一般的に「科学」と言うと、「客観的で完成された体系」というイメージが先行しがちである。それは科学の一部で、全体ではない。科学に関する様々な立場の「人」がそれぞれリアルに感じる科学を聞くことで、そもそも科学とは何かを探るインタビュー特集。黒板の色はなぜ黒いのか?銅線が電気を流しやすいのはなぜか?実は、物質の性質のほとんどすべてが、電子の性質で決まっている。「光電子分光(こうでんしぶんこう)」だ。世界でここにしかない分解能を求めて、世界中から試料が集まる。研究室の壁面にズラリと貼られた英国科学誌「Nature」が、ここで、次々と新しい発見が生まれていることを物語る。どのようにして世界最高性能の光電子分光装置は生まれたのか。高橋さんに、そのプロセスを聞いた。高橋隆さんに聞くこんな簡単な実験手段が世の中にあるのか!―どんな研究をしているのですか?その研究をなぜやろうと思ったのか、何をおもしろいと思っているかを中心にお話ください。一言で言えば、「光電子分光(こうでんしぶんこう)」という実験手段で、物質の電子状態を調べることによって、その物質がなぜその物質であるのか?その理由を明らかにしようという研究をしています。物質には、いろいろな性質があります。黒板の色はなぜ黒いのか?銅線が電気を流しやすいのはなぜか?実は、その性質のほとんどすべてが、電子の性質で決まっているのです。電子の性質を調べることができれば、その物質がなぜその物質であるか?がわかるわけです。電子の性質を調べる方法はいろいろありますが、ある意味で光電子分光は一番、直接的で単純な実験手法なのです。「電子の性質を調べることができる、直接的で単純な実験手段」ということですが、どのようにして電子の性質を調べるのですか?光電子分光は、一般の人にはあまり馴染みのない言葉かもしれません。光は波であると同時に粒であるわけですが、光電子分光は、1905年にアインシュタインが提案した「光量子仮説」に基づいた実験手法です。物質に光を当てると、光は反射や回折をしますが、それは光の「波」の性質によるものです。「光は粒」と考えますと、粒が物質に当たった時、その光が物質中の電子にエネルギーを与えて電子を外に叩き出すのです。すると、もともと物質の中にいた電子が物質の外に出てきます。僕らは、電子がその物質の中でどういった状態にあるのかを一番知りたいわけです。そのためには、物質の中にいる電子そのものを調べるよりも、物質から電子を外に引っ張り出してやれば、いろいろなことが直接調べやすいのです。―他の実験手段との大きな違いは何ですか?ほとんどの実験手段は、電子を物質の中に置いたままで、外から叩いたり熱したり電流を流したりいろいろなことをして、その反応を見ているわけです。靴の裏から足を掻くみたいなところがあって。光電子分光は電子そのものを引っ張り出して見る手法なので、「こんな簡単な実験手段が世の中にあるのか!」と、初めて知った時は大きなショックを受けました。―具体的には、光電子分光で、電子のどんな性質が調べられるのですか?一度外へ電子を出してしまえば、あとは電子のエネルギーや運動量など、いろいろな性質を調べることができます。調べた電子の性質を物質の中に戻してやると、その物質の中での電子の状態がわかります。すると先ほどもお話した通り、物質の電子状態がわかれば、物質がなぜ金属になっているのか?物質がなぜ青い色をしているのか?といったことが、わかるわけです。このように光電子分光は、光を当てて出てきた電子を調べるという非常に単純な実験手段ですが、そこから得られる物理的な情報は直接的で、電子そのものの性質が見えるため、非常に魅力的に思えたのです。それが光電子分光の研究を始めたきっかけです。―光電子分光にはどのようにして出会ったのですか?実は私、当時は大学を出て会社で働いていました。会社で仕事の合間にいろいろな論文を読んで勉強している時、たまたま光電子分光を知りました。それで「こんな簡単な実験手段が世の中にあるんだ!じゃあ、もっと勉強したいな」と思って、大学に戻ったのです。―それくらい光電子分光に惹かれたのですね。それ以来ずっと光電子分光一筋ですか。