998年の測定で否定された話をたどる。
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ぴかっと 光って、3びょう あとに ごろごろ。その 3びょうは なに?
雷が光ってから音が届くまでの数秒は、光と音の約88万倍の速さの差から生まれる。秒数から距離を見積もる方法と、その数字が目安にすぎない理由を、資料でたどる。
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ホタルの おしりは、どうして あつく ならないの?
ホタルのお尻の光は、なぜ熱くないのか。体の中の反応、光の色を決めるもの、東日本と西日本で光る間隔がちがう話までを、資料をつき合わせてたどります。
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しろみは どうして、やくと しろく なるの?
生の白身はふつう透明なのに、熱すると白くなるのはなぜか。水に溶けた小さなタンパク質が、熱でほどけて集まり、光を散らす網目になるという説明を、成分表や論文などを突き合わせてたどります。
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シャボン玉は、どうして にじ色に 見えるの?
石けん水は無色なのに、シャボン玉には虹のような色が出る。膜の表と裏で反射した光の重なりから、色が動く理由、最後に黒くなる理由、色の正体を確かめた人たちまでたどる。
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ねこの 目は、どうして 夜に 光るの?
夜道でライトを浴びたねこの目が、ぴかっと光る。目が光を出しているのではなく、目の奥で光がはね返っているからだという。光をむだにしない仕組みと、ひきかえに手放したものをたどる。
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しんごうは どうして 赤・きいろ・青 なの? ── ばくはつした 世界さいしょの しんごう
世界で最初の信号は赤と緑のガス灯で、爆発して消えた。鉄道では「白が進め」だった時代もある。赤・黄・緑が残った経緯と、緑なのに「青」と呼ぶ理由を資料でたどる。
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鏡に うつすと、どうして 左右だけ ぎゃくに 見えるの?
鏡に映すと左右は逆に見えるのに、上下は逆にならない。鏡が実際に入れかえているのは前後だけ、という光学の説明と、なぜ左右が逆に見えるのかをめぐる大学の実験・研究者の議論をたどる。
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カメレオンの 色は、どうして かわるの?
カメレオンは、まわりに溶け込むために色を変える。そう思われがちだが、縄張り争いでは目立つ黄色に変わる例もある。皮膚の中の結晶の間隔が変わる仕組みと、色を変える目的を、論文と解説をつき合わせてたどる。
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まどの ほうへ のびる めは、どこで ひかりを かんじるの?
窓辺の植物が光の方へ曲がるとき、光を感じる場所と曲がる場所はちがう。ダーウィン親子のキャップの実験から、オーキシンの偏り、光受容体フォトトロピン、運び役PIN3まで、論文や学会の資料でたどる。
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三日月の かけた ところが ぼんやり 見えるのは なぜ?
三日月の欠けたところがぼんやり見えるのは、地球で跳ね返った太陽の光が月の夜を照らしているから。細い月で見やすい理由、ダ・ヴィンチの説明、地球の雲を調べる研究までをたどる。
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赤い りんごは、みんなに おなじ 赤に 見えて いるの?
赤いりんごは、みんなに同じ赤に見えているのか。網膜の3種類の錐体の反応のくらべ方、X染色体に並ぶ赤と緑の遺伝子、男性に多い理由、2017年の「色覚多様性」の提案、学校での配慮をたどる。
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むらさきキャベツの しるは、どうして すを 入れると いろが かわるの?
紫キャベツの汁に酢を入れると赤っぽく、アルカリ性の液だと青緑になる。色素アントシアニンが形を変える仕組みを資料でたどり、アサガオやアジサイの花の色まで広げる。
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ぎゅうにゅうは、どうして 白いの?
牛乳の白は白い色素の色ではなく、小さな粒が光を散らす結果だと説明されています。粒の数と大きさ、粒を壊すと白が消えて黄緑色が現れる話をたどります。
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つきは どうして ついて くるの?
夜道を歩くと、電柱は後ろへ流れるのに月だけが動かない。1km動いたときの見える向きの変化を計算して、月がついてくるように見える理由を確かめる。地平線の月が大きく見える別の錯覚は、原因が今もはっきりしない。
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くらい ところで、どうして だんだん 見えて くるの?
映画館に入った直後は真っ暗なのに、しばらくするとまわりが見えてくる。瞳孔の広がりだけでは足りない、網膜の2種類の細胞と、光を受けとる色素の作り直しをたどる。
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望遠鏡と 顕微鏡は、レンズの ならべ方が どう ちがうの?
望遠鏡も顕微鏡も、レンズを二段に使う道具。それなのに、倍率はわり算とかけ算で逆の決まり方をする。ガリレオが望遠鏡を近づけて小さな物を見た話や、口径のことまでたどる。
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くつを みがくと、どうして ぴかぴかに なるの?
革靴を磨くとつやが出るのはなぜか。光が一方向にそろって返る鏡面反射の考え方と、革の毛穴をロウで埋めて薄く重ねる鏡面磨きの説明を、光学の解説・靴クリームメーカー・修理店の資料でたどります。
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光ファイバーは どうして 光で じょうほうを はこべるの?
光はまっすぐ進むのに、なぜ細くて曲がったガラスの中を進めるのか。全反射、1966年のカオと1970年のコーニングのガラスの純度の話、光の点滅で情報を運ぶしくみをたどります。
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けいこうペンは、どうして あんなに めだつの?
蛍光ペンの線をカラーコピーすると、あの目立つ明るさが出にくいと説明されている。見えない紫外線を見える光に変える仕組みと、白い服の白さ、蛍光塗料のはじまりをたどる。
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いろえんぴつは、なにで できて いるの?
黒い鉛筆の芯は黒鉛と粘土を焼いたもの、色鉛筆の芯は顔料・タルク・ロウ・糊を焼かずに固めたもの。材料のちがいから、色の出方、重ね塗り、消しにくさ、色あせを鉛筆メーカーの説明でたどる。
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あみの あなを ふさぐと、どうして えが できるの? ── シルクスクリーンの ひみつ
網の目の一部をふさぎ、あいた穴からインクを押し出す。版を光で作る仕組みと、「シルク」の名が絹の網の名残であることをたどる。
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げんし とけいは、どうして そんなに ただしいの? ── 1秒を かぞえる はなし
1秒は、セシウム原子が出す電波の波をおよそ92億回数えた長さと決められている。この半端な数は、原子の理論から計算した値ではなく、1958年に月の観測と時計を比べて測った結果がそのまま「決まり」になったもの。日本発の光格子時計へ乗り換える、2030年を目標にした議論までをたどる。
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目を こすると、見え方が かわるのは なぜ?
目をこすると、光が入っていないのに光の模様が見え、直後にぼやけることもある。網膜が押されること、角膜と涙の膜が少し乱れること、くり返すときの心配とかゆいときの案内を、実験の数字で見ていく。
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星は どうして チカチカ して 見えるの? ── 空気からの たより
星がチカチカするのは、星ではなく空気のゆれのせい。300年前のニュートンの嘆きから、山や宇宙、レーザーの人工の星、風の言い伝え、高校生の北極星の測定までをたどります。
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目を 細めると、どうして 見えやすく なるの?
本を近づけすぎて字がにじんだとき、まぶたを細めるとふっと読める。光の入り口を狭めるとにじみが穴の直径に比例して小さくなる一方、暗くなり、細めすぎると回折でぼやける。眼科の穴あき板の使い方と、視力回復にはならない理由まで見ていく。
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CDや DVDは、ひかりで どうやって データを よむの? ── うらの にじいろが ヒント
CDの裏が虹色に光るのは、色を塗ったからではなく、約1.6μm間隔の溝があるから。ピットで反射するレーザー光の干渉、光を絞る限界、波長とレンズの工夫で光の点を約1/5にしたブルーレイまでを、メーカーと公的機関の資料でたどる。
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町の 空で、星は へったの? ── 明かりと 夜空の 話
街で星が少ないのは、星が減ったからではなく、空が明るくなったから。環境省の実測値で街と山の空を比べ、ウミガメ・ホタル・稲にまで及ぶ光の影響と、光を上に逃がさない工夫で空を取りもどした島をたどる。
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鳥は 人より 目が いいの? ── 「いい」を 4つに わけて みよう
陸の動物で最大の目をもつダチョウより、ワシは約6倍細かく見分けるといわれる。でもセキセイインコは人より粗く、小鳥のヒタキは1秒に約140回の点滅を見分けた。「目がいい」を鮮明さ・速さ・色・視野に分けてたどる。
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目の けんさは、なにを しらべて いるの?
視力1.0のCは、5メートル先で切れ目の幅が1.5ミリ。「1」は割合ではなく、すき間の角度の逆数だった。気球の絵をのぞく機械、瞳孔を開く目薬、目に空気を当てる眼圧検査まで、眼科の検査が何を測っているのかを順に見ていく。
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かたむけると 絵が かわる ふしぎな シート
傾けると絵が変わるレンチキュラーレンズは、ホログラムと混同されがちだが、表面に並んだ小さな凸レンズが光を屈折させているだけの仕組みである。1899年の特許から、1960年に日本で流行した人形の目、2024年発売のApple Vision Proまで、100年を超える歴史をたどる。
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ホタルイカは なぜ 光るの? ── ちいさな イカの ひみつ
ホタルイカは虫のホタルではなく、深い海に暮らす小さなイカである。ルシフェリン・ルシフェラーゼの化学反応で光る「冷光」のしくみ、光る物質そのものが昆虫のホタルとはまったくの別物であること、体の3か所にある発光器の役割、そして富山湾の「身投げ」というまだ解けていない謎をたどる。
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めがねと コンタクトレンズと 手術、なにが ちがうの?
メガネをかけると、なぜ急にはっきり見えるのか。コンタクトレンズは、なぜ目にのせても見えるのか。日本眼科学会・日本近視学会の資料と、レンズの素材の歴史をたどった論文を読んで、視力を直す道具のしくみを調べたメモ。
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めが よくない どうぶつは、しぜんの 中で どうやって いきているの?
目がほとんど見えないモグラは土の中で困らず、洞窟の魚には目そのものを失う種もいる。ワシは人間の2倍の視力という研究があるが、コンドルはそうではない。「目がいい」の測り方から、猛禽類・フクロウ・ネコまでたどるメモ。
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めの ピントあわせと、老眼・遠視・乱視の ちがい
毛様体筋と水晶体によるピント合わせの仕組み、老眼は何歳から進むのか、近視の人も老眼になるのか、遠視・乱視とのちがい、眼鏡のレンズの種類、インドの茶畑での老眼鏡配布実験までを、日本の学会の資料と論文で調べたメモ。
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天の川は、くもなの? 星が よく 見える 夜と、見えない 夜
1610年、ガリレオが天の川に望遠鏡を向けると、無数の星が見えた。帯に見える理由、夏に目立つ理由、季節で星座が入れかわり夏の大三角が秋に見えなくなる理由、満月や街の明かり(光害)が星を隠す理由、星がまたたく理由をたどる。
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カマキリは どうやって きょりを はかるの? くびと かまと たまごの ふしぎ
カマキリの頭に3Dめがねを貼りつけた実験から始めて、首のつくり、じっと待つ狩り、鎌の速さ、泡につつまれた卵鞘、雪の下での冬越しまでを、論文と図鑑でたどる。
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近視って なに? 目の なかで おきて いること
近視のとき目の中で何が起きているのか。眼球が前後に長くなってピントが網膜の手前で合うしくみ、ヒヨコの実験、のびた眼球は戻るのか、子どものころに進みやすい理由、目薬、遺伝と左右差、国のちがいを、学会の資料と論文で読み比べた。
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はっぱは どうして あきに あかや きいろに なるの?
『万葉集』の「もみち」は、多くが「黄葉」と書かれている。赤と黄色は同じ変化の濃いうすいなのか。緑の色素はどこへ消えるのか、黄色は夏から葉の中にあったのか、赤い色素は秋に新しく作られるのか、山の上から色づくのはなぜか、きれいな年と遅くなる紅葉のちがいまでを、論文と気象庁の資料でたどった。
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よる おそくまで スマホを 見ると、どうして ねむりの じゃまに なるの?
紙の本と光る画面を4時間ずつ読み比べた実験から、目の中の光センサー、日本の学会と厚生労働省の見解、専門家16人が合意しなかった点、家庭のルールの調査までを読み比べた。青い光のせいなのかは、まだ決着していない。
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ガラスは どうして むこうが みえるの?
窓ガラスの原料は砂なのに、砂の山は光を通さない。光の3つの行き先、電子と光のエネルギー、粒の境目、端に残る緑、光ファイバーになったガラスまでをたどる。
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あきの 空は、どうして はれたり ふったり するの? 雲と 雨の ひみつ
気象庁は10月を「晴れる日が多い」と書くのに、東京の月降水量の平年値は10月が最大。雲のでき方、雨粒が雲のつぶ100万個ぶんになるわけ、氷を通る雨とぶつかって育つ雨、秋雨前線と移動性高気圧、虹の条件、東京・ロンドン・シンガポールの雨のちがいをたどります。
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花火は、どうやって いろいろな 色や 形を 作って いるの?
花火の赤・黄・緑・青は、それぞれ違う金属が燃えたときに出す光の色だ。ナトリウムは黄色、ストロンチウムは深い赤、バリウムは黄緑、銅は青緑、カリウムは淡い紫。そして日本の花火は、ヨーロッパなどで見られる筒型とは違い、球形をしている。玉の中に星を球状に並べることで、どの方向から見ても同じ形に開き、打ち上げの衝撃にも強くなる。1613年、徳川家康が駿府城で見た花火から、今の技術まで。
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テッポウウオの 水でっぽうは、なぜ ねらいを はずさないの?
テッポウウオは、口の中の溝と舌、エラぶたを使って、水面の上にいる虫めがけて水の弾を打ち出す魚だ。水中から水面の外を見ると、光が屈折して虫の位置がずれて見えるはずだが、この魚は繰り返し撃つうちに、水流のずれを見こす「運動適応」の能力を身につける。さらに、口の開き方を撃つ最中に変えて届ける距離に合わせた水のかたまりを作ったり、虫が水に落ちる前に着水点へ先回りしたりする俊敏さも持つ。
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にじは、なぜ できるの?
虹の正体は、無数の雨粒の中で光が屈折・反射してできる色の帯だ。1637年、デカルトは水を満たしたフラスコを使い、虹が太陽と反対側の42度の位置に見えることを数学的に計算し実験でも確かめたが、色が生じる理由については誤った説明にとどまった。その謎を解いたのはニュートンのプリズム実験だった。虹には決して近づけない理由までをたどった。
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レンズは、どうして ものを 大きく 見せるの?
大英博物館には、紀元前7世紀の水晶のかたまり「ニムルドのレンズ」がある。用途は今も不明。凸レンズが光を焦点に集めるしくみ、13世紀イタリアで生まれた眼鏡の発明者をめぐる謎、1621年のスネルの法則、ガリレオの望遠鏡が月と木星の姿を変えた1609〜1610年をたどった。
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人は、どうして かがみの かおを じぶんの かおだと おもうの?
鏡に映る自分の顔は好きなのに、写真の顔はしっくりこない。手がかりは顔の左右非対称と、鏡像を見慣れていることにある。1977年の心理学の実験、見慣れたものを好きになる単純接触効果、1970年に考案されたルージュテスト、チンパンジーから魚まで広がった動物の鏡像認知、そしてスマホの自撮りがなぜ「思っていたのと違う」顔になるのかまでをたどった。
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ろうそくの 火は、なぜ もえつづけるの?
燃えているのはろうそのものではなく気化した「ろうの蒸気」だ。炎の3層構造、1825年発明の自己芯切れの芯、そしてファラデーの連続講義「ロウソクの科学」までをたどった。
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しんかいには 何が いるの? ── 光の とどかない 世界
水深200メートルを過ぎると、太陽の光はほとんど届かなくなる。それでも深海には、自分で光る魚、水圧につぶれない体、少ない食べ物を逃さない大きな口を持つ生きものたちがいる。光のない世界で生きる工夫をたどる。
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なぜ むかしの あおい えのぐは、きんより たかかったの?
「真珠の耳飾りの少女」の青いターバンは、昔、金より高い絵の具で塗られていた。原料はアフガニスタンでしか採れないラピスラズリ。フェルメールはこの青を惜しみなく使い、借金を重ねたと伝えられる。人工の青の発明競争、ミイラから作られた茶色、ヒ素の緑と鉛の白がもたらした危険(日本の鉛白粉と歌舞伎役者の事件も)、安全な酸化チタンの発明、そして今の絵の具がどこで作られているのかまでをたどりました。
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うちゅうは ホログラムなの?
平らなフィルムに立体の絵を焼きつけるホログラムが、なぜ宇宙の正体をめぐる物理学の大胆な仮説の名前になったのか。ブラックホールの面積則から、トホーフト、サスキンド、マルダセナへとつながる歴史をたどる。
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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。
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ほうせきと みちばたの いしは、なにが ちがうの?
透明なルビーもアメジストも、道ばたの石ころと同じ鉱物からできていることがある。混じる不純物や結晶の育ちかたのちがいだけで、宝石にも「ただの石」にもなる理由をたどる。
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雷は なんで 光ってから、音が おくれて くるの?
雷が光ってから、ゴロゴロという音が聞こえるまでには時間差がある。雲の中で何が起きて雷が発生するのか、放電路がなぜ太陽より熱くなるのか、光と音の速さの違い、そして雷までの距離を計算する方法まで。
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かがみは どうして うつるの?
鏡と壁を分けているのは、表面が平らかどうか。そして「左右が逆」は思いこみで、鏡が入れかえているのは前と後ろでした。鏡の作り方、合わせ鏡が無限に続かない理由まで。
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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。