当たり前の中に、宇宙が隠れていた
毎日、当たり前のように家電を使っています。
朝はスマートフォンで時間を確認し、電子レンジで食事を温め、エアコンの効いた部屋で仕事をする。
そんな暮らしを続けていると、それらがどう動いているのかを考える機会はほとんどありません。
ボタンを押せば温まる。
スイッチを入れれば涼しくなる。
地図アプリを開けば、今いる場所がわかる。
便利とは、ありがたいものです。
でも便利すぎると、わたしたちは「なぜ？」を忘れてしまうのかもしれません。
今回読んだ本は、その当たり前の裏側にある世界を見せてくれる一冊でした。
『家電は物理学である』は暮らしの見方を変える本
『家電は物理学である』は、私たちの身近な家電を入り口にして、物理学の面白さを伝えてくれる本です。
電子レンジ、冷蔵庫、エアコン、LED電球、スマートウォッチ、スマートフォン。
毎日の暮らしに溶け込んでいる家電の中で、どんな物理の法則が働いているのかをわかりやすく紹介しています。
物理学というと、難しい数式や複雑な計算を思い浮かべる人も多いかもしれません。
わたし自身も、物理は「世界を理解するもの」というより、「公式を覚えるもの」という印象を持っていました。
けれどこの本を読むと、物理学は日常から遠い学問ではなく、暮らしの中でずっと働いている世界のルールなのだと感じます。
電子レンジの中では水分子が踊っていた
まず驚いたのが電子レンジです。
電子レンジは、電磁波で食べ物の中にある水分子を動かしています。
電磁波が当たると、水分子が活発に動くというものを想像していたのですが、実際には、電磁波には水分子の向きを揃える効果しかありません。
水分子は向きを揃えようとするのですが、すぐには反応できず、少し遅れながら動く。
そのときに生じる抵抗によって熱が生まれるというのです。
ただお弁当を温めているだけだと思っていた場所で、目に見えない小さな世界が働いていたことに驚きました。
スマートウォッチは光で体を読んでいた
スマートウォッチの話も、とても面白く読みました。
腕につけているだけで、脈拍や血中酸素飽和度が測れる。
普段は便利な健康管理機能として使っていますが、その裏では光が働いています。
スマートウォッチの裏側で光る緑色のLEDの光が皮膚に届き、血液中のヘモグロビンに吸収されます。
そして、吸収されずに戻ってきた光をセンサーで読み取ることで、脈拍の変化を測っているのです。
血液の量が変わると、吸収される光の量も変わる。
さらに、酸素を運んでいるヘモグロビンと、酸素を離したヘモグロビンでは、吸収する光の種類も違う。
だから、光の戻り方を見ることで、体の状態がわかる。
腕時計が時間を見るものから、体の声を読むものへ変わっていたことに驚きました。
GPSには相対性理論が使われていた
一番驚いたのは、スマートフォンの位置情報です。
地図アプリを開けば、現在地がすぐに表示されます。
でもその裏では、GPS衛星が地球のまわりを飛び、スマホとの距離を計算しています。
さらに驚いたのは、そこに相対性理論が関わっていることです。
GPS衛星は地上から約2万km上空を飛んでいます。
しかも秒速数kmという速さで動いています。
高速で動くものは、地上から見ると時間の進みが少し遅くなる。
これは「ウラシマ効果」と呼ばれ、SFや漫画にも登場する考え方です。
一方で、地上より重力が弱い場所では、時間の進みが少し速くなる。
この2つの影響によって、衛星の時計と地上の時計には、わずかなズレが生まれます。
そのズレは38マイクロ秒と本当に小さなものです。
けれど、位置情報にとっては無視できません。
もし補正しなければ、現在地は毎日11kmもズレてしまうそうです。
高校時代に「何の役に立つのだろう」と思っていた相対性理論が、実は毎日の地図アプリを支えている。
これはかなり面白い発見でした。
家電の見方が変わると、世界の見方も変わる
この本を読んだあと、電子レンジを見る目が変わりました。
あの中では、水分子たちが必死に向きを変えている。
そう思うと、昨日までただの家電だったものが、急に面白く見えてきます。
家電は単なる便利な道具ではありません。
そこには、熱力学や電磁気学、相対性理論など、人類が積み上げてきた知恵が詰まっています。
『家電は物理学である』は、物理が得意な人だけの本ではありません。
むしろ、「物理は苦手だった」と思っている人にこそ読んでほしい一冊です。
家電の見方が変わると、世界の見方も変わります。
そして、当たり前だと思っていた毎日の中に、思った以上に大きな宇宙が隠れていたことに気づきます。
便利さの奥には、世界のルールがある。
そう思えただけで、いつもの暮らしが少し違って見えてきました。
