雪国に住む人でなくとも、一度はスキーやスケートを楽しんだり、雪だるまを作って遊んだりしたことがあると思います。なかには凍った道で滑って、尻もちをついたことがある人もいるかもしれません。私たちはこのような経験を通して、「氷点下でも氷の表面は濡れている」ことを何気なく実感しています。ちなみに、私たちが雪玉を握れるのは、氷の表面が濡れていることによる毛管接着と、それに伴う再結晶化が起こるためです。氷の表面融解として知られるこの現象の研究の歴史は思いのほか古く、電磁気学の祖であるマイケル=ファラデーのイギリス王立協会での講演にまで遡るといわれています。以来、多くの研究者がこの現象の解明に力を注いできましたが、氷上で凍らない水膜-普通の水と区別して擬似液体層と呼びます-が発生するメカニズムは今もなおわかっていません。この層の厚さは、数ナノメートル程度と極めて薄く、擬似液体層を直接捉え、かつ精度よく測定することが極めて困難であるためです。実はその存在をはじめて実証できたのでさえ1987年、ファラデーによる考察から一世紀以上経た後のことでした。この問いは、氷の表面融解の起源そのものにリンクしています。以下では、この問題に対する私たちのアプローチを紹介します。百聞は一見に如かず:その場観察によるアプローチこれまでも氷の表面融解の謎を解き明かすべく、さまざまな実験的アプローチが試みられてきました。意外にも「見る」というアプローチはなされていませんでした。ナノメートルオーダーという極薄の擬似液体層を視覚的に捉えることは容易ではありません。呼ばれる独自の光学顕微鏡を開発しました。一般に微分干渉顕微鏡は、試料表面の高さ変化を光の干渉を利用して明暗のコントラストに変換しています。レーザー共焦点顕微鏡は、ピンホールと共にレーザーを光源として用いることで焦点面におけるノイズ光を大幅に除去し、観察像を鮮明にします。この2つの顕微鏡法を組み合わせ、さらにさまざまな改良を加えた光学顕微鏡で、一分子レベルの段差を可視化する非常に高い分解能を実現します。私たちはこの顕微鏡を駆使して、世界で初めて擬似液体層の「その場観察」に成功しました。