ヘルモントさんの研究の続きは、アイザック・アシモフさんが書いた〈生物学小史〉から引用してみます。アシモフさんはSF小説の巨匠であり〈生化学者〉でもあります。彼の書く科学の解説書の多くは、興味深いものが多く、学生の頃からたくさん読んできました。今回とりあげた謎についても書いてくれています。

アイザック・アシモフは、アメリカの作家、生化学者である。その著作は500冊以上を数える。彼が扱うテーマは科学、言語、歴史、聖書など多岐にわたり、デューイ十進分類法の10ある主要カテゴリのうち9つにわたるが、特にSF、一般向け科学解説書、推理小説によってよく知られている　wikipediaより

　この本は50年以上前に出版されたものです。普通の本の厚みがあるのに550円。本の値段はずいぶん上がってきましたね。

　話を戻しましょう。この本から関係するところを抜粋します。読みやすいように少し手を加えました。

　生物についての最初の化学的実験はフランダースの錬金術師へルモント(Jan Baptista van Helmont，1577〜1644年)によってなされた。
　ヘルモントはあらかじめ重さを測っておいた土でヤナギを育てた。水だけを与え， 5年後にヤナギは74 kg 増量し、しかも土は57g しかへらないことを示した。
　このことから，彼は木はその成長のもとになる物質を土からではなく(これは正しい)， 水からとっている(少なくとも部分的には間違っている)と結論した。

 

　不幸にも，ヘルモントは〈空気〉を計算に入れていなかった。そしてこれは皮肉なことである。というのは，彼は空気のような物質を最初に研究した人であるからである。
　彼（ヘルモント）は“gas”(気体) ということばをつくり出し，彼が“spiritussylvestris”( “木の精”)と名づけた蒸気を発見した。彼が〈木の精〉と名付けた物質は， 後に〈植物の生育〉のおもな原料となっている〈二酸化炭素〉とよぶ気体であることがわかった。
　生物についての化学(現在われわれはそれを生化学とよんでいる) のへルモントの最初の研究は，他人の手により発展し育てられた。

　植物の体は〈水〉と〈空気〉からできているのです。

　こんな小さなタネが…

　こんなに大きな樹に育つんです。
　そしてその植物の体のほとんどは〈空気と水〉から出てきているというのです。
　信じられないかもしれませんけど本当のことです。

　植物の体については、小学校六年生の理科の単元〈植物のからだ〉で出てきます。
　そして残念なことに、こういう興味深い内容を興味がわかない形で、あるいは〈テストに出ます〉的に学んできた人たちがたくさんいます。
　現在残されている科学的な法則や真理は何一つといって無味乾燥的なものはありません。
　全てにおいて、わたしたち人間が感動をもってうけいれてきたものだといってよいでしょう。
　この宇宙の全ては〈原子や分子〉でみていくと、とてもよく分かるようになります。ぜひ、自分でもこれから学んでみませんか。１日１度のこの「いいね」で〈たのしい教育〉を一緒に広げましょう➡︎ いいね=人気ブログ！=ジャンプ先でもサイトをワンクリックするとさらに嬉しく思います

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　仮説実験授業の授業書「空気の重さ」にわたしの大好きな読み物が入っています。今回は少しだけその内容に触れながら書いてみましょう。

　一つ前に〈ほんの小さなタネから何百倍、何千倍、何十万倍もの大きさに育っていく植物たち。その植物のからだはいったい何からできているのか？〉という内容を書いたところ「とてもおもしろいです」という反響がいくつも届きました。みなさんの〈興味関心〉をたばねて一緒に考える自由研究のテーマとしてつづらせていただきます。

　〈植物の体はいったい何からできているのか？〉
　その解明にはオランダの科学者〈ファン・ヘルモント−1577～1644年〉さんの研究が重要なカギを握りました。仮説実験授業の授業書「空気の重さ」(仮説社)の最後の部分に研究問題（自分で調べる問題）として出てきますから、近くに〈たのしい教育〉の好きそうな先生がいたらぜひ「先生、仮説実験授業の〈空気の重さ〉っていう授業やろうよ！」と話してみるとよいですよ。

　オランダにファン・へルモント(1577- 1644 年)という学者がすんでいました。
　ヘルモントさんは、いろいろな研究をした人物ですが、その1つが「〈植物のからだ〉が何によってできているのか」という研究でした。

　ヘルモントさんは、植木ばちに小さなやなぎの木をうえて,雨水だけをやって育てると,重さがどうかわるかをしらべたのです。

　まずはじめにやなぎの苗木の重さをはかっておきました。
　〈2.3㎏〉でした。

　今度は〈植木ばち〉にいれる〈土〉を火でしっかりとかわかしてから,重さをはかっておきました。

　その後5年のあいだ,〈雨水だけ〉をやって育てたのです。

　5年後、育ったやなぎの木をきって重さをはかることにしました。だって、そのまま計る様なはかりが無かったからです。

　はかってみると〈76.7㎏〉になっていることがわかりました。

　はじめ〈23㎏〉しかなかったやなぎの木が,5年間で〈76.7㎏〉。
　〈74.4㎏〉増えたのです。

　重さがふえたからには、外からものがはいったにちがいありません。

　土がやなぎにばけたのでしょうか？

　ここまで読んで、少し立ち止まって考えてみてください。

　土がやなぎの木のからだに変わったのでしょうか、どう思いますか？

⬇

考え中

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考え中

⬇

考え中

　ヘルモント先生は、ていねいに土を取り出して、また〈火〉でかわかし、重さをはかりました。

　すると〈土〉の重さは5年前から〈60g〉減っているだけでした。
　ヘルモントさんは土が飛んでいったり、外からホコリが入ったりしないように、植木ばちにカバーをかけてありましたから、この60gが養分としてやなぎの木に入っていったのだと考えられます。

　しかし60gの土が74400gのやなぎの木になるはずはありません。

　ヘルモントさんはこう予想しました。

そうだ、やなぎの木は

〈水〉からできているのだ！

　みなさんは、そのヘルモントさんの予想について、どう思いますか。
　あなたも同じ考えでしょうか、それとも違う考えでしょうか？

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考え中

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考え中

⬇

考え中

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　実は、このヘルモントさんの予想は、ある部分では正しいことを言っているのですけど、全体としては正しいとはいえませんでした。しかし、その外れた予想が〈植物の成長の研究〉を大きくすすめることとなったのです。
　〈予想は当たっていても間違っていても賢さにつながる〉という例の1つです。

　さてみなさんも、このヘルモントさんの研究について、自分でもいろいろ考えて（予想をたてて）みませんか。1日一回の「いいね」クリックで〈たのしい教育〉を広げませんか－〈人気ブログ〉いいねクリック⬅︎ジャンプ先のページでもワンクリックお願いします

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〈自由研究こそ本物の研究〉というフレーズは賢くなるためにも人生をたのしむためにも大切なフレーズです。たのしい教育研究所に足を運ぶメンバーはそれぞれがいろいろなテーマで自由研究しています。

　ある日の自由研究の様子の一コマです。

　ある植物のタネです。サヤを割った状態です。テーブルからはみ出るくらいのサヤの中にタネが入っています。

　何の植物のタネか？

　これです。ホウオウボクといいます。

　　すくすく成長すると高さは２階建ての建物くらい、枝の広がりで普通の教室ほどもあります。大きく枝を伸ばして、広い木陰を作ってくれます。

　ところでみなさん、あの小さな一粒のたねが、こんなに大きく育ってしまうことに驚きませんか？

　スイカのタネよりふた回りくらい大きい感じで、長さは2cmたらずです。

　重さはどれくらいでしょう？　測ってみると1gもありません。　何個かのせてみると、５個で2gを示しました。　一個あたりの重さを計算すると　2g÷５＝0.4g です。　ホウオウボクの重さはいくらあるか予測するしかありませんが、大人一人70kgくらいだとして、少なめにみても、その５人分はありそうです。何しろ木の幹は重いのです。
　そうそうホウオウボクも当然根っこが拡がっていますから、これも少なめにみて大人1人分で計算すると
・・・
大人6人分、70kg×６＝420kg
と概算しておきましょう。
　この様に強引に〈概算する〉ということはとても大切な力です。
　外れていてもよいのです。
　「とりあえずこの計算でいくと、こういうことが言えそうだ」
という様に予測することができるわけですから、いろいろな研究の大事なスタートになるわけです。
　この小さなタネ、0.4gのタネが400kgくらいに成長するということは、10万倍に成長してしまうということになります。　重さでいうと 420kg−0.4g ＝ 420000-0.4 ＝ 419999.6g がタネ以外の物質だということです。

では、この419999.6gの重さはいったいどこから来たのでしょう？

みなさんはどう思いますか？

　今から400年ほど前にフォン・ヘルモントさんという科学者がいました。

　ヘルモントさんも、植物のからだは一体何からできているのか、にとても興味を持ちました。
　そして、ヤナギの木を使って研究（つまり自由研究）をはじめたのです。

つづく
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　大好きなカール・セーガンの話に入る前に、前々回の「ゆとり教育と円周率」について。記事の反響はまだ続いていて、いろいろな質問が届いています。わたしにとってはごく当たり前のことだったのでサ イトに書くのも今頃になってしまいましたが「円周率を３として計算することの素晴らしさ」そのものは、教師になって数年御、高学年をもたせてもらったとき に始まっています。もう二十数年前からのことになります。

　この反響からすると、おそらくいろいろな方達が興味を持ってくれると予想できるので、可能な方はぜひ周りの方達に「この記事面白いよ」と伝えて読んでもらうことを提案します。もしかすると「だからゆとり教育はダメなんだ」という意見もあるかもしれませんが、中には子ども達と同じ様な感覚で「おもしろいね」と言ってくれるが出てくるでしょう。そうやって、地道にですけど確実に「たのしい教育」が広まっていくのだと思っています。可能な方はぜひお願いいたします。

　さて今回は、わたしの発想法を語る時に重要な人物、カール・セーガンについて書きたいと思います。

　わたしはカール・セーガンからとてもたくさんの影響を受けています。
　彼が綴った本を繰り返し繰り返し読みましたし、同じ本を何冊も持っています。
　地球の生き物や大地の美しさ素晴らしさは星野道夫から学び、星としての素晴らしさはカール・セーガンから学びました。

　セーガンは宇宙科学で有名です。
　彼が一般の人達に向けて作成したＴＶ番組に「コスモス」があります。レンタル屋さんでは見たことがないのですが、DVDは販売されています。
　名作です。
　教師時代に、教材として購入してたくさんの子どもたちに観てもらいました。
※わたしが購入した頃は２万円を超えていたのですけど、かなり安くなっていて、DVD７枚パッケージで、書いている今現在で1万円を切っています。日本語字幕もついています。

　その中の一部、しかもとても感動的な部分がyoutubeで視聴できます。
　それが  Pale blue dot.　です。

　Pale（淡き） blue（青き） dot（点）.

　地球のことです。

　セーガンの本のタイトルにもなっています。

　観測の役割を終えた探査機ボイジャーが太陽系の端に到達しようとする時、NASAのボイジャーミッションにも関わっていたセーガンが「ボイジャーを地球の向きに回転させて、写真を撮ってもらおう」と提案しました。

　遠く離れた探査機にうまく命令を伝えられるか。無理な体勢変換で、その後、太陽系を無事飛び出ると期待している流れに影響がでないか。そもそも地球が写るのか？
　いろいろな反論があったでしょう。
　しかしＮＡＳＡは最終的にセーガンの提案を受け入れボイジャーのカメラを地球に向けました、さすがです。

　セーガン自身がその画像を感動的な言葉で伝えてくれています。
　ぜひごらんください。ほんの3分少しの時間です。

　動画を見るのが難しい方もいるかもしれません、ボイジャーが振り向いて撮った写真も載せておきます。この右側の茶色の帯の中ほどやや下がわにある点が地球、Pale blue dot. です。

wikipediaに感謝して

この距離から見ると、地球というものは、さして興味深い場所には見えない。
しかし、私たちにとっては違う。
この点をよく見てほしい。
あれがここだ。
あれが故郷だ。
あれが私たちだ。

ここにすべての人が住んでいる。

愛する人も、知人も、友達も
いままでに存在したすべての人が、
みなここで人生を送っている。

喜びも悲しみも、自信たっぷりの幾多の宗教も
政治思想も、経済主義も、
すべての狩人も、牧人も、英雄も、
卑怯者も、文明の創設者も、破壊者も、
すべての王様も、農民も、
愛し合う夫婦も、すべての父と母、
希望にみちた 子ども、
発明家、そして探検家、
道徳を教える先生も、腐敗した政治家も、
スーパースターも、偉大な指導者も、すべての聖者も、
罪人も、人類の歴史上すべての 人が、ここに住んでいる。
太陽の光照らされた、塵にもひとしいこの場所に。

地球は、とても小さな舞台だ。
広漠とした宇宙の中では…

 

考えてみてほしい。

すべての将軍や皇帝が、勝利と栄光の名のもとに
流した血の河を。
この点の、そのまたごく一部の、
つかの間の支配者となるために。

考えてみてほしい。

この点の片隅にいる住人が、
別の隅にいる ほとんど見分けのつかない住人にたいして、
どれほど残虐な仕打ちをしてきたのかを。
どれほど多くの誤解があることか。
どれほど熱心に、人は殺し合うことか。
どれほどの激しい憎しみがあることか。

私たちの気どった態度、思いこみによる自惚れ、
自分たちは特別なんだという幻想。
この青白い点はそのことを教えてくれる。

私たちの惑星はこの漆黒の闇に囲まれた、
ひとかけらの孤独な泡にすぎない。

この広漠とした宇宙では、私たちは名もない存在だ。

他に助けてくれる人はいない、私たち自身をのぞいては。

地球は、現在までに知られている生命をはぐくむ
唯一の星だ。

すくなくとも近い将来、
ほかに人類が移住できるような場所は存在しない。

行くことはできるか？
たぶん。
住むことはできるか？
いや、まだ。

好き嫌いにかかわらず
いまのところ地球が私たちの住む場所だ。

天文学は、人を謙虚にし、

身のほどをわからせる学問だという。
人間の思い上がりを示すのに、

これほどふさわしい例もないだろう。
私たちのちっぽけな世界を、

はるか彼方からみた景色ほどには。

 

私にとって、この映像は

私たちの責任を表しているように見える。
もっとお互いに気を配り、

この青白い点を大切にするとい う責任を。

私たちの知っている、ただ一つの故郷を。

“想像力なくしては、私たちはどこへも行けない”

カール・セーガン（1938～1996）

　アナウンサーではありませんが、カール・セーガンの言葉は聞きやすくて、英語の教材にもなると思います。
　残念ながら中学生に英語を教えるという機会はまだありませんが、わたしなら、この3分ほどの教材を英語に使います。きっと子ども達も、この言葉のどれかに感銘をうけて、そのフレーズを覚えてくれるのではないかと思います。

　興味のある方のために、英文も載せておきます。

From this distant vantage point,

the Earth might not seem of any particular interest.

But for us, it’s different.

Consider again that dot.

That’s here, that’s home, that’s us.

On it everyone you love, everyone you know,

everyone you ever heard of,

every human being who ever was, lived out their lives.

The aggregate of our joy and suffering,

thousands of confident religions, ideologies,

and economic doctrines, every hunter and forager,

every hero and coward, every creator

and destroyer of civilization, every king and peasant,

every young couple in love, every mother and father, hopeful child, inventor and explorer,

every teacher of morals, every corrupt politician,

every “superstar,” every “supreme leader,” every saint and sinner in the history of our species lived there

—on the mote of dust suspended in a sunbeam.

 

The Earth is a very small stage in a vast cosmic arena. Think of the rivers of blood spilled by all those generals

and emperors so that, in glory and triumph,

they could become the momentary masters

of a fraction of a dot.

Think of the endless cruelties visited

by the inhabitants of one corner of this pixel

on the scarcely distinguishable inhabitants

of some other corner, how frequent their misunderstandings, how eager they are to kill one another, how fervent their hatreds.

Our posturings, our imagined self-importance,

the delusion that we have some privileged position

in the Universe,

are challenged by this point of pale light.

Our planet is a lonely speck in the great enveloping

cosmic dark.

In our obscurity, in all this vastness,

there is no hint that help will come from

elsewhere to save us from ourselves.

The Earth is the only world known so far to harbor life. There is nowhere else, at least in the near future, to which our species could migrate. Visit, yes. Settle, not yet. Like it or not, for the moment the Earth is where we make our stand.

It has been said that astronomy is a humbling

and character-building experience.

There is perhaps no better demonstration

of the folly of human conceits than this distant image

of our tiny world.

To me, it underscores our responsibility

to deal more kindly with one another,

and to preserve and cherish the pale blue dot,

the only home we’ve ever known.

–Carl Sagan, Pale Blue Dot, 1994

たのしい教育は感動を伝える教育です。
日々元気に活動する「たのしい教育研究所」です。

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