この部族には雷の踊が10種類以上伝わっている。拍子木のテンポが速くなり、クライマックスを迎える。砂浜にたてたユーカリの木の周りで雷に扮したアボリジニが踊る。ユーカリの木を激しく打つ。地上に雷が落ちる様子だ。最後には雷が激しい雨を降らせる様子を踊る。アボリジニ達は自然の恵みを与える雷に感謝の気持ちを表す。祭はこの部族の中で何万年も前から受け継がれてきた。あみだくじ様々な研究がつづけられてきた雷、いまだ謎に包まれている現象がある。それは肉眼では捉えられない見えない雷。稲妻が光る直前、細く弱い電気があみだくじのように枝分かれしながら地上に向かって伸びることが分かっている。そのうちの1つが地面とつながったところに一気に大量の電気が流れる。この時初めて目に見える雷となる。この光はあまりに早く弱いため、その全体像が映像に記録されたことはない。この全貌を捉えることができれば、雷の落ちる位置を特定する手がかりになる。Leader)と言われている。Mystery稲妻が光る直前、不思議な現象を体験した男がいた。ストームチェイサーのマイク・オニールさんだ。いつもぎりぎりまで雷に近づいて撮影するからこそ感じた不思議な現象だった。2年前の12月、自分のわずか30m前に雷が落ちた。その時撮った写真、まっ白に飛んだ画面が落雷の強烈さを物語っている。この直前・・・マイク「パチパチという金属音が空から聞こえてきた。静電気が強くなり、全身の毛が逆立った。雷が落ちる所には直前に電気が降って来ている。マイクさんはこうした経験からステップドリーダの存在を知った。いつか写真に収めたいと考えている。News河崎教授、ダーウィンの気象局を訪ねる。今シーズンの雷の発生状況について気象局の最新の観測データを聞く。局長アンドリュー・タッパーさん「雷はとても活発になっている。所長によると今年はペルー沖の冷たい海水が太平洋に張り出すラニーニャ現象が起きていて、オーストラリア沖合に温かい水が集まってきているとのこと。積乱雲が発生しやすくなるという。研究の最大のテーマはステップドリーダの全貌を捉えること。落雷のメカニズムを時証、落ちる場所の手掛かりをつかもうという。新兵器、肉眼では見えない映像が撮影できるウルトラハイスピードカメラ、肉眼では見えない世界を何万分の1秒単位でみることができる。このカメラを雷の発生位置を特定できる河崎教授尾アンテナと接続する。アンテナが雷の発生場所を感知するとカメラの録画スイッチが自動で入り、見えない雷発生の瞬間を撮影できる仕組み。このカメラで2万分の1の世界に挑む。夕方、突然雲が光り始めた。カメラを構えるが見えない雷をなかなか捉えることができない。2万分の1秒の映像を捉えるには雷までの距離が少し遠すぎる。この日撮影できたのは、わずかな光だけ。雷までの距離が遠く、明るさも足りない。翌日同じ場所でセッティング、レーダーによるとここから南に行ったところに巨大な雲が発生していた。ストームチェイスの開始。南に走ること2時間、ついに積乱雲を捕まえた。レーダーの情報で雲の位置を確認、積乱雲からわずか10kmの距離にまで近づいた。撮影開始、明るさは十分。この日もステップドリーダを捉えることはできなかった。多数の雷が発生したものの、すべて雲の中の放電現象だった。アンテナが反応し、カメラの録画スイッチは入るが映し出されたのは明るく照らされた雲だけだった。雪辱ステップドリーダの全体像が撮影できる条件は、雷までの距離が近いこと、雲の高さが十分にあり見晴らしがよいこと。条件がそろわない中、様々な場所で撮影を試みた。ステップドリーダを捉えることができない。数日後、巨大な積乱雲が発生。ダーウィンの町が巨大な雲に覆われてゆく。すると雷が落ち始めた。十分な明るさがあり、雲に隠れずに見えている。大当たり!取材班の真正面に落ちた大きな雷。ハイスピードカメラで捉えた15000分の1の世界。ステップドリーダは通常のカメラでは映らない。見えない雷が地上に届いた直後、雷が落ちた。通常のカメラに雷が映る前に、見えない雷ステップドリーダが動き出していた。その姿はまるで植物の細い根が広がってゆくよう。地上にいち早くついたステップドリーダに電気が流れ、稲妻が起こる。この時光は下から上に向けて走っている。実は私達がよく目にする雷の光は天空からではなく、地上から延びているのだ。雷の道ができた後は、天空と地上を何度も電気が行き来する。肉眼では「雷は空から地上に向かって光っているように見えるのだ。1コマ2万分の1秒の映像も捉えた。ステップドリーダが進む1コマはおよそ50m、雲から出て地上につくまでの時間はわずかに0.05秒、枝分かれした1本1本が空気を破壊しながら曲がりくねって地上へ向かっている。最初に地上と結びついた場所が雷の落ちる場所になっていた。Together帰国した河崎教授は研究室で撮影したステップドリーダの解析を行った。これまでにない完全な形で撮影できたステップドリーダの映像から改めて裏付けられたことがある。通常雷の発生場所の周囲10kmは落雷の危険が高いとされている。今回撮影できたステップドリーダの広がりは直径およそ10km、確かに言われている通りの範囲に落雷の可能性があった。この雷では右側のステップドリーダが一番早く地上と結びつく。いくつもの候補の中でなぜこのステップドリーダがいち早くたどりついたのか。地上にステップドリーダを呼び寄せる何らかの要因があるのか。映し出すことができ、共存に向けての第1歩になった気がする。落雷は防げないが機械は壊さないようにスイッチをオンオフする。キノコを増やすという実験を行っている。ペルー、アジアのモンゴルで、雷雨の後キノコがたくさん生えるという言い伝えがある。」キノコの生える菌床に、落雷と同じような状態にするために、瞬間的に高電圧の電気を流す。この刺激がキノコの菌糸に含まれる酵素に働きかけ、通常よりも大量で大きなキノコができる。エリンギの場合、2倍もの大きさに成長する。生きた木の根にしか生えないマツタケの発生量を増やそうと、地上に電気をあてる実験にも取り組んでいる。雷を思い通りに落とすことができれば、キノコの生産量を一気に増やせる。その可能性に期待が高まっている。真に迫ったストームチェイサーのマイク・オニールさんはこの日も撮影に向かおうとしていた。見送るのは妻のナタリーさん、毎日のお出かけにすっかりお諦め顔。この日マイクさんは夕食までには帰ってくると言ってでかけたが、撮影は深夜にまで及んだ。雨季に入って1ヶ月あまり、マイクさんはようやく念願の迫力ある写真が撮影できた。真に迫って撮った写真、しかしマイクさんは雷をただきれいに撮ることで満足しているわけではない。マイク「どれくらいの雷が落ちるとか、身の守り方を伝えることができればよいと思っている。」Woodアボリジニの村、ユーカリの木で作った雷を表現する楽器ディジュリドゥ、父親が息子に吹き方を教える。アボリジニの日常に溶け込んでいる雷への思いは親から子へと伝えられてゆく。アボリジニの伝説・・・「稲妻は雷神が地上に向けて舌を出している姿。雷が降り注ぐことで地上には陸ができた。雷は私達の住む大地を造った。雷は自然の恵みの象徴。私達はそれを失ってはならない。雷はいまだに多くの謎に包まれている。その美しさにひかれ、謎の解明に情熱を燃やし、さらに雷を神と敬う様々な人々がいる。彼らは今日も天空を駆け巡る神秘の光を見上げている。Hurricane“ほら、水平線を横切ってハリケーンが来る。海原を覆いつくす屍の衣のように雲が迫ってくる。”ハリケーンの被害が激化している。大型ハリケーンの発生数は過去30年で2倍になり、さらにその数を増やしている。ハリケーンが1秒間に放出するエネルギーは長崎型原発の10倍以上。私達人間には手も足も出せない相手。ハリケーンの被害でこうむる数10億ドルの損失を事前の対策費に使えば、巨大化するハリケーンを止められるだろうか?止められないという科学者が多い中で、何人かは止められると考えている。University)は懐疑論者。政府が誰かにハリケーンを止める計画を出すたびに批判的意見を発表している。現在課学者や発明家、気象学者などからハリケーンを止められるという多くのアイディアが提示されている。それらの中からもっとも有望な7つを取り上げる。そのうち3つは海上での計画。Microwavesハリケーンは熱力学で説明できる自然現象。海水温が26°C以上になると海水がどんどん蒸発し、熱風となって上空に吹き上がる。地球の回転によって熱風は渦巻きになり、中心に下向きの風が吹く真空の目ができる。するとより多くの湿った空気がアイウォール(目の壁)の雲に飛び込んで雲を厚くする。この時に風速は80m以上にもなる。科学者達は原因を断定したがらないが、この10年間にハリケーンの発生頻度が増し、大型化が進んでいることは疑いもない事実。2005年はアメリカ史上最大のハリケーンの当たり年で、最大級に位置づけられるカテゴリー5が頻発、甚大な被害が発生した。ハリケーンが消滅するには、そこに蓄えられた熱が発散されなければならない。その熱は陸地との摩擦や陸上の乾燥した空気が奪ってゆく。ハリケーンから熱の元、つまり湿った海水やその海から盛んに蒸発する湿気などのエネルギー源を奪い取ることができれば、ハリケーンを弱められるだろう。問題は人の手でそんなことができるかどうか。凶暴な嵐の雲の下に広がる海面が、考える出発点。Kithil「カトリーナがあった年の春、妻と私はジャズフィスティバルに行った。ニューオリンズに友達がいた。ところがその友達と娘がカトリーナで家をなくし、私の家に2ヶ月ほど避難していた。その内他のハリケーンもきて何とか方法はないか考えた。すると深層水という深い海の水は表層よりはるか冷たいことを思い出し、今ある技術で汲み上げることにした。Kithilのアイディアはこうだ。ハリケーンの進路を遮るように100万個のポンプを浮かべる。冷たい深層水を海面に汲み上げてハリケーンのエネルギー補給を抑える。Kithilは早速貯金をかき集め、投資者を募りプロトタイプをテストするために海に向かった。Kithil「これが150mの深さに沈める装置。構造は単純で底に蓋がついたバケツのようなもの。波で下がった時に底のパルブが開き、中に冷たい深層水が入ってくる。次の波で持ち上げられると、バルブが閉じてその波の高さだけ水も持ち上げられる。これを繰り返すと冷たい水がホースの中をどんどん上に上がってきて、そのうち海面につく。ブイの口から流れ出して海面を冷やす。」Willoughby「問題は深層水は冷たく、海面の水より密度が高くて重いので、上まで上がってこられないだろう。」Willoughbyは水を冷やせばハリケーンを弱くできるという考えには賛成だが、このポンプでは冷水を汲み上げられないか、あるいはポンプ自体が嵐で壊れてしまうだろうと評価した。昔々風車を巨人だと思い込み、戦いを挑んだスペイン人がいた。彼は人々を救いたかった。7つのアイディアを考えた人たちもある意味でドラゴンを退治しようとしたドン・キホーテのようだが、ドン・キホーテの幻想とは違い、メキシコ湾の海水温度を下げられれば、カトリーナのような巨大ハリケーンを退治できることは確実。ハリケーンが発達するには20°Cの海水温が必要。カトリーナの時は30°Cに達していた。この海域の水温は地球温暖化のために、かつてないほど高くなっている。ゴア元副大統領もこの海洋温暖化によって過去10年間ハリケーンが巨大化したという調査を支持している。ハリケーンの研究者であるランドシーやグレーは海洋温暖化は自然変動だと言っている。メキシコ湾の海水温をなんとかして下げることができれば、ハリケーンの発達を抑えられるということには異論はない。Currentという暖流が重要なカギを握るという。Currentを冷やすことができれば、2005年以来アメリカを襲った4つのハリケーンほどに巨大化することは防げるかもしれない。」アメリカ東海岸に向かうハリケーンは全てアフリカ沖で発生する。サハラ砂漠の南の縁に広がるサヘルで発生するハブーブという強烈な砂嵐が最後にハリケーンになってアメリカを襲う。マサチューセッツ工科大学のR.Williamsはここで研究している。Williams「アフリカの人たちにとってハブーブは日常風景。彼らにとって雨季には2〜3日に1回吹く当たり前のもの。カトリーナはアフリカの西海岸で発生した。アフリカでの偏東風はアフリカ大陸の東から西へ向かって大陸を横断して大西洋に吹き出す。大西洋上を進み続ける。海水温と風、そして地球の自転運動が組み合わさってハブーブは回転を始め、やがて熱帯低気圧になり、その後大西洋を進むうちに速度が増してハリケーンに発達。最後にアメリカ大陸にぶつかる。その移動距離は10000kmにも及ぶ。Williams「この熱帯低気圧の発達の経過をよく観察していれば、それが東海岸に被害をもたらすハリケーンになるかどうかが分る。東大西洋を観測すれば警報を発したり備えを固めることができる。今の科学では、どのハブーブがハリケーンにまで発達するのか、この段階でははっきり特定できない。私達はその謎を解き明かそうとしている。研究を始めて5年、Williamsはアフリカの低気圧がハリケーンになる要因について重要な見解を発表する。Williams「2004年に熱帯低気圧にまで発達した暴風のほとんどが雷雲を伴っていたことを突き止めた。Dickersonも雷がカギだという。彼はニューオリンズを愛する空軍用化学レーザーの専門家。ハリケーンにまで発達する熱帯低気圧が雷を伴うことを知った彼は、もし雷雲の中の電気をレーザーで発散させれば、ハリケーンの発達を抑えられるのではないかと考えた。ATL高度戦術レーザーを前輪の後ろに搭載したC-130輸送機でハリケーンの目に飛び込む。アイウォールに向かって強力なレーザーを1秒間発射する。レーザーはアイウォールを振動させる。すると雲の粒子に溜まった電荷が発散してアイウォールは内部崩壊し、ハリケーンも弱くなるという。ジハリケーンセンターのクリス・ランドシーは発達したハリケーンに対して今のレーザーなどでは太刀打ちできないという。ランドシー「ハリケーンが海から吸収したエネルギーは膨大で、雷雲が放出するエネルギーもまたとてつもなく膨大なもの。Hoffman「これはハリケーンイニキをモデルにして条件を設定したコンピューターシミュレーション。大気研究の権威Hoffman博士はこのシミュレーションを使ってイニキのコースを変える条件を探した。Hoffman「黒い太線はハリケーンの中心が通ったコースでこれで約30時間分。気温や風、その他の気象条件を少し変えて発生させた極小さな力をハリケーンにぶつけてみるとハリケーンは黒い線から少し左にそれて赤い線を通った。」Hoffmanはこの気象条件を少し変える力を、宇宙ステーションを使って作り出そうと考えている。Hoffman「将来建設が予想されている宇宙の太陽熱発電所ではマイクロ波で大気のある1点を熱する。宇宙に浮かんだ発電所からハリケーンの傍の特定の空間にマイクロ波を放射する。Hoffmanはこれによって海面上の気圧や温度、風、あるいは湿度を変えられると考えている。Marzwell博士はNASAの先端技術部門のマネージャーで、国際的に著名な専門家。彼は宇宙での太陽エネルギー利用技術を開発する国際チームを率い、また80年代には宇宙ミサイル防衛にも取り組んだ。彼はHoffmanのアイディアを高く評価している。Marzwell「技術的にはどの部分をとってもすでに実用化されているものばかり。ソーラーパネルで作り出した電気パワーをマイクロ波に変換するが、マイクロ波は携帯電話でも使われていて、電話をかけて発信するように、地上へ向かって発信する。実現の容易性とコストが問題になるだろう。」Willoughbyもこのアイディアは気に入った。マイクロ波でハリケーンの方向を変えるだけのエネルギーを作り出せるのか検証が必要。このアイディアは新たなジレンマを生む。Willoughby「ハリケーンのコースを変えることができるようになれば、新しい問題が生じる。社会的な問題、例えばカトリーナのコースを変えることにした時、いったいどっちに向けて変えるのかという問題。その町の社会的経済価値を判断する経験をつんだ誰かがニューオリンズの変わりにどこをつぶすのか選ばねばならなくなる。Reseach)「もう1つ考慮しなければいけないのは実際にハリケーンのコースを変えれば気象はすべて相互関係にあるので、地球の裏側に影響がでること。エネルギーの均衡、もろもろの均衡、グローバルに考えねばならない。どこかに力を加えれば、その力は回り回って地球のどこかで何かを起こすことになる。」ミシシッピ州Biloxiに配備されたハリケーン観測機、使命はハリケーン調査の目と耳になること。この飛行機で海岸地帯を脅かすハリケーンにつっこむ。Willoughby「60年代観測機に乗る志願者を探していた。思慮分別より知識欲を優先するような若い士官。私はすごく興味をそそられて6ヶ月後にはフィリピン海で台風オルガに向かっていた。シートベルトを締めていても飛ばされて、計器版にぶつかるほどだった。今なら宙くらいの乱気流の中を飛んでもパイロットに身体的な緊張を強いることはないし、当時ほど筋肉が強くなくても大丈夫。今もハリケーンの観測はコンピューターを満載したC-130で行っている。乗組員も高度な飛行訓練を受け、大学レベルの知識を持つ空軍のスペシャリスト。乗組員「強いハリケーンのアイウォールの中を飛ぶと、あらゆる揺れに遭遇する。目の中に飛び出すと太陽が眩しくてしばらくは何も見えない。目が慣れると巨大な大聖堂かスタジアムの中にいるような感じがしてすごく感動する。」アイリーン・ダイエマ大尉はアイウォールの中を飛ぶ際のナビゲーションを担当している。彼女は機体のセンサーが観測した全てのデータを送信する重要な役割を担っている。データは衛星経由でマイアミのハリケーンセンターにいるリチャード・ナブのチームに送られる。ナブ「衛星データに観測機のデータが積みあがって、さらに地上観測のデータも加わり、コンピューター気象モデルで計算した予測情報をどっと吐き出す。観測機はハリケーン上空を2時間半飛行する。合計で数100万ドルもする観測機器を使ってハリケーンの今後の予測進路について詳細な情報を集める。驚くことにこれだけ費用と時間をかけて集めた情報は、ただ人に避難を呼びかけるために使われている。Willoughby「私達の社会やインフラをもっと耐久性の高いものにするために、緻密な努力が必要。頑丈な家を建てるとか開発に適さない海岸線はそのまま自然公園にしておくべき。高潮が押し寄せるのは元々そういう地形のところだからだ。」カトリーナの傷跡を見ても、陸軍工兵隊はニューオリンズを次のカトリーナクラスのハリケーンから守れない。完全な復興と対策には数10億ドルの費用と4年の歳月がかかると言われている。Grayはアメリカのハリケーン対策の長老。彼は気象予報のパイオニアでもある。彼はハリケーンを止めるためにあらゆる理論を検討し、確実な方法を1つ選んだ。Gray「炭素の微粉末がベストだと思う。ハリケーンが海岸線まで2日ぐらいの距離まで近づいたことを確認したら、船団を送ってハリケーンを取り巻く。船は軍用船でも商船でもかまわない。船には石油の燃焼装置を積む。この装置は酸欠状態でも燃やし続けられるので不完全燃焼になり大量のススがでる。このスス、つまり炭素の微粒子でハリケーンを取り巻く。」こうしてできた炭素のモヤがハリケーンの外側の雲を熱して膨らませ、渦をほどいてしまう。Gray「ちょうどアイススケートでスピンが上手な人は腕を一旦開いて次に閉じることで回転の速度をどんどんあげる。この炭素微粒子の煙作戦では、ハリケーンに雲を開かせて渦になって閉じようとするのを抑える。回転を遅くさせるのだ。Director)「この炭素のアイディアは、詳細に検討する価値があると思う。ハリケーンの外周部分の雲に熱源を分散するということで、物理的にかなり有効。雷雲を雲散霧消させられれば、ハリケーンのエネルギーバランスを崩せるだろう。」オクラホマ州タルサに住むスタントン家は有名な科学一家で、両親は学者、子供達も将来を嘱望されている。一家はカトリーナの避難民を町で見かけたときに科学でハリケーンを止められないか考え始めた。Stantonは数多くの賞を総なめにした科学プロジェクトのまとめ役。Stanton「僕の仮設はこういう気象環境の中に液体窒素のような極低温の物質を投入すれば、ハリケーンに対する熱の吸収を遮断できるから、ハリケーンを弱体化させる効果があるということ。液体窒素、つまり液層の状態の窒素はほぼ-200°Cなのでとても冷たいし、液層から気層、つまりガスになって蒸発する時の膨張比は1対700と大きいので輸送も楽。」さらに安価かつ大量に入手できる。メキシコには世界最大の窒素工場があり、メキシコ湾油田の副産物として窒素を採取している。この案ではハリケーンの進路を塞ぐように窒素を積んだ無人の艀を100隻並べる。ハリケーンが近づくと衛生から信号を送ってパルブを開き、ハリケーンの根元をめがけて極低温の窒素ガスを放出する。Stanton「窒素なら環境汚染も心配ないしとても経済的でシンプルな方法なので、現実的だと思う。それに必要なものはもう全部あるし。」Willoughby「問題もある。1つはとても大掛かりで、もし効果があるとしても大量の艀が必要。したがって出港準備が大変。それに高波と強風が吹く中を大量の艀を引いて外洋までタグボートを進めるのはとても難しいと思う。」Jason達兄弟は政府主催のハリケーン専門家会議に招かれた。そこでは大気研究センターの専門家が窒素を使ったアイディアをコンピューターでシミュレーションしている。これが職員の全員が興味を示した唯一のアイディアだった。太陽に近づきすぎて落ちたイカロス。南極に執着しすぎて遭難したスコット、タイタニックの船長、歴史には英雄になろうとして自然の猛威に負けた人たちの名前が大勢残されている。ハリケーンを止めようとするのも同じことなのかもしれない。GoldenはStormfury計画の気象学者としてハリケーンに何度も飛び込んだ。今でも米国海洋大気庁の上級幹部の地位にいる。60年代に彼は名度もハリケーンに種をまいた。Golden「Stormfury計画はアメリカ政府の計画だった。計画の骨子はアイウォールのすぐ外側を取り巻くもっとも降雨量の多い雲の帯、あるいは非常に活発なドーナツ型をした雷雲に種をまくことで、アイウォールそのものを拡大させてしまうというものだった。言いかえればアイウォールを作り直すことで、最大風速を10〜15%弱める。議会が承認した予算は3000万ドル。ヨウ化銀の種を2つのハリケーンにまき、一定の成果をあげた。Golden「種は大西洋上のハリケーン、エスターとビムラーそれに発達前のいくつかのハリケーンにまいた。結果は発達前のものにはかなり効果があった。当時の飛行機は性能も観測機器も今と比べれば原始的だったので、やむをえない部分もあった。観測も機体に搭載した原始的なレーダに頼るしかなく、種をまく前後の状態も実際に中を飛んで調べるという具合だった。実際にそれで観測した結果ではハリケーンの最大風速を弱める効果があることが分っていた。」Willoughbyは計画の打ち切りに関与している。Goldenは打ち切るべきではなかったという。Golden「計画は1982年に打ち切られたが、それはたぶんに予算上の問題が原因であり、成果が全くなかったからではない。」しかしそれから25年、Goldenは種をまく技術や観測能力が進歩した今、計画を復活させるべきだと考えている。ヨウ化銀の種をつんだ2基のP3哨戒機がハリケーンの下から3分の2の高さに北西の方角から飛び込む。飛びながら種をばら撒く。ヨウ化銀は雲の中の水滴を凍らせる。これにより目の外側の雲から熱が奪われ、アイウォールへのエネルギー供給が止まり、その結果目が広がって勢力が衰える。Willoughby「大多数のハリケーンの雲には種まきが効果を発揮するだけの水滴は含まれていない。勢力が弱くなってもそれが種まきの効果なのか、たまたま自然にそうなったのか区別できない。」Golden「計画が打ち切りになった当時は種まきをした結果の測定ができなかった。危険な雲の帯の中に人間を送り込まなくても、無人機を飛ばして自動で種をまかせることもできる。ビル・グレーにとって天候やハリケーンをコントロールしようという計画は70年代の初めに挫折した。当時アメリカ軍はベトナムでホーチミンルートを泥流に変えようとしていた。1980年代WilloughbyやGoldenがハリケーンに種をまいている間にソ連はハリケーンの押さえ込みに取り組んでいた。Pudovはボルネオ沖のスラベス海で展開された極秘任務の中心人物。Pudov「あの海域は船も少ない、妨害されないということで選ばれた。それにインドネシア近海は日差しがとても強く暖まった海面から盛んに海水が蒸発するのでテストの条件がそろっていた。実験は油脂と尿素、そしてアルコールが主成分のカルミドル(Carmidol)というドロっとした黄色い化学薬剤を10k�の海面に流すというものだった。他の方法論同様、カルミドルは環境に優しいものとはいえない。Pudov「カルミドルは旧ソ連時代の南部の稲作地帯で使われた。南部はとても暑いが水田には大量の水が必要だった。カルミドルは水面を覆って水の蒸発を抑える。」テストの結果カルミドルはハリケーンが海から熱を吸い上げるのを防ぐ効果があると分かった。その仕組みはこのようなもの。カルミドルをつんだタンカーの船団をハリケーンの約80km手前に配置する。カルミドルを海面に流す。ハリケーンはカルミドルの膜ができた海域まで来るが熱エネルギーを吸収できず、勢力は弱まって停滞する。50mの風でも膜は吹き飛ばされないのだろうか?Pudov「場所によっては大丈夫。実験ではもっと強い風が吹いたが膜は有効だった。」こうしてPudovの実験は多大な成果を収めたが、ソ連の崩壊によって研究資金は全て打ち切られた。Willoughbyの結論ではハリケーンを止めることができるのはたった2つの方法しかなく、海面を膜で覆うこの方法はその1つだという。Willoughby「数値シミュレーションの結果でも明らかなように風速50mの暴風にも耐える膜で海水面を覆って暖まった海水が蒸発するのを抑えるか、あるいは海水面そのものの温度を冷やすかのどちらか。Association、ハリケーンの防止に献身的な人々も、この会議に出席している気象コントロールに取り組む人々同様、科学界の外で活動しているのが実態。Landsea「現在政府の努力は気象観測と予測に向いていて、ハリケーンを弱める方には向いていない。興味を持っていないというわけではない。ハリケーンを弱めるか押しやれれば素晴らしいが、現在の物理学では実現不可能。」Willoughbyがもっとも有望だと考える海面の膜と深層水の汲み上げでさえ、さらなる研究が必要。500年前のレオナルド・ダ・ヴィンチをはじめ多くの発明家が飛行機やヘリコプター、月ロケットを夢見た。当時はどれも見捨てられた。当時は技術がなかったが、今それらは全て実現している。これら7つの方法もそうだろう。ポンプには水を汲み上げる力がなく、カルミドルは強風で流され、液体窒素の艀も同様、空からのアプローチも種まきは雲の中に肝心な水がない、炭素は風で流され、レーザーも威力が足りない、宇宙からのマイクロ波もハリケーンを動かすには弱すぎる。これらの方法を全部いっぺんに試したらハリケーンはどうなるだろうか?ハリケーンが接近した時に全てを一斉にぶつける。衛星は進路を変えさせるマイクロ波を放ち、C-130はレーザーを発射、アイウォールの雷雲を無力化する。哨戒機の編隊がアイウォールに種をまき、カルミドルが海を覆う。無数のポンプが冷たい深層水を汲み上げ、艀の船団が液体窒素を放出。不完全燃焼装置が真っ黒いススを噴き上げる。これら7つの方法で一斉に攻撃すれば、超大型ハリケーンから大都市を守ることができるかもしれない。“再び怪物は無邪気に遊ぶ子供達をみやった。親達はその怪物を止める術を持っていないのだ。水はもっとも身近な物質。飲んだり洗ったり毎日の暮らしに欠かせない。水は生活の一部になっているが、実は私達が知っているのは水のほんの一面に過ぎない。水の動きは見慣れているはず。水滴や波は誰もが見ている。水が作り出す驚くべきショーは見逃されている。水が繰り広げるショーは肉眼では見えない。Bush(Mathematician,MIT)「専門は流体力学で、液体や気体の動きを研究している。動く液体の美しさに魅了されている。」Bush教授は液体の流れる様子を観察し、その複雑なパターンを探っている。Bush「問題はサイズではなく速さ。水面に落ちた水滴の動きは速すぎて肉眼では見えない。注いだミルクの滴は一瞬で消えてしまう。」そこで彼が導入したのは時間を遅らせる画期的な機器。1秒10000コマの高速カメラ人間のもの400倍の速さで動きを捉える。そこに見えるのは驚くべき水の動き。水に落ちた水滴は一瞬の間に見事なダンスをする。これはコアレッセンス・カスケードという現象。Bush「水面に落ちた水滴の行方など、ほとんどの人は知らない。水中に消えると思われている。」しかし実際は水中に消えるのは水滴の半分だけ。残りは小さな水滴となって跳ね返る。その半分が再び跳ね返り、それを繰り返す。水滴は目にもとまらぬ速さでバウンドしているのだ。秘密は水の中の水素と酸素の強い結合力。滴の表面では結合力が特に強く、水分子同士が驚異的に引き合っている。水面は幕のように強くなる。この表面張力が水の動きを支配している。Bush「2つの蛇口を開けて水量を上げ、2本の水流をぶつける。合流した水流は再び2本に分れ鎖状になる。水量をあげると輪郭がギザギザになる。超スローモーションで見てみよう。“魚の骨”と呼ばれる構造が現れる。上が頭でその下の螺旋状の部分が骨に見える。スローで再生すると、驚くほど繊細で美しい水のオブジェ・・・Bush教授の研究の応用範囲は広いだろうが、彼が夢中なのは自然の美そのもの。Bush「平凡なものに光を当てたい。流れる水の美しさに気づけばシャワーやプールの水も違って見えるだろう。深く知ることで意識が変わるはず。美しいのは動くみずだけではない。気温が下がると水は固体になり、小さく眩い姿に変わる。Libbrecht(Physicist,Caltech)は自然が作り上げた目に見えない繊細な結晶を集めている。Libbrecht「雪は水蒸気から生まれた複雑な構造体。その精巧な形を見ていると、秘密を解き明かしたくなる。雪の結晶ができる仕組みはまだ解明されていない。謎を究明するため、カメラを持って現場へ行く。気候が違う場所では降る雪の性質も様々。世界中の雪を研究した彼は長年の謎に答を出した。形が同じ結晶はあるのか?Libbrecht「全く同じ結晶は存在しない。生成過程がほぼ無限に考えられるからだ。」1mm以下の結晶を丁寧にスライドに載せて顕微鏡カメラで撮影する。何1000枚もの写真は自然の限りない多様性を示している。彼の研究室では人工的に雪を作ることもできる。実験室であらゆる条件を設定して独自の雪を作る。数1000m上空にある雪雲を再現する。そこでは水蒸気が雪になる。気温や湿度を調節して人工の雪を作る。世界に1つしかない形の結晶。六角形から柱状や針状まで様々な珍しい結晶を観察できた。これまでに数100万個の結晶を作り、今後も作ってゆく。それでも同一の結晶はできない。目に見えない結晶の無限の美しさを科学の力で見ることができる。この見事な水の芸術に勝るほど驚異的なのが水中の生物。他の動物を意のままに操る現実離れした力を持つものもいる。ある湿地には、脳に住み着いて魚を操る虫がいる。目に見えない小さな侵入者がSF顔負けの使命を果たす。LA)「この虫は宿主の魚の脳をコントロールする。」この虫の能力を探れば、人間の病気の治療法が見つかるかもしれない。した虫は寄生虫と呼ばれる。肉眼では見えないが、実は寄生虫こそが水中の影の主役。寄生虫の形や大きさは様々。10mのサナダムシもいる。Barbara)「寄生虫は他の動物から養分を奪う。宿主に知られずに寄生する場合も多くある。寄生虫が水の中で繁栄する様子が最近分ってきた。カリフォルニア沿岸の湿地の調査で、大量の寄生虫が発見された。Kuris「寄生虫の総重量を計算したところ、結果は衝撃的だった。入り江にいる鳥を、寄生虫の総重量が上回った。」カダヤシという魚に寄生するこの虫は、巻貝と鳥を経て魚にたどり着く。サギなどの水鳥の体内に寄生虫の卵が産み付けられる。鳥が虫の卵の入ったフンを落とすとそれを巻貝が食べる。卵は貝の殻の中で孵化する。貝を解剖すると侵入者の残酷な仕打ちが見えてくる。寄生虫は貝の生殖巣を食べる。Kuris「貝が繁殖活動に使うはずだったエネルギーを奪い取って自分の子孫繁栄のために使う。貝は一生寄生虫を養い続ける。巻貝から泳ぎ出た幼虫は次の犠牲者を目指す。カダヤシの表皮やエラから侵入し、体内に入ると神経をたどって脳に達する。魚の外見に変化はない。寄生されてもカダヤシは正常に暮らし続ける。顕微鏡で魚の体内を見て博士は目を疑った。魚の頭を埋め尽くす小さなのう胞には寄生虫が入っていた。Kuris「小さな脳に7000匹もいた。寄生された魚は突然異常な行動を始める。脳にこの寄生虫が増えると魚は虫に操られて奇妙な行動をとる。Kuris「突然水面に出たり、体を揺らしたり、突進しては後退したり、注意欠陥障害が起きたようだ。」この行動の原因は寄生虫。魚の脳に侵入した寄生虫は正体不明の物質を分泌する。微量で魚の脳の働きを変化させる物質は、脳の情報伝達を担う神経伝達物質に作用する。異常行動が始まれば魚は一巻の終わり。捕食動物の水鳥に見つかりやすくなるからだ。鳥は魚を食べ糞を落とす。この地域のカダヤシは1匹残らず寄生虫に支配されている。恐ろしい虫も人間には役に立つ。魚の神経伝達物質は人間と同じ、ドーパミンとセロトニン。神経伝達物質はなおうないのメッセンジャー。セロトニンが不足すると人は憂鬱になり、ドーパミンが過多だと冷静さを失う。寄生虫が神経伝達物質に作用する仕組みを調べれば、うつ病などの新たな治療法の発見につながるだろう。沖合いでも強大な力が働いている。海の底では光と音の関係が逆転している。光は遠い宇宙からも届くが、海面から先へはほんの少ししか進めない。海水の大部分は暗闇に包まれている。光の届かない深海で役立つのは視覚ではなく聴覚。クジラなどは音を頼りに食料や仲間を探す。近年人間の出す音で海の生物が被害を受けている。Diego)「海生哺乳類などの動物にとって騒音は大問題。海洋生物たちは周囲の音や他の生物が出す音を聞いている。人間の出す騒音は生きるために聞く必要のある音を掻き消してしまう。博士は海洋音響学を研究している。彼は騒音の原因を3つ挙げている。Hildebrand「まず船、大型の商業船舶の数は10万隻に達する。次は様々なソナー、また大陸棚で資源を探す海底調査も問題。彼は数10年間海中の音を聞いてきた。人為的な音はそれをかき消す。Hildebrand「海の中に接地できる録音装置を開発した。魚や自身などの自然の音から船の音まで全て録音する。音は分子から分子へ次々に伝わる振動波。圧力差が波となって放射状に広がる。Hildebrand「水はとても効率的に音を伝達する媒体。水分子は空気より密度が高いため、水中では音が早く進む。空気中の5倍のスピードで、しかもより遠くまで届く。深海にはSOFAR層という一帯があり、そこでは低周波音が特に遠くへ届く。SOFAR層があるのは水深1000m付近。音が消滅せずに何1000kmも進む、音のハイウェイ。多くの生物の情報伝達はこの層内で行われる。Hildebrand「音速は海の深さによって違うことをクジラは知っているとしか思えない。」SOFAR層の音は海面や海底にぶつからず無駄なく遠くまで進む。Hildebrand「SOFAR層でたてた音は層から出ることはない。音のエネルギーは層の内部に集中するので遠くまで届く。博士達はSOFAR層の調査のために特殊な調査船を使う。Hildebrand「FRIPと呼ばれる船、片側に水を入れると船が直立する。動きの少ない深海の水に支えられるからだ。」FLIPに搭載された水中マイクで海中のあらゆる音を捉え、スペクトログラフという機械で図に変換する。Hildebrand「最近では海底の音について以前より多くの情報が得られるようになった。」その結果判明したのが海の騒音公害。SOFAR層の音は10年前の10倍になったという。音を頼りに生きる海洋生物は新しい騒音に苦しんでいる。Hildebrand「音を視覚化する方法によって目に見えない音の世界をより深く知ることが可能になる。海の邪魔者は騒音だけではない。太平洋が巨大なゴミ捨て場と化している。Foundation)「ゴミは1km四方に約335000個もある。」1997年Mooreは海に浮かぶゴミ捨て場を見つけた。ゴミを集めていたのは海流。見えない力が海水を循環させている。400m以深を流れる海流が海の約9割を占める。温かい水が冷えて深海へと沈み、地域全体を循環する。海流は低緯度から高緯度へ大量の熱を運んでいる。海面付近の海流は風の影響を受けて形成される。規則的に風が吹くいくつかの海域では還流と呼ばれる巨大でゆっくりとした流れが生まれる。還流の中心部は台風の目のように穏やかで、北大西洋で見られる。ゴミが還流の中心に集るのはカリフォルニア州とハワイ州の間の生活圏から離れた海域だが、ゴミ捨て場はテキサス州の2倍以上の面積を占める。9年でゴミの量は3倍に増えた。人間の行動を劇的に変えなければ、海は守れない。Moore達は解決策を探るため、ゴミを集める見えない力を調査する。微生物は私達の制止にかかわりを持つ見えない存在。植物プランクトンを育むため、海底から栄養分を運ぶのも海流。地球の生命の大半は植物プランクトンに頼っている。その姿は目に見えないため軽視されがち。Oceanographer)は生態系における微生物の役割を研究している。海洋生物の栄養源である植物プランクトンは二酸化炭素を減少させ、温暖化を遅らせている。地球上の約半分の酸素を作り出している。酸素は生物の発明品と言えるだろう。Sosik「地上の植物が放出する酸素とは別に大気中には海中で作られた酸素が存在する。人間の進化は植物プランクトンに支えられてきた。植物プランクトンは容易には見えない。その大きさは1ミクロン以下で髪の毛の太さの100分の1ほど。微生物の生態を調査するため、博士達はCytobotを開発した。植物プランクトンを数え撮影する装置だ。Sosik「微生物が入った液体をレーザーに通す。研究所のサイトポットは旧型、最新型は海底に設置されている。内部には非常に細い管があり、微生物は1固体ずつしか通れない。葉緑素を含む固体はレーザーが当たると光る。この光に反応して植物プランクトンが撮影される。この方法で何1000枚もの写真を撮影し、データを蓄積する。サイトポットは海底から研究所へ24時間データを送り続ける。Sosik「個体数や成長特性の研究などで得られる結果が飛躍的に増えた。膨大な数の画像が集る。以前よりも短い時間の調査で私達を支える微生物がより鮮明に記録される。生命を育む微生物が生命を脅かす場合もある。多くの植物プランクトンは春に増殖する。極小の藻が大繁殖し海を変色させる。赤潮とも呼ばれる現象だが、その色は様々で無色の時もある。赤潮では毒素が作られる。赤潮は海面近くに発生し、魚が犠牲になる。この毒を人間が摂取すれば死に至ることもある。Ecologist)は海中の毒素が空中に飛散する過程を研究している。ニューイングランドでは毒を作る藻の装飾が定期的に発生し、その影響を受けた食用の貝が人体を危険にさらす。Anderson「アメリカ北東部では麻痺製の貝毒が発生する。原因は海を泳ぎまわる微生物、Alexandriumで、これを摂取した貝が毒を蓄積する。貝にとっては無害だが人体には有害な毒。Anderson「毒を蓄積したアサリやムール貝などを食べるとすぐに息苦しさを感じるようになるだろう。毒の量が多ければ死ぬこともある。」しかし植物プランクトンがいなければ、私達は生きられない。見えない世界が私達を支えているのだ。微生物は水のある場所ならどこにでも存在する。透明な飲料水で死に至ることもある。管理された水道水にも大量の微生物が存在し、中には危険なものもいる。Microbiologist)「微生物は家中の水道管内で繁殖し、薄い相乗のバイオフィルムとなって付着している。水道管の中では微生物が活発に会話している。極小の微生物の侵入を防ぐにはまず見つけねばならない。1993年ミルウォーキーで感染症が流行した。水道システムの処理能力を超える大雨が降り、寄生虫クリプトスポリジウムが水道水に入りこんだ。約40万人が発症し、約100人が亡くなった。科学者達は浄水場を調べたが、感染源を特定できなかった。入り込んだ微生物の数も分らなかった。山の湧き水や小川の透明な水の中にも危険な微生物が潜んでいる。胃腸炎を引き起こすジアルジアは透明な山の小川に潜んでいる。海岸ではコレラ菌が待ち伏せている。Gerba博士達の研究によって危険な微生物が可視化された。大腸菌は命に関わる胃腸感染症を引き起こす。ブラックライトで水が光れば陽性。この検査は結果がでるまでに時間を要す。確認できる方法はないのだろうか?Gerba「レーザーを水に照射する。微生物がいればレーザー光が拡散する仕組み。」まだ試験段階だが、将来の活躍が期待できそうだ。彼らは微生物の追跡システムも開発中。微生物の行動パターンを予測する。水道管はあらゆる方向に分岐している。移動パターンが分れば微生物の家庭への侵入を防げる。微生物を追跡できれば、水道水の安全性は飛躍的に向上する。人命を守れるかもしれない新技術もある。マイクロ流体研究の分野では、ラボオンチップ(Lab-on-a-chip)という小さな装置が注目されている。University)はラボオンチップを医療用に開発している。Quake「ミニサイズの生物学研究所という発想。研究員が大掛かりな設備を備えなくても1枚のLab-on-a-chipで代用できる。流体を流す電子回路のようなもので生物学と化学の実験に使える。」Lab-on-a-chipは新薬の開発やDNA検査などにも使える。複数の検査でもつようなサンプルはわずか1ナノリットル、1ミリリットルの100万分の1ほど。Quake「流路の端部であるチャンバーの長さは約3mm、複雑に配置された流路がチャンバーをつないでいる。肉眼では見えない流路やバルブ、チャンバーなどが微量の液体を誘導している。ナノサイズの流体を操ることができれば、検査の精度は飛躍的に上がる。多くの検査を一貫して行えるので、より正確な結果が出る。サンプルとして使う流体の量は大幅に抑制できるし、検査の正確性は飛躍的に上がる。」Lab-on-a-chipは血液の分析や検査に適している。1滴の血液があれば、幅広い分析が可能。Quake「チップ上の血液はポンプで所定の場所へ送られる。遠心分離機のようにも使える。チップ上の血液が細胞の種類ごとに分かれる。1つのチップでたくさんの分析が行えるようになる。小さなチップでの検査が可能になれば、外部機関に検査を依頼しなくてもすむ。止血帯や注射針は要らない。結果が分る理想的な検査。研究現場で活躍してきたLab-on-a-chipは医療現場を変えるかもしれない。上空から見た古代遺跡に見えるが、実はチリの粒子。Magnification)空気流に浮遊する無数のチリ、私達は絶えずチリを擦っている。Dust")「自然界は崩壊の連続。倒れる木々、砂漠から運ばれる砂は恐竜の化石を風化させる。荒れた海面から噴き上がる塩。崩壊から生まれた物質は地球上を舞い、降り注ぐ。これらの浮遊物質には地球にない物質が紛れる。地球に存在しない微粒子が空中に飛び交っている。その微粒子の正体は宇宙からたどり着いたチリ(宇宙塵)。私達は宇宙の微粒子を吸っているのだ。宇宙塵とは人の細胞ほどの微粒子、はるか宇宙から地球へとやってくる。宇宙塵には3種類ある。隕石ダスト、彗星ダスト、小惑星ダスト。小惑星同士が衝突すると細かく砕け散り、それが地理となって知らぬ間に地球に降り注ぐ。爆発した星からは超高温のガスが発生し、低温の宇宙空間で凝結する。それらが結晶化したものの中にはダイヤモンドやルビーの粒子が含まれている。宇宙塵は銀河系を飛び交う彗星からも生まれる。彗星はガスやチリを放出する。活発な彗星が太陽に近づくと氷が蒸発し、チリが放出され尾のように見える。飛来する彗星ダストの成分は原始太陽系の成分を保持している。無数のチリが集り太陽系は生まれたのだ。太陽系誕生の謎に迫る手掛かりとなる宇宙塵を、屋上で採取する科学者がいる。Farley(Geochemist,Caltech)「まず採取皿に水を循環させる。宇宙塵が水の表面に落ちるとゆっくり沈んでゆく。採取量は時期によって増減する。奇妙な現象で理由は不明。採取皿には地球上の物質も混ざる。磁石で宇宙の物質をひきつけて、それだけを取り出す。」しかし地球の物質にも磁気はある。そこで宇宙の石に特有のヘリウム�の有無を調べ、物質が宇宙のものかを判断する。宇宙塵の粒子の標準サイズは10マイクロメートル、爪の上に1000粒並べられる大きさ。宇宙塵と確認されたものを電子顕微鏡で見ると、小惑星ダストは岩のように見える。彗星ダストは太陽から遠いところで形成される。熱が不十分なせいか、しっかり溶け合っていない。彗星ダストは穴だらけ。隕石ダストにはダイヤモンドなどの宝石が豊富に含まれる。大きさは毛髪の直径の10分の1。目には見えない極小の宝石。私達はそれを吸っているのだ。地球に古くからある花崗岩なども含まれる。宇宙の創世記のチリだ。宇宙の果てからきた悠久の昔に生まれた微粒子は、宇宙の歴史を解くカギになるだろう。宇宙のチリが屋内で舞う様子を光のかげんでみることがあるかもしれないが、屋内のチリは宇宙塵ではない。その正体はハウスダスト。その種類は様々、塩の粒半分ほどのチリを電子顕微鏡で見てみると・・・そこには動物の抜けた毛や、ハエの眼球などの昆虫の器官、蛾の羽のリン粉などが見える。アレルゲンも含まれる。屋内に入った花粉(Pollen)は屋外にあった時よりも凝縮される。ペットの毛や羽も同様だ。ハウスダストはペット以外からも発生する。体を取り囲む暖気の中に皮膚の断片が無数にある。シュリーレン撮影法で熱の流れを映し出すと、体の熱がカゲロウのように立ち上がる様子が見て取れる。皮膚片も他のハウスダストと共に私達の周りに渦巻いている。穏やかに思える家の中でも空気の流れは常に変化している。床に落ちた皮膚片は、チリダニの格好のエサ。針の頭に3匹乗るほどのサイズ。風船に脚がついたような生き物。フケやアカを好んで口に運ぶ。植物連鎖の常として、チリダニにも天敵がいる。チリダニを捕食するツメダニだ。ダニの小さな糞もハウスダストに変る。糞が混じった空気が呼吸を通して体内に入るとアレルギー症状を引き起こすことがある。ハウスダストは多くの人にとっては無害だが、有害なチリもある。空気中に浮遊する目に見えない粒子の中には危険なものも存在する。グラウンド・ゼロは有害なチリで満ちていた。avis)「同時多発テロ事件の現場で立ち上がる噴煙の成分を調べた。尋常でない量の化学物質を発見した。一般には煙がもっとも有害だと思われるかもしれないが、噴煙の成分の大半は壁材で、それは無害な石膏。事件後3週間にわたり現場の空気汚染は進んだ。問題はきめ細かいセメントだった。粘膜を刺激する化学成分を含んでいる。鼻や気管支系の粘膜に炎症を起こさせる。燃える瓦礫の山から発生した超微粒子の汚染物質が発見された。直径0.1マイクロメートル以下の微粒子、毛髪の1000〜2000分の1の大きさ。パソコンの金属が溶け気化して超微粒子となったもの。3ヶ月間作業員達は焼けて濃縮された金属の微粒子を吸った。通常見ることのできない微粒子を透過型電子顕微鏡で捉えることに成功した。Cahill「超微粒子は体の防御機能をすり抜ける。フィルター機能を持つ呼吸器、大きな粒子は鼻や喉で、中程度の粒子は気管支で捕われる。超微粒子は肺の奥にまで到達する。この超微留意者肺を損傷しないまでも他の器官を傷つける。肺の奥で血管に入り込み、最終的には心臓にまでたどり着く恐れがある。粒子自体は有毒ではないが、器官を侵略する粒子に体は過剰な反応を起こす。金属の超微粒子は心臓に入り込むと、組織の一部と化す。すると心臓は老化し、肥大して機能が弱まる。」グラウンド・ゼロは最悪の汚染現場だったが、安全だと聞いていた作業員達は何の疑いも持たなかった。Cahill「高性能の防塵マスクなど、誰も着けていなかった。超微粒子は紙マスクを通過する。今後数年内に、作業員らが発病する危険をCahillは心配している。Cahill「作業員らが1ヶ月間に吸収した汚染物質の量は、大気環境の悪い都市で10年間働いた場合と同じ量に値する。汚染現場はグランド・ゼロ以外にもある。Cahill達は脅威を拡大する超微粒子を追う。超微粒子は常に空気中に浮遊しているのだ。Cahill「州間高速道路の上で排気ガスの超微粒子を計測している。」サンプル採取器で見えない脅威の証拠を収集、採取したものを研究すで解析する。Cahill「気になる物質の成分がいくつか検出された。1つ目は汚染物質である亜鉛などの金属、発癌性物質のベンゾピレンもあった。超微粒子の流出は規制されていない。規制対象の粒子の大きさに満たないからだ。超微粒子が心臓に及ぼす影響は明白。国や州は超微粒子についての法令を定めていない。Cahill達は環境保護機関に対し、処置を講じるよう働きかけている。大気に潜む脅威はこれだけではない。目に見えない空気のうねり災害を引き起こす危険をはらんでいる。大気を支配する見えない力が、高圧波や乱気流を生み、荒れ狂う海のように猛威を振るう。襲いかかり私達を圧倒する。中でも最強のパワーを誇るのが衝撃波で、その破壊力は驚異的。Scientist,NCAR)「衝撃波は圧縮された空気の層が超音波で空気中を伝わってゆくもの。急激に空気に圧力が加えられた時、衝撃波は生まれる。銃弾を発射すると空気の分子が圧縮され、高密度の層となり、前に押し出される。シュリーレン撮影法で空気の動きを映し出してみる。衝撃波ともなると大抵のものを破棄する。ほとんどの爆弾は衝撃波ではなく、破片が殺傷力を発揮する。原子爆弾では空気のうねりが人命を奪う。衝撃波には謎が多く残るが、耐久力のある建造物を設計するため、科学者は研究を続ける。研究の対象となる現象は他にもある。乱気流をシュリーレン撮影法で見てみる。異なる速度や方向を持つ気団の摩擦により乱気流は生まれる。Williamsは乱気流の仕組みを探求する科学者。Williams「航空機にとって問題になるのは乱気流の発生地点や威力が予測できないこと。」Williamsらが考案中のシステムは乱気流の危険を目で確認できる。1966年富士山上空付近で英国海外航空機が乱気流が原因で空中分解した。乱気流を探知できれば、操縦士と乗客の身の安全を確保できるはず。彼らは乱気流の位置を特定するソフトを開発した。Williams「これは36000フィート上空の様子。緑は弱いもの、オレンジは中程度、赤は激しい乱気流を示す。ドップラーレーダーで観測したデータを処理し画像で表示させる。降水粒子からの反射波を利用して乱気流を形成する風の動きを探る。人工知能技術を用いて乱気流を予測するソフトもある。技術の革新で見えない危険を探知すれば、航空機は乱気流を避けることが可能。目に見えない危険から人々を守るため、科学者が注目する現象が他にもある。海を越えて侵入する細菌が空気中に潜む可能性に着目する。大気に潜み自在に旅する見えない物質の脅威。微生物が地球上の大気の流れに乗り、大洋を横断しているかもしれない。着陸先は私達人間の体。衛星写真で見ると、ゴビ砂漠の砂嵐で舞った砂は太平洋を越えている。その砂はアメリカやカナダの西海岸にまで飛来し、人々の呼吸器に入る。大西洋上を西へ向かうアフリカの砂は大気の流れに乗り、フロリダやカリブ諸島にまで運ばれる。この発見から新たな疑問が浮上した。Survey)は、人体への影響を懸念している。彼はオレンジ色のもやの観察に、フロリダ沿岸に来た。Griffin「これは粒度分布測定装置で粒子の分布を測定する。病原菌がチリと共に短距離を移動するのは知られている。アフリカでは砂嵐の後に髄膜炎が流行、米国では土ぼこりでハンタウィルスとコクシジオイデス症を引き起こす真菌が拡散。病原菌は大西洋を横断できるのだろうか?Griffin「進むサハラ南部の砂漠化に伴い、大西洋を渡る砂は急増している。飛来する砂の激増でカリブ海の島国バルバドスでは肺の病気が流行った。砂と喘息の関連性を信じるGriffinは、致死性の細菌も飛来すると考える。空を移動する細菌は、太陽熱の下で生き延びることができるのだろうか?多くの人は紫外線で菌が殺されると考え、長旅は無理だと信じている。そこで彼はアフリカから来た砂を採取して生きた細菌の有無を調べる。このフィルターで砂粒を効率よく収集する。」アフリカの砂粒の大きさは紙幣の薄さ以下で、小さいものはその100分の1。研究室に戻りサンプルを取り出す。西アフリカ特有の赤い砂はアメリカの砂とは全く異なる。サンプルを顕微鏡で観察する。Griffin「砂の粒子の表面に黄緑色の光る点が見える。彼が下した結論は、細菌が大西洋を横断しているというもの。Griffinはサンプルを採取し続ける。紫外線により死滅するはずの細菌が何故生き延びたのだろうか?砂粒が盾となったとGriffinは考えている。彼はサンプルを培養器にいれ、4日間置く。注目したのは病原菌のDNA指紋。Griffin「この2つの帯はコウジカビのコロニーを示す。」Aspergillus(コウジカビ)は土壌菌で、致死性の病気を引き起こす。病原性の菌が大西洋を絶えず横断しているのだ。人に感染したという証拠はないが、病原性の細菌は確かにサンプルから検出された。Griffin「人間に感染症を引き起こす細菌もいる。伝染病が空から襲来することがあるのだろうか?Griffin「砂嵐は病気をもたらすと考えられる。地球を巡る砂嵐に乗って飛来した微生物を見ると、地球は小さく世界は狭いと改めて実感する。海を横断する砂粒の増加により、細菌の飛来が懸念されている。同様に電子機器の急増が人々の不安をかき立てる。電波等や送電線をはじめ、無線機や携帯電話など様々な機器から放出される電磁波。私達は目に見えない電磁界に身を置いている。エネルギー粒子の波が作る電磁界の影響については、専門家により意見が分かれる。College)「電気を使用する機器や物体は何であれ、電磁界を生じさせる。家の中は周波数の異なる電磁波で満ちている。どんな電磁波も生命体に害を与えるほどのエネルギーは持っていない。」しかし電磁波の検査員数は増えている。Inspector)「私は許可を受けた電磁波の検査員。目には見えなくても電磁界は確かに生じている。Cordaro「ガウスメーターで測る電磁波は、通常0.5〜1ミリガウス。このあたりは10ミリガウスもある。配線の欠陥が考えられる。電磁波が有害だと考える科学者も少数派ながら存在する。Schramm「遠くに信号を送る携帯電話の電磁波は強力。電話機を耳に当てると電磁波は頭骨を突き抜ける。使用のたびに電波はレンジのように頭部の組織を加熱する。その上で電磁エネルギーは脳に吸収される。争点はそれらがDNAを破壊し、脳腫瘍を発症させる危険性。Schramm「発がん性のあることで知られる放射線や特定の化学物質は、化学結合を破壊してDNAの突然変異を誘発する。ギガヘルツ程度では結合の破壊は起こらない。高圧送電線の電磁界を危険視する声も多く上がっている。小児白血病の原因となる可能性も指摘されているが、否定する研究者もいる。画期的な調査が、都市に溢れる無線LAN信号を描き出した。ソルトレイクシティで電波のデータを収集したトランスは巨大な無線LANの雲を画像化した。無線LANが有害だという証拠はない。目に見えない電磁界の影響を巡る論争は尽きない。空中を飛び交う信号は電磁波だけではない。強烈な信号は他にも存在する。異性をひきつける要素にもなっているという信号。Desire")は20年に渡り匂いの謎を研究している。Herz「匂いは人間がとるべき行動を感情に訴える。臭覚は脳内の感情を支配する領域にあるため、行動の決定を左右する。臭覚の情報処理の方法とは?香りを吸い込むと匂いの分子が臭覚受容器の細胞が並ぶ鼻腔に入り込む。分子の形によって結合する匂いの細胞が異なるため、匂いが決まるという説が有力。分子と細胞は鍵と錠のような関係。この情報が脳に伝達され、特定の匂いと判断される。匂いは食べ物だけでなく、恋人を選ぶ決め手ともなる。体臭が連の中で果たす役割をHerzは発見した。男性の体臭を女性は本能的に探るというHerz。彼女が発見したのは脇の下の分泌物とDNAとの密接な関係。Herz「生物が持つ固有の免疫機構の遺伝暗号は、体臭という形で伝達される。男性の体臭が免疫機構の遺伝子を読み取り、配偶者を選別するのは女性が健康な子を産むため。行動を操る目に見えない力を研究する科学者達、見えない物質自体を操る科学者もいる。彼らは微小な装置の開発に取り組んでいる。その装置に見張られる日が来るかもしれない。スマートダストは爆発物や化学兵器を探知するミクロのスパイ。これで目に見えない物質を探り出す。Diego)が作る微粒子は、有毒な化学物質を感知し警告を促す。レーザーで照射しないと微粒子は見えない。特殊なナノ構造の微粒子は発色する。有毒な化学物質に反応し、警告を発する。Sailor「変色を可能にしているのはナノ構造。化学物質がナノ構造に入り込むと緑の粒子が赤に変化する。」スマートダストは反応が早く、遠距離からの確認が可能。スマートダストの材料にはシリコンウェハーを使用する。Sailor「電子工業薬品で表面に菌魚に小さな穴をあける。取り出したものを超音波洗浄機の振動で粒子状に砕く。この粒子がスマートダスト。Sailor「顕微鏡で見るとこの微粒子は高密度でないと分る。スポンジのように小さな穴がある。変色を可能にするのがこの穴。スマートダストは進化を続ける。偵察能力を備えるダストを開発中の科学者もいる。知能を持つ微小機械は将来チリ程度に小型化されるだろう。次世代のものはプロセッサーを内蔵する高性能ダスト。入手したデータを分析し判断を下す能力を持つ。無線を内蔵しているので周辺の景色や気温、湿度などの情報も伝達できる。軍にとっては新たな情報収集の手段。戦場にスマートダストをまいて受信した音声を伝達させる。すると車両や兵士の足音などが聞こえてくるので敵の進行方向などを予測できる。悪用を恐れる声もある。キラーダストが開発されるとする。キラーダストは繁殖を繰り返し、生命体を食べつくすと仮定しよう。散布されたキラーダストは自己繁殖を繰り返し、自然界の栄養分を片っ端から吸い取る。敵の全滅で機能が停止する設定のダスト。最悪の状況はダストの誤作動で増殖が止まらない場合。数日のうちに地球全体がキラーダストで覆われ、生命体は絶滅する。地球の未来は目に見えない自然の力や技術の進歩、微生物の影響を受け、形作られるだろう。地球は見えない力に支配されている。現代は科学技術がそれらを見せてくれる。私達は目の前の世界が全てだと思っているが別の世界も存在している。重力は物の動きを支配する目に見えない力。誰も重力から逃れられない。重力により物体は落下する。惑星の軌道や潮の満ち引きをつかさどる。重力なしで今の地球はありえない。重力の作用は見えても重力自体は見えない。ニュートンが重力を発見して以来、人々は重力の源を探ろうとしてきたが今も謎。重力を視覚化することに成功したのだ。Mission)「人やものを下に引く力だけが重力ではない。重力は基本的な力だが、物理学者にとっては極めて説明が難しい力。重力は2つの物体が引き合う力、その大きさは質量に比例するため、質量の大きな地球は物体を引き寄せる。重力を見ることはできるのだろうか?重力を視覚化するためにNASAは衛星GRACEを打ち上げた。Watkins「山頂では地球の中心から離れているため物体は軽くなる。逆に谷や海溝では地球の中心に近いので重くなる。地球は横長の球体なので赤道では軽く、極地では中心に近づくため重くなる。地球の密度は均一ではない。表面や内部に密度の高い部分があると重力は強くなる。した変化をGRACEで確認できる。重力の強い場所では前の衛星が引張られて加速するので、後ろの衛星との間隔が広くなる。その間隔は正確に計測され髪の毛の10分の1ほどの違いも分る。データから地球の画像が作られる。地球は球体だと思われているがGRACEによると起伏だらけ。赤は重力の強い場所、青は弱い場所。GravityWatkins「重力の分布を通して地球を見ると、山や谷があるように見える。地球内部の質量の分布による起伏もある。」GRACEは重力場の全体像だけでなくカナダにある重力の穴の謎も明らかにした。ハドソン湾周辺で体重を量ると軽くなることが知られているが、理由は謎だった。GRACEからのデータにより謎が解けた。この一帯は氷河期に厚さ3km以上の氷に覆われ、その重みで地殻が沈降した。氷は1万年以上前に溶けたが、地殻は沈降したまま。地表が凹んだ分、重力は強く働くと考えがちだが、実際には地表の奥深くで地殻の質量が減るために重力は弱まる。GRACEによってハドソン湾周辺では地殻下の鉱物層の密度が平均より低いことも判明した。2つの地質上の理由から重力が弱くなり体重が軽くなるのだ。GRACEからの画像によって水の動きによる重力の変化を見ることもできる。Watkins「重力は地球上の水の質量に影響される。GRACEで重力場を測定すれば水の質量の変化がわかる。2003年以降温暖化のために2兆トンの氷がグリーンランドや南極、アラスカで溶けている。気候の変化で地球の質量の配置は動く。GRACEにより気候の変化がもたらす重力場の変化が明らかになった。衛星の画像が残した気候による重力場の変化は人間にも影響するかもしれない。GRACEの重力測定によって海の変化や南極の氷の様子など様々なことが分る。見えない世界を見ることで、地球の将来も見えてくる。地球の将来を左右するのは重力に限らない。ミクロの世界も地球に影響を与える。莫大な数の見えない侵略者が日常の意外な場所に潜んでいる。ミクロの世界には人類の見方も敵も住んでいる。University)は日常の見えない世界に注目する。細菌は人間に必要な単細胞の微生物。Dowson「ほとんどは有益なものだが中には致命的な病気を引き起こすものもいる。細菌の動きは活発で、15分に1回細胞分裂する。1つの細菌は10時間後には10億になる。増えすぎると生存できないので、新しい生息場所を求めて人間の体内に入る。紙幣は細菌にうってつけの移動手段。1枚の紙幣には100種類近くの見えない細菌が群がっている。紙幣の多くはブドウ球菌や肺炎を起こす肺炎かん菌などに汚染されている。紙幣の繊維に付着し、休眠状態で生き続け、人間の肌に付着すると活動し始める。移動を続けたり体内にとどまって病気を引き起こしたりする。紙幣によって病気が人から人へと広まる恐れがある。2003年に中国でSARSが流行した時、中央銀行は紙幣を再流通させる前に24時間保管した。ウィルスが死滅するために十分な時間だが、細菌の移動手段は紙幣だけではない。Dowson「大抵の台所には膨大な数の細菌がいる。目には見えなくても台所用スポンジには10000以上の大腸菌がいるだろう。それが食物に入り、深刻な病気を招くこともある。スポンジの臭いは細菌の排泄物。調理台の上は大腸菌でいっぱい。その大きさは針の頭の1000分の1。大腸菌は深刻な病気を引き起こすこともある。調理台の上の細菌数はトイレの便座の約2倍、床は約3倍。どんなにきれいな床でも菌は存在する。食べ物への混入は免れないだろう。Dowsonらは私達が知らずに口にしている菌の数を調査することにした。検証1:食べかけのクラッカーをディップにつけるのは安全か?1回だけつけた場合と2度づけの場合を実験する。サンプルは特別な機械にいれ、2日間細菌を培養した後菌の数を調べる。結果は予想通り、1回だけの場合細菌はなかった。2度づけの場合は1ミリリットルに約1000もいた。パーティーではディップの中で大勢の唾液が混ざる。唾液は有害な細菌の温床。検証2:口をつけた容器はどれだけ危険か?牛乳の容器に口をつけて飲み、3日ごとにサンプルをとる。結果は口をつけないで飲んだ場合より100倍もの細菌が検出できた。検証3:落ちた食べ物は50秒以内の拾えば問題ない?サルモネラ菌を植え付けた培地にソーセージやパン、ガムを落として実験する。結果は5秒以内に細菌は移動した。1つの食品に8000個の菌が見られた。1分後には10倍になった。赤ん坊のお尻が触れるショッピングカートやスポーツクラブの器具、病院のエレベーターのボタンはどうだろう?人間の体内には100兆細菌がいる。人間の細胞の10倍もいる菌が実は我々を守っている。細菌と共存する利点は他にもある。細菌を発電に利用する研究が進んでいる。台所にいる細菌の数にショックを受けたことだろうが、家の外にいる見えない微生物の数はその比ではない。どこにでもある裏庭の土の中は形も働きも様々な数10億もの微生物がいる。Nealson(Geobiologist,UCLA)は土の中の見えない世界を研究している。Nealson「微生物の社会を研究することで、地球環境を考えた社会のあり方を学べると思う。」1gの土には5000〜7000種の細菌がいる。細菌は土の中だけでなく地表の養分も摂取する。地上で養分を摂ると細菌は地中へ戻る。必要な時は異なる細菌とも協力する。見た目は単純でも微生物は以外に社会的な生物。細菌同士は基本的に協力し合う。私達の足元では微生物が活発に活動している。戦ったり求愛したりもする。化学物質を出し、情報を伝達する。この伝達の方法はクオラムセンシングという。細菌は化学物質を発することで、他の細菌に情報伝達を行う。化学物質の濃度が一定以上に達した時、細菌に特定の能力が備わる。単体には存在しない力だ。驚くべき能力をもった細菌もいる。Oneidensis)、この細菌が2000個並んでも針の頭ほどの長さ。金属に電気を発生させる。人間は酸素で食べ物をエネルギーに変える。シュワネラ菌は金属を使う。菌は鉄などの金属にくっついて電子を移動させて分解する。人間の呼吸で電子が酸素分子にわたるのに似ている。科学者は細菌の呼吸が電気を作ることを発見した。Nealsonはこれらの細菌を実験用の燃料電池にいれ、発電装置を作った。研究はこの細菌の弱点に気づいた。電池の中では増殖しなかったのだ。燃料電池の中で電気を取り出しすぎたために繁殖する力が残っておらず、死に絶えた。Nealson「細菌が死滅しない状態を維持する必要がある。シュワネラ菌がいき続けてゆっくりと繁殖し、電気の大半を利用できるのが理想。微生物の体はどんなものを摂取しても代謝できるよう作られている。コバルトや酸素、有害な鉱物もだ。核廃棄物さえ分解するものもいる。いつかこの驚異的な仕組みを活用し、有害な廃棄物の処理が可能になるだろう。複雑な微生物の世界は見えなくても確かに存在する。見えない世界に住む微生物は環境問題の有力な解決策となるかもしれない。Nealson「想像力と科学が結びつくことによって微生物の見えない世界が私達にとって身近になるのだ。私達を守っている見えない地球にシールドは破れることがある。そのときの影響は?地球の中心にも見えない世界がある。液体の鉄の海が複雑な動きで渦巻き、巨大な力を生み出している。見えないシールドで地球を覆い、太陽や宇宙からの危険な物質を阻止している。磁場がなければ北も南もない。地球の磁場は必要不可欠だが目には見えない。Berkeley)「磁場は地球の歴史を解く重要なカギ。地球の磁場は磁石の磁場のように広がり、磁性体によって感知される。コンパスは磁場で働く。科学者は磁場の解明に取り組んでいる。2007年NASAが衛星テミスを打ち上げ、磁場が地球に与える影響を調査した。科学者達は磁場の破れを発見し、衝撃を受ける。Riverside)「思いもよらない巨大な穴が開いていた。その幅は地球4個分、長さは地球7個分だった。磁場は時々破れるがこれは今までになく巨大だった。穴から太陽粒子が入り込むかもしれない。磁場は有害な放射線から地球を守る。この放射線は人間をはじめあらゆる生物に有害。2007年に発見された磁場の穴はすぐに消えたが、Renneは別の磁場の乱れを指摘する。1000万年前の溶岩の一部、溶岩が冷えた時、中の磁性鉱物が北を向いて固まっている。それは1000万年前の溶岩の一部。1000万年前の北は現在とは違うことが分った。研究によると地球は今までに何度も極が逆転していることが分った。逆転するには数千年かかると言われる。溶岩石を調べると磁極の反転時は何千年も磁場が弱まることが分った。磁極の反転が起きることはあるのだろうか?もし起きたら人間はどうなるのだろうか?いつ起きるにしろ、大きな被害がでる怖れがある。Renne「強い太陽風が吹き付けるだろう。太陽風は危険な放射線を運ぶ。Tom「太陽風はエネルギー粒子を含む。それらがDNAを破壊し、癌などの原因となる。」Renne「過去の反転の記録を研究することで、何が起きるか予測できる。地磁気が弱まってゆくと同時に放射線を防ぐ力も弱まるだろう。私達は今から備えておくべきなのだ。未来を支配する見えない世界。見えない世界を研究する科学者もいれば作り出す科学者もいる。それは私達の生活を変えるかもしれない。私達の世界は光のおかげでものが見える。太陽や人工の光などだ。目に見える光は無数にある光の種類のほんの一部にすぎない。目に見えない光の世界が存在する。人間の目が見る世界は驚きに満ちている。見えない世界にはさらに驚かされる。奇妙で驚異的な不可視光の世界だ。Photography)「不可視光は目で見える帯域外の光。光の帯域の広さを理解するにはピアノの88個の鍵盤をすべての光だと考えてください。私達の目に見えるのは鍵盤の1個分の帯域。周波数の低い電波や高い赤外線波、紫外線やエックス線、ガンマ線などがある。周波数が高いほど1つの波は短くなる。それが波長、目に見える帯域はとても狭いのでほとんどの光は見えない。Richardsは見える範囲を広げ続けてきた。特別なカメラで普段私達には見えない集種類の光を捉える。カメラの多くは赤外線を感知する。赤外線を吸収する表面は他の部分よりも黒く映る。Richards「画面を見ると私の肌と歯と目は黒く映っている。肌や目に含まれる水分が赤外線を吸収しているからだ。赤外線には波長の領域があり、それぞれのカメラが異なる領域を捉える。これは二酸化炭素を映す。肺や口から出る二酸化炭素が見える。これはメタンやプロパンのような炭化水素を映す。」カメラによって捉えるものは異なる。遠赤外線で温度を見るカメラもある。Camera)と呼ばれ、地質学者も使っている。火山の熱の分布を調査したり噴火前の地価の温度上昇を探知するのに使う。消防士が人命救助に使うこともある。遠赤外線カメラは煙で隠れたものを見ることができる。カメラが熱い場所を特定するのだ。美術史学者の仕事には近赤外線カメラが役立つ。絵の具の下の層が見られる赤外線は可視光線より透過力が強い。昔はキャンバスを再利用したため、下から別の絵が見つかる時もある。紫外線の様子を撮影するカメラもある。紫より波長が短いため、人間には見えない。紫外線に近い光が見える生物もいる。ミツバチは紫外線で蜜の場所を見分ける。人間には1色の花に見えるが、ミツバチには色の濃淡が見える。ハチは色の濃い場所を狙う。Richards「自分の体の機能を超越して科学の力で見えないものを見ることは喜びだ。特定の紫外線の波長域を画像にする美術に興味がある。優麗や亡霊のような目に見えない超自然的なものが見えるかもしれない。見えないものを見せる技術がある一方、物を見えなくする技術の研究者もいる。University)は透明マントを作ろうとしている。マントは光を屈折させて物体を回避させる。光が反射も吸収もされないと物体は見えなくなる。光波が物体を迂回して反対側へ抜ければ、物体は消えたように見える。Smithのチームは電磁波の流れを変え、視界のポケットを作る装置を作った。彼らが利用する光の領域は可視光帯ではなくマイクロ波。透明マントの素材はメタマテリアルと呼ばれ、何万個もの回路でできている。Smith「回路パターンを回路基盤上に作る。その回路基盤を細長く切り分け、曲げながら溝にはめ込んで組み立ててゆく。回路基盤は中心部の周りのマイクロ波を屈折させる。通常光波は中央を貫き、中においた物体に当たる。Smith「消したい物体を置いた中心部を避けてマイクロ波が通り、反対側で復元する。マントと物体の両方が見えなくなる。今曲げられるのは目に見えないマイクロ波だけ。可視光にこの概念を適用して物体を消せるだろうか?適切な素材の開発が必要だが、不可能なことではない。医療の分野でも見えない世界が活躍する。ナノテクノロジーは超微細な世界の先端科学。Scientist,UCLA)「ナノテクノロジーの独特な世界は私達の生活に大きな影響を与えるだろう。Thompson(Chemist,USC)「ナノテクノロジーは簡単に言うと1mの10億分の1単位の素材を扱う技術。ナノテクノロジーの素材は人間の毛髪の1万分の1の大きさ。肉眼で判別することは不可能。ナノテクの素材を作るには原子や分子を入替えてチューブや棒、ワイヤーや粒子を作る。構成要素は赤血球の8000分の1の大きさ。Writer)「研究の中で特に興味深いのは原子や分子を使って微細な装置を作ること。それを人間の体内で活用するのだ。」がん治療への活用も期待されている。金でナノサイズの球体を作れば、金は血液中に溶け、体中で自由に動き回れる。Thompson「多くの物質の物理的特性はナノサイズにすることによって大きく変化する。金の粒子ががん細胞に吸収されたら赤外線を照射して加熱する。Huffayer「金の粒子が高温になるため熱によってがん細胞は破壊される。実用化はまだ先だが、環境分野でのナノテクの実用化は近いだろう。Huffakerは新しい太陽電池を開発している。量子ドットというナノ粒子を使う。Huffaker「太陽光を電気に変える変換効率を大幅に高める。」この電池で使う量子ドットは毛髪の1000分の1の大きさ。ドットが1つの光の粒子を吸収し、電流となる2〜3個の電子を生成する。これが従来の倍の電力を生む。太陽光は石油に代わる新しい資源となるかもしれない。環境を考えた技術は他にもある。目に見えないナノワイヤーを使い車の振動エネルギーを利用する。Huffaker「ワイヤーは車と共に振動し、振動のエネルギーを取り込み電気に変える。」ナノテクを生み出す身近な元素、炭素。炭素ナノチューブは特殊な分子でできている。炭素原子が二重結合しているため、強度に優れている。その強度は鋼の100倍。小さくても重量あたりの強度はどの素材よりも優れている。その特性を生かした壮大な計画がある。物資や人を宇宙へ運ぶ宇宙エレベーターだ。丈夫で軽い炭素ナノチューブはエレベーターを支えるベルトとして使われる。将来地と宇宙ステーションをつなぐだろう。莫大な燃料を使うロケットを打ち上げなくてすむ。ナノテクノロジーは私達の世界に大きな影響を与える。見えない世界を見ることで、新たな可能性が開ける。私達に見えないものは、想像力を使って理解すれば驚異的な力を発揮する。●板チョコの窪みは何のためについているの?窪みをつけて割れやすくした、ということもあるが・・・チョコの表面積を大きくし、チョコが固まる時間を短縮させるため。●ケーキを食べるフォーク、何故端だけ形が違うのか?ケーキが今ほど柔らかくなかった頃、フォークの端をナイフとして使っていた名残。四角のペットボトルは一瞬で丸くなる。丸いペットボトルは側面から底まで全部丸でできている。すると中の炭酸飲料が膨張する力が均等にかかるので、強度に耐えられる。四角いペットボトルは角は強いが側面は強くないので、中で炭酸が膨張する時、側面が耐え切れなくなり、膨らんでしまう。ガスタンクは中に圧力をかけたガスが詰まっているので、丸の形以外だと爆発する可能性がある。丸は外側と内側から均一に力が分散され、自然に重力が中心に向かう。地球などが丸いのもそのため。●コンビーフの缶詰は何故台形?コンビーフは水分が非常に少ないので、円形の缶に隙間なく詰めることが難しい。中に空気が入ると、空気で酸化してしまい、肉が変色してしまう。工場では、缶を逆さまにして広い方から狭い方へ詰めてゆき、隙間なく詰めることができる。現在の技術では円柱のコンビーフ缶も作れるが、台形の方が取り出しやすいという利点もある。●新聞の縁は何故ギザギザ?輪転機、新聞などを高速で印刷する。上から下りてくる新聞紙をローラーについているギザギザの刃で切り分ける。真直ぐな刃だと、紙に押し当てた時、キレイに食い込まず、裁断した所が曲がってしまう。そこでギザギザの刃を使うと刃の頂点から徐々に食い込み、刃の膨らみによってギザギザに切り分けられる。●鉛筆は六角形だが色鉛筆は丸いのは何故?黒い芯は焼いて硬くしてあるが、赤鉛筆は焼きが入っていないので柔らかく折れやすい。そこでどこに力がかかっても均等に力を分散して、折れづらい丸い形にした。黒い鉛筆は転がらないように六角形。●100円ガスライターの真中の仕切りは何?高温になるとガスが膨張して破裂する恐れがあるため、仕切りをつけ強度を出している。●缶ジュースのプルトップが簡単に開くのは何故?てこの原理を使い、少ない力で簡単に開くよう工夫されている。開けやすくなった秘密・・・開け口が非対称になっている。力を入れた瞬間、右側が開く、一気に開くのではなく、時計回りに徐々に開けてゆく。●卓上醤油、50年間形が変らず販売されている理由は?注ぎ口が60度にカットされており、液ダレさせない。60度はやっと導きだされた特別な角度。注ぐ時に小指が自然と上って、手を美しく見せる工夫もなされている。最近は技術、材料が進歩し、新しいタイプがでている。真空パックになっており、注ぎ終わると自動的に口がしまる。醤油は空気に触れると酸化して風目が落ちるので、鮮度を保つため。この真空パックは今までのものよりプラスチックの材料を約40%カットしてあり、究極のエコロジー。●新型ファスナーは手袋をしていても簡単にしめられる、何故?従来タイプは上からチャックの穴に入れてしめた。新型タイプは横から入れられるようになっている。心臓が弱っていると、あらゆる手術が受けられない?心臓の危険信号を見逃さなければ、危険な病気に対処できる?心臓血管研究所スーパーバイザーであり、心臓外科医の須磨久善先生、バチスタ手術(治療不可能と言われていた肥大した心臓の一部を切り取り、縫い合わせ、正常の大きさにする手術)に日本で初めて成功。心臓の弱った血管の代りに、胃にある血管を使ってつなぐバイパス手術の新たな方法に世界で初めて成功。元気な心臓は、その人の握り拳の大きさと言われている。平均して大体200グラムほどの大きさ。鼓動を感じられるのは、左胸の少し下辺り。1日に10万回動いている。1度拍動すると80ccくらいを送り出す。20秒くらいで体をぐるっと回って心臓に戻ってくる。心臓は筋肉の塊、アスリートがするように鍛えれば筋肉がぶ厚くなり強くなる。スペインTorrent-Guasp教授は「心臓は1枚のベルトでできている。」という斬新な発表をした。教授によると心臓は筋肉のブロックだと思われていたが、筋肉のベルトでできていて、それがターバンのように巻き上がって心臓になっている。ツイスト(ひねり)運動をしている。絞り込むということが、血液を力強く押し出すパワーの源になる。新しい学説として注目されている。心臓を見て健康状態を知る方法とは?体の中を時期の力で見るMRI、元気な心臓はハート型をしていて力強く動いている。病気の心臓は大きく膨らみ、縮む力が非常に弱くなっている。弁がきちんと閉まらなくなり、血液が逆流。なると心臓は弱って心不全になる。新しいタイプのX線を使ったCTスキャン、心臓と血管がキレイに見える。血管が狭くなっているのも分かる。以前は入院してカテーテル検査をしないと分からなかったが、今は外来で全部検査できる。弱った心臓、自覚症状は?軽く運動すると普通なら疲れないのに息切れがするとか、胸がドキドキドキドキと不整脈が出てきたり、場合によっては冷や汗が出てくる。狭心症の場合、軽い運動しただけで、あるいは食事の後、胸がギューっと締め付けられるといった症状。心臓の負担は季節によっても違う。夏場、血管が狭くなっている人は、炎天下で運動して脱水症状になると血液が粘ってくる。血が固まり狭くなったところを塞いでしまい、心筋梗塞になる。夏場は喉が渇く前にこまめに水分補給することが大切。心臓の音でいろんな情報が分かる。正常な心臓の音、心臓に問題がある人の音、聞き比べると全く違う。弁が壊れてしまうと雑音が聞こえる。胸板が厚い、筋肉が分厚いと音が遠く聞こえる。人によって音の強さも脈間隔も違う。心臓が弱くなると手術の時、麻酔などの負担に耐えられなくなり、あらゆる病気の手術ができなくなる。狭心症とは心臓を養うための血管が狭くなる病気。動脈硬化が原因で血管の壁にコレステロールなどがくっつき、最後には血の塊ができて蓋をする。完全に血が通わなくなると心筋梗塞になる。カテーテル治療、狭くなっている部分を風船で押し広げ、ステント(金属製)を残してくる。すると狭くなってくるのが防げる。腕や手の血管に梁を刺してそこから細い管を入れるので傷はつかない。全身麻酔も必要なく、目覚めたままで治療できる。金属アレルギーの人など、全ての人にできる手術ではない。そこで誕生したのが心臓バイパス手術。胃の血管を使ってバイパスする。心臓を包む血管が狭くなり、詰まってしまうとその先の部分に血液が通わない心筋梗塞になり、心臓の一部分が機能しなくなる。そのため胃からの血管や胸からの血管を持ってきて、詰まってしまった部分の先につなぐことで、血液が通い、血流不足を改善する。バイパス手術用のセット、1本何10万円もする。全部そろえると数100万円。手術用の糸や針、縫う血管は直径約1〜2ミリ。大動脈の手術をする時に使う人工血管、足の血管を倍パスする人工血管など、様々なサイズ、材料の人工血管が開発されている。1996年12月、須磨先生により、日本で初めて行われたバチスタ手術、メロンほどの大きさまで肥大し、放っておけばやがて不全を起こす病気に対して行われる。その方法は、肥大した心臓の一部を切り取り縫い合わせることで、心臓を小さく正常の大きさに戻すというもの。神の手を持つと言われる先生は、わずか20分で手術を成功させる。息がはずむ、うっすら汗をかく程度の運動を続けてゆくと心臓のトレーニングになる。速めのジョギングやウォーキングを30分以上行う。夏場は朝夕の涼しい時間に行った方がよい。プールなどで水中歩行することも良い有酸素運動。無理せず息が切れてきたところで休息をはさんだほうがよい。衝撃波とは音よりも速く伝わる空気や水の圧力の波。水槽の中で衝撃波を起こす実験、ビール瓶をセット、ひも状の爆薬を一気に爆発させることで衝撃波を作り、ビール瓶を割る。超ハイスピードカメラ(100万分の1秒撮影可能)でしか捉えることができない。爆発の瞬間、爆薬の威力より先に衝撃波がビール瓶に到達し破壊、続いて爆薬の威力でビール瓶は粉々に飛び散った。近年衝撃波をコントロールし、応用した技術が開発されている。医療現場では体内の結石をメスを使わず衝撃波で壊す結石破砕治療が実用化されている。これは人体に害のない長微弱の衝撃波をあて、体内の結石を砕くというもの。衝撃波をコントロールした調理器具を発明。爆破鍋、雷を水の中で発生させるというもの。リンゴを入れて点火!外側は原形をとどめているが、中身はまるでスポンジのようにグジュグジュ、ストローもささる。爆破鍋を使うと、食材を一瞬にして柔らかくするなど、調理時間を短縮できる。通常の味覚とは異なる感覚。唐辛子の辛味=痛みの刺激。唐辛子の中のカプサイシンが味覚ではなく、痛みの神経を刺激する。普通の味は舌の表面に感じる部分(味覚神経)があるため、すぐ感じる。辛味=痛みを感じる部分(三叉神経)は舌の少し奥まったところにあるので、少し遅れて感じる。インド人は辛さに鈍い。Jolokiaを激辛カレーのトッピングに使用している。インド原産で、ギネス記録で世界一辛い唐辛子として認定された。辛さはタバスコの約200倍。唐辛子の辛味には乳製品が最適。Jolokiaをすりつぶして柵に塗ったり、軍部が暴動鎮圧のためにジョロキアを使った催涙兵器を開発予定。Batfish)、アンコウの仲間、ヒレで張って歩く。正面から見るとオッサンのような顔???●ゾンビ貝(ヤマグチバイ貝)普段は砂の中に潜っているが、死骸の臭いをかぎつけると一斉に這い上がってくる。サメのまぶたサメの眼は丸く、ひとみは丸かったり、ネコの眼のように縦やあるいは横に細長かったりする。瞬膜とよばれる瞼(まぶた)があるものとないものがあり、この瞼は下から眼を覆うように出てくる。サメが食いつく時に白目をむくといわれるのはこの瞬膜のせい。サメの眼にあるレンズは球形で、人間の眼のレンズのように形が変わって焦点を合わせるタイプではない。硬骨魚類ではこのレンズを動かして焦点を合わせることが知られていますが、サメではまだ確認されていない。遠視気味ではないかと推定する学者もいる。サメの眼にはネコの眼にもあるタペータムというものがあって光にたいする感受性を増加させ、まっ暗なところでもはっきり物を見ることができると言われている。サメは人間にはない感覚器官を2つ持っていて、いわば7感あるということになる。この残りの2つの器官は、振動や圧力の変化を感知することのできる側線と生物の微弱な電流や海流、地磁気を検地することのできるロレンチーニ器官。サメには内耳があり小さな管で外に通じている。サメが餌を探すのに最も重要な役目を果たしているのは、おそらく聴覚。サメは魚が傷ついてもがいている音を1キロも2キロも離れたところから気づいて近づいてくると言われている。サメは吻端(頭の先端)のお腹側に鼻の穴が2つ開いている。サメの嗅覚は大変するどく1滴の血を百万倍以上に薄めても充分臭いをかぎつけることができるといわれている。サメは潮流や風で吹き流された臭いをたどって、大きく蛇行しながら獲物に近づく。