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〈熱いとか冷たいって何?〉たのしい科学〈温度のなぞ〉-楽しい学習・楽しい学力・楽しい教材・楽しい自由研究・楽しい学力向上

〈熱い・冷たい〉というのは私たちにとって、とても重要な情報で、赤ん坊の頃つまり言葉を覚える前からそれをハッキリ感じ取ります。
 そしてそれを〈たまに感じる〉のではなく、その変化をいつでも感じ取っていて、「今日は寒いね」とか「今日は夏の様に熱いね」といった日々の気温の変化だけでなく、自分の体温についても「熱っぽい」とか「足先が冷たい」という様に感じ取っています。

 朝食の場面だけをとっても「おつゆが熱すぎて持てない」とか「このご飯冷たいよ」という会話が交わされるくらいですよね。

 それほどに〈熱さ・冷たさ〉という温度感覚は身近です。

 身近でありながら、いや身近であるだけに「じゃあさ〈熱い、冷たい〉って何?」と聞かれると、なかなか答えられないということもあるでしょう。

 別に不思議ではないよ、という人も少し考えてみてください。

 たとえばスプーンを火で熱すると、火傷(やけど)するくらい熱くなりますね。
 同じスプーンを〈冷凍庫〉に入れておくと冷たすぎて握ることができません。がまんして握ると手に張りついて、これもまた皮膚を痛めてしまいます。
ものは全く同じなのに・・・

 熱い、冷たいっていったい何が違ったのでしょう。
 何か入って来たり、出て行ったりしたのでしょうかね?

〈チコちゃんに叱られる〉風に聞いてみましょう。
では「熱いとか冷たいっていうのは何?」

 熱の正体について科学的にはっきりしたのは、そんなに古いことではありません、今から180年くらい前、つまりあなたの〈おじいさんのおじいさん〉の時代あたりです。

 それまではどの様に理解されていたかというと、まず古代ギリシャ(2500年くらい前)の哲学者たちが「すべてのものは〈火・空気・水・土〉の4つの元素からできていて、〈熱いとか冷たい〉といった〈熱〉はその中の〈火〉や〈水〉が生み出すものである」というアイディアを出し、そう理解している人たちが増えていきました。

「それはないでしょう」と感じる人もいるかもしれません。

 でも私はかなりいいセンスをした仮説だと思います。

 わたしたちホモ・サピエンスの20万年くらいの歴史の中で考えてみましょう。
〈1m(100cm)ものさし〉をホモ・サピエンスの歴史全体だとすると、99cmくらいまで「よくわからない」とか「神様がそうしたから」と理解している時代が続いていたわけです。

 2500年くらい前、つまりものさしの端っこ1cmくらいまできて、〈古代ギリシャ〉に民主的な世の中が生まれ、いろいろな人たちがお互いの考えを自由に交わし合い、才能をどんどん伸ばしていく時代がやってきました。
 そこで「すべてのものは四つの元素で出てきている」という大胆な仮説が出てきたわけです。

 火、空気、水、土という四つの元素は、それぞれ身近で独自の特徴を持っていて直感的に理解しやすかったこともあるでしょう。
 例えば火は燃やすことができる、空気は風になって動くことができる、水は流れることができる、土は固体で自由にいろいろな形をつくることができるetc.わかりやすい特徴がいろいろあります。その仮説で考えると、いろいろなものごとがよく見えてきたことでしょう。

 火、空気、水、土というのは単体でも存在するのですけど、たとえば家を作る時などに利用する〈レンガ〉は古代ギリシャ時代よりずっと前からありました。そのレンガを作るときも、火で熱するし、土と水が混ざるし、こねていくうちに空気もまざります。周りの〈物質〉をみる時、人々はこの四元素説で感覚的にそれを理解する様になっていったのでしょう。

 熱いとか冷たいというのも〈火の熱(火の元素)が物体に移動して、物体が熱くなる〉と考えられていました。また〈水を物体に近づけることで物体が冷たくなる〉という様に感覚にマッチしたものとして説明づけられていたといいます。

 その後、宗教が支配する時代に入り「これが正しい、ここに書かれていることが正しいに決まっている」となりました、その結果〈自由に予想を出し合って確かめていく科学〉の発展は止まってしまいます。
 いろいろな人たちが「これが正しいのではないか」「いや、こうではないか」というように〈いろいろな予想・アイディア〉を出し合って確かめていける様になるまで、時代はかなり停滞してしまいました、それは歴史が示す通りです。

 話をもどして「すべて神様がやっていることだ」とか「そんなのわからないよ」と思考停止するのではなく「すべては火・空気・水・土の4つからできている」という四元素仮説を提唱したのはとてもすばらしいことです、結果的に間違いであったにしろ、仮説を提唱たら、それが間違いであるのか正しいのかはいろいろな人たちがはっきりさせてくれるからです。

 さて、その後の科学の研究によって、この宇宙のあらゆる物質は〈100種類ほどの原子〉からできている、ということがわかりました。四元素説の発想とそれほど離れたものではない気がするのですけど、どうでしょう。

 いつもより長くなってしまいました、今回はここまでにしましょう。

 この続きを書くまで、まなさん自身で「熱いとか冷たいって何?」という答えを考えてみてください。いったい何がどうなって熱くなったり冷たくなったりするのでしょう?

 予想を立てるとそれが外れても当たっても必ず賢くなります、そしてそれはとても楽しい時間になりますよ。

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