電話の発明者グラハム・ベルの肉声が復元される

　１８７６年２月１４日、それぞれ独自に電話の開発を進めていたアメリカのグラハム・ベルとエリシャ・グレイは、ほぼ同じ時刻に電話の特許を申請しました。わずか２時間の差でベルが電話の発明者となりました。

　当時、モールス信号を送る技術は既に確立しており、電信の研究開発が盛んに行われていました。そして、素人にわかりにくいモールス信号を送るよりも、音声を送ることができるようになれば電信が一般に広がるだろうことは明らかでした。

　ベルとグレイはお互いの研究についてある程度は分かっていました。ベルの特許を申請したのは、ベルの弁護士でした。グレイが電話の特許を申請することを聞きつけ、ベルに許可を得ずに特許を申請したとも言われています。このとき、ベルの電話は完成には至っておらず、やっと音が聞こえる程度の装置ができあがっただけでした。

「ワトソン君、ちょっと来てくれたまえ」という声が、電話を通じて助手のワトソンに聞こえたという有名な話がありますが、これは３月１０日の話です。しかも、このとき実験に使っていた電話はベルが考えていた仕組のものではなく、グレイが考えていた仕組のものだったという説もあります。

　ベルの特許申請書には「電話を発明した」と書いてあり、グレイの申請書には「電話を研究中である」と記載されていました。そのようなことからも、ベルが電話の発明者となりました。

　ベルの特許は同年3月3日に認可されました。特許が広告されたのが3月7日です。 ベルはこの特許で電話の会社を作りました。その会社が現在のＡＴ＆Ｔです。

　米国エネルギー省のローレンス・バークレー国立研究所（ＬＢＬ）は、1885年4月15日に蓄音機で録音されたグラハム・ベルの音声が復元にしました。彼の音声はロウが塗られた紙製のディスクに記録されていました。このディスクはワシントンにあるスミソニアン国立アメリカ研究所に保存されていたそうです。

　蓄音機は1877年にエジソンによって発明されたと言われていますが、実用的な蓄音機の作成に成功したのはベル社です。この装置は、おそらくベル社が作成したグラフォフォンではないかと思います。このあたりの詳しい話は「エジソンの蓄音機」にまとめてあります。

　これが約130年前に録音されたグラハム・ベルの声です。

This Is Alexander Graham Bell's Voice

　ところで、ベルが電話を開発した直後に２人の日本人がベルの研究所を訪問しています。そのとき２人は日本語で話をしました。英語の次に電話が運んだ言葉は日本語だったのです。

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ニールス・ボーアの生誕127周年

　10月7日のGoogleロゴはデンマークの物理学者、ニールス・ボーアの生誕127周年を祝う画像となりました。

　ニールス・ボーアは1885年、コペンハーゲンで生まれました。1903年にコペンハーゲン大学へ入学したのち、1911年にはイギリスへ留学し、トムソンやラザフォードのもとで原子の構造について研究を行っていました。

　１９１３年、ラザフォードの原子モデルの矛盾について考えていた彼は、スイスの物理学教師ヨハン・ヤコブ・バルマーが１８８５年に発表した水素の原子のスペクトルに関する論文に注目しました。

　ボーアはバルマーの論文を読んだ瞬間に水素原子がどのような構造をしているのか直ちにひらめきました。そして、わずか半年ほどで「原子と分子の構造について」という論文を発表し、ボーアの原子モデルを提唱しました。

　ボーアの原子モデルは、原子の構造の説明に量子の概念が導入したものです。マックス・プランクのエネルギー量子仮説から十余年、ボーアの功績によって、いよいよ量子論が本格的に論じられるようになりました。

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日本最古の月食の記録

　月食は遙か太古の昔からあった現象ですが、日本最古の月食の記録は日本書記に書かれているものです。

　その最も古い記録には、「月有蝕之－皇極二年庚戌朔乙丑」とあります。皇極二年庚戌朔乙丑は皇極天皇２年５月１６日で６４３年６月８日です。

　計算によると、この月食は月が沈んだ後に起きたようですから、実際に観測できたわけではなかったようです。暦算による記録と考えられています。

　それでは、実際に観測できたであろう月食の日本最古の記録がいつだったというと、「月蝕一天武九年十一月丁亥」。これは天武天皇九９年１１月１６日、つまり６８０年１２月１２日です。このときの月食は部分月食だったようです。

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古代ギリシャの哲学者タレスが予言した皆既日食（紀元前585年5月28日）

　古代ギリシャの都市ハリカルナッソスの歴史家ヘロドトスの「ヒストリア（歴史）」という著書に、紀元前６世紀に行われた戦争中に、昼が夜に変わり、双方の兵士たちが戦いをやめ、和平を急ぐ気持ちになったということが記されています。これは紀元前585年5月28日に起きた皆既日食のことと考えられています。

　同書によると、この日食は古代ギリシャのイオニア地方で発祥したミレトス学派の始祖であるタレスが予言していたようです。もちろん、タレスの予言は現在のように○月○日○時○分のような予言ではありませんでした。ヘロドトスのヒストリアから伺えるのは、タレスの日食の予言は年単位であっただろうということです。

ミレトスのタレス

　もちろん、タレスが日食が生じる詳しい仕組みや計算方法を知っていたわけではありません。しかし、古代から天球上での太陽と月の動きは知られていて、太陽と月が重なる時期については、ある程度の予想ができていたと考えられます。

　タレスが活躍していた当時、ミレトスは地中海交易の拠点であり、様々な国から多くの人々が訪れ、異文化交流が進みました。それによって、これまでそれぞれの地域の人々が信じていた神学的な世界観や価値観は、崩れ始め、多様化し、混乱しました。そのような中で、世界の仕組みや、身の回りの自然現象などについて、普遍的な真理の追求が行われるようになり、これが哲学となりました。その哲学の祖となったのがタレスです。

　おそらく、この異文化交流によって、タレスはさまざまな情報を入手したのだろうと思います。その中には、日食に関する記録もあったのではないかと思います。

　もし、タレスがたくさんの日食の記録が入手でき、その周期性に気がつけば、日食が起きる時期をおおまかに予言することは難しいことではなかったでしょう。

　タレスは紀元前585年5月28日に日食が起きると予想したわけではありませんから、当時の人々の認識は今年中に日食が起きるという予言があるという程度だったでしょう。多くの人がその予言を信じていたかどうかはわかりません。

　しかし、5月28日に行われた戦争中にその予言が見事的中したのです。しかも、日食は部分日食ではなく、皆既日食でした。あたりが暗くなり、昼が夜に変わったことにより、兵士たちは驚いたと思います。彼らは浮き足立ち、そして早く元通りの世界に戻ってくれと、和平を願ったのでしょう。

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学校で学んだことを一切忘れてしまった時になお残っているもの、それこそ教育だ by アインシュタイン

　４月１８日はアインシュタインの命日です。アインシュタインは教育について下記のようなことを言っています。

　学校で学んだことを一切忘れてしまった時になお残っているもの、それこそ教育だ

　そもそも学校で勉強したことをすべて覚えている人はそうはいません。なお残ったものが教育というのは、ものごとに対する基本的な考え方なのでしょう。また、勉強した内容を忘れてしまっても、調べ方を覚えていけば疑問の答えにたどりつくことができます。

　そしてもうひとつ残るのは、友だちと学校の先生の思い出ででしょう。卒業してから一度も会っていなくても、あの学年ではこんな先生がいた、あんな友だちがいたという記憶はいつまでも残っています。もちろん、忘れてしまった人もたくさんいますが、記憶に残っているということは自分の人生に何らかの刺激をあたえてくれた人だと思います。

　いろいろと教育改革が進んできましたが、本当に教育を「最後に残るもの」にすることができているでしょうか。

　アインシュタインはある取材で、記者に光速度を聞かれて、答えることができなかったことがあるそうです。そのとき、記者はアインシュタインが光速度を覚えていないと揶揄したそうですが、アインシュタインは「本やノートに書いてあることをどうして憶えておかなければならない？」と答えたそうです。

　そういえばインディー・ジョーンズの最後の聖戦で、インディが親父を連れてサイドカーで逃げる途中、親父がインディに「聖杯のある場所に仕掛けられた３つの罠のことが古文書に書いてあった」と話します。インディは「古文書には何と書いてあった？」と聞きますが、親父の答えは「覚えてない」。あきれた顔をするインディに向かって、親父は「覚えないで済むから手帳に書いた」と言います。その手帳はナチスにとられてしまっていたわけです。２人は手帳を取り戻しに、わざわざナチスの中心であるベルリンに向かいます。このシーンはもしかするとアインシュタインの上述の言葉を意識してたのかなと思ってしまいます。

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エドワード・マイブリッジ生まれる 活動写真の発明

　４月９日はエドワード・マイブリッジの誕生日です。Googleのロゴがエドワード・マイブリッジ生誕１８２周年を祝い、競走馬の連続写真になっています。

　マイブリッジは１８３０年にイギリスで生まれ、１８５５年にアメリカに移住し、サンフランシスコで出版関係の仕事をするようになりました。

　１８７２年、スタンフォード大学の創設者でカリフォルニア州知事を務めたリーランド・スタンフォードは、馬が走っているときに、４本の脚の全てが地面から離れる瞬間があるのかどうかを友人と賭けをしていました。スタンフォードはその事実を確認するためマイブリッジに写真の撮影を頼みました。

　当時、一般に使われていた写真の感光剤は露出に時間がかかったため、疾走する馬の写真を撮影するのは困難極まりないものでしたが、マイブリッジは５年間の歳月をかけて、感光剤の開発に取り組み、瞬間の写真を撮影することができる装置を作成し、１８７７年に馬の４本全ての脚が地面から離れ空中にある決定的瞬間を捉えることに成功しました。

　１８７８年、マイブリッジはこの装置を１２台並べて、疾走する馬の連続写真を撮影しました。彼はその連続写真をゾエロープ（回転のぞき絵）にかけて、馬が走る様子をアニメーションのように見せ、その後、幻灯機を使って、動く馬をガラス板に投影させるゾープラクシスコープを作りました。

Race Horse First Film Ever 1878 Eadweard Muybridge

　この連続写真はトーマス・エジソンに大きな影響を与え、エジソンは１８９１年に映写機キネトスコープを発明します。キネトスコープは箱の中をのぞき込み、動画を見るタイプのものでした。

　１８９５年、フランスのオーギュスト・リュミエール、ルイ・リュミエールのリュミエール兄弟が動画をスクリーンに映し出すことができるシネマトグラフを発明し、現在私たちが見るのと同じ仕組みの映画が生まれました。

Cinematographe Lumière. Museu del Cinema

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ハインリヒ・ヘルツ生まれる

　ドイツの物理学者ハインリヒ・ルドルフ・ヘルツ（Heinrich Rudolf Hertz）は1857年2月22日にハンブルグで生まれました。

　1881年にアルバート・マイケルソンが干渉計の試作品を使った実験で、それまで光を伝える媒質とされたエーテルが見つからないという結果を出しました。

　この結果は干渉計の誤差があり、確実なものではありませんでしたが、この結果を見たヘルツは、光が空間を伝わる仕組みを解明するため、マクスウェルの方程式に関する研究を始めました。

　1887年、彼は、電磁波の発信機と受信機を作り、電磁波を実際に発生させて、検出する実験を行いました。

　彼はまず検出器の開発を行いました。彼が作った検出器は狭い隙間が空いた針金の輪でした。電磁波を検出すると、電磁波と共鳴して振動電流が生じ、火花が生じる仕組みになっていました。

　彼は続いて電磁波の発信機の開発を行いました。検出器とうまく共鳴する波長の電磁波を発生する装置を作るのに手間取りましたが、試行錯誤の結果、ついに検出器が火花を出す電磁波を放つ発信機を完成させました。

　彼は、この実験で、電磁波の存在を確認し、電磁波が屈折、反射などの現象を生じることを確かめました。まや、電磁波の速さが光速に等しいことも確かめました。彼は、マクスウェルが予言した電磁波が実際に存在することが確かめ、マクスウェルの電磁波理論を実証したのです。

　彼はこの実験の中で、電極に紫外線を当てると、電極から出てくる電磁波が強くなることを見いだしています。彼は光電効果の発見をしていたいのです。

　さて、彼の実験は無線通信の幕開けを告げるものでしたが、彼はこの実験結果について、自分はマクスウェルが予言した電磁波の存在を確かめただけであり、この実験結果は世の中の役に立たないであろうと考えたようで、それ以上の研究は行いませんでした。

　彼は1892年に体調を崩し、1894年に36歳の若さで他界しました。ヘルツの業績が特に認められるようになったのは20世紀になってからです。周波数の単位がヘルツ[Hz]と定められたのは1930年のことでした。もし彼が生きていれば73歳でした。もし、彼が生きていたら、きっとノーベル賞を取っていたことでしょう。

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ハレー彗星が近日点を通過（1986/02/09）

　ハレー彗星はおよそ76年の周期で地球のそばにやってきます。ハレー彗星の核は直径約10 kmのいびつな形をしています。核は岩と塵からできていて、そのまわりを氷が覆っています。ハレー彗星が太陽に近づいてくると、熱で氷が気体となり核のまわりが球形に光り輝きます。この輝いた部分をコマといいます。また、彗星の核から放出された物質が光輝いて尾を引いたように見えます。

ハレー彗星

Comet P/Halley as taken March 8, 1986 by W. Liller, Easter Island, part of the International Halley Watch (IHW) Large Scale Phenomena Network.　
http://nssdc.gsfc.nasa.gov/photo_gallery/photogallery-comets.html

　地球などの惑星の周期軌道は円に近い形ですが、多くの彗星の周期軌道は細長い楕円形です。ハレー彗星の軌道は、太陽の側から海王星の向こう側までのびた細長い楕円形をしています。

Halley's Comet Orbital Path

　イギリスの天文学エドモンド・ハリーは1700年の始めに彗星が楕円軌道をしていることに気がつき、ニュートンの運動の法則に基づいて計算を行い、ハレー彗星が1758年か1759年に地球に接近することを予測しました。彼が予測した通り、ハレー彗星は1758年の暮れに地球の側にやってきました。そのため、彗星の名前がハレー彗星と名付けられました。

エドモンド・ハリー

　　ハレー彗星の観測でもっとも古い記録は紀元前240年のもので、中国の秦の始皇帝が「ほうき星」を見たと伝えられています。紀元前240年以来、これまで地球に30回接近しています。前回、ハレー彗星がやってきたのは1986年です。このときの接近では2月9日に近日点を通過しました。近日点というのは、惑星などが太陽にもっとも近づく点のことです。ハレー彗星の近日点は約1.5億kmです。次にハレー彗星がやってくるのは2062年です。

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アイザック・ニュートンの誕生日（1643/01/04）

今日はイギリスの物理学者アイザック・ニュートンの誕生日です。ニュートンは１６４３年１月４日に生まれました。

Googleのロゴがリンゴの木になっていました。Googleのサイト上ではリンゴが木から落ちるアニメが表示されます（2010年）。

さて、ニュートンとリンゴの木というと「ニュートンはリンゴが木から落ちるのを見て万有引力に気がついた」という有名な逸話があります。

ニュートンはリンゴが木から落ちるのを見るまで万有引力に気がつかなかったのか！ということになりますが、リンゴが木から落ちるのを見て気がつくのは重力であり、重力については、ニュートン以前のもっと古い時代から知られていたことです。この話はそもそも「リンゴが木から落ちるのを見て」と、これだけで終わる話ではありません。

ニュートンが万有引力について考えるきっかけになったのは、ヨハネス・ケプラーが1619年に発表した惑星の運動に関する法則です。

ニュートンは惑星の運動と、木から落ちるリンゴに働く「力」が同じものであると考え、その「力」のことを万有引力と名付けました。

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