空中浮遊カエルとノーベル賞

科学者にとって、ノーベル賞を受賞すること以上に満足できることは何でしょうか?この賞は、世界中であなたの作品の比類のない重要性を認めます。一方で、イグノーベル賞も誇りに値します。これらの「まず笑わせてから考えさせられる」賞は、最も奇妙に見えるが、私たちの周りの世界に関する驚くべき秘密が隠されている研究に与えられます。物理学者のアンドレ・K・ガイムは両方の賞を誇ることができます。グラフェンの研究のおかげで、2010 年にコンスタンチン ノボセロフとともにノーベル物理学賞を受賞しました。しかし、10 年前に遡ると、ゲイムは磁場を使ってカエルを浮遊させることに成功したという珍しいデモンストレーションのおかげで、同じ部門でイグ ノーベル賞を受賞したことがわかりました。これの何がそんなに特別なのでしょうか？それでも驚かないのであれば、なぜ驚かれるのかを説明したほうがよいでしょう。

レビトロンとカエルについて

私たちは皆、磁石が何であるかを知っています。なぜそれが機能するのかは完全にはわかっていませんが、私たちはそれが機能するのを見てきました。 (電磁)磁気は、分子の性質により宇宙のすべての物質に影響を与えます。特定の材料は磁場に対してより敏感です。一部の材料は、他の材料がさまざまな方法で相互作用する強力な磁場を生成することができます。たとえば、鉄などのこれらの磁場に引き寄せられる物質は常磁性金属です。しかし、これらの場の存在を非常に強く反発する反磁性のものもあります。これを使って物を浮遊させることができます。完全な反磁性材料は磁場にさらされる可能性があり、磁場はそれを通過できないため、それを「包み込み」、物体を空中に浮遊させます。磁場を反発する力は重力と等しくなり、浮上が実現します。たとえば、完全な反磁性材料は超伝導体です。すでにお話ししたように、超高速鉄道やリニアモーターカーの建設にそれらが使用されるのはそのためです。磁気浮上が研究されている理由は、空気摩擦と戦うだけで乗り物を信じられないほどの速度で移動させることができるからです。

一方で、「レビトロン」（実際におもちゃのブランドに属する名前）の使用法は他にもあります。これを、溶融プラズマ（接触したあらゆる物質を分解する）を懸濁したり、物流メカニズムに使用したりすることができます。さて、磁場に敏感な材料は磁石と超伝導体だけではありません。それもそれ以下ではありません。実際、すべての物質は何らかの形で磁気に反応することができます。ただし、通常、相互作用は非常に弱いため、残りの力が問題なくそれを打ち消してくれます。そして、これが本当であることを証明するには、ゲイムは生きた動物でそれを証明する以外に何も思いつきませんでした。そこで彼は小さなカエルを選び、それを強力な磁場にさらしました。私たちがお互いを理解するために、磁場は超伝導体で使用される磁場よりも数百倍強力です。そしてこれは、重力がその小さな体に及ぼす小さな力を無効にするためにのみ機能します。しかしカエルは浮いてしまいました。そして、重力場に反応する身体の能力により、彼は浮遊しました。この小さな地球上の他の天体ができるのと同じように。

なぜカエルなのか？

ガイムとベリーのチームはカエルを浮遊させるだけではありませんでした。万が一に備えて、生きた完全に健康なカエル。しかし、彼らは水、ドングリ、いくつかの一般的な材料など、他の材料も試しました。これを行うには非常に強力な磁場を使用する必要がありましたが、実験の結果、この方法がおそらくこれまでに見た中で反重力を達成する最も近い方法であることがわかりました。物質や生物には何の被害も影響もありませんでした。実際、カエル自体は、超磁石の中に身を置いたとき、それほど警戒していないようでした。物理学者が説明したように、その後、それ以上の問題もなく動物学部に返却されました。実際のところ、なぜカエルなのかという質問にはまだ答えていません。答えは非常に簡単です (そして、少し冗長かもしれません)。そしてその中には、これらの物理学者が受賞したイグノーベル賞の基礎があります。なぜ受賞しないのでしょうか?つまり、人々は科学がデバイスによって目覚ましい進歩を遂げることに慣れていますが、これはおそらく社会の大多数が理解するのが難しい反重力の実現に最も近いものです。洗練された発音が難しい内容を空中に浮遊させることは、それほど驚くべきことではなかったでしょう。

しかし、生きた小さなカエルを浮遊させることは、物理学が予期せぬ形で私たち全員に影響を与えることを示しています。さらに、何の金属かわからない金属片を見るよりも、カエルが浮遊するのを見るほうがはるかに印象的であることを認めなければなりません。これらすべてを踏まえて、ガイムとベリーは、これまで観察されてきた原理（磁性の原理）を生物の中で実証しながら、科学への普及に少しだけ貢献したいと考えただけでしたが、そこまでは至りませんでした。

この研究で得た分子知識はおそらく、数年後、ガイムがグラフェンの生成と可能性に関する研究を発表し、2010 年にノーベル賞を受賞することに影響を与えたと考えられます。この物理学者は、科学的なユーモアのセンスでも知られています。カエルを浮遊させるが、彼が飼っているハムスターの名前を論文（ちなみに非常に優れている）を発表したことに対しては、論文の共著者であるティシャを指名した。良いユーモア、最も難しい科学、そして社会は分離されていないことを示しています。決してそうではありません。実際、カエルの浮遊であれ、グラフェンの合成であれ、科学が興味深く、正しい観点から理解しやすいものであることを示すための正しい方法を見つける必要があるだけです。