2004-08-22[n年前へ]
■「温泉の科学」と「美人の湯」 
「温泉」についてのニュースが多い今日この頃。色んな温泉の科学を読んでみるのも面白いはず。女性であれば、お肌が滑らかになるという「美人の湯」の謎にも興味が惹かれるかも。
ちなみに、「美人の湯」度のトップは奥熊野温泉と梅香丘温泉で、いずれも和歌山県である。美人になりたければ、和歌山へ温泉旅行をするに限る？
2004-08-23[n年前へ]
■キリン樽生ビールサーバーの秘密
ビールの科学 「炭酸ガスボンベの寿命」編
今年の夏はずいぶんと暑かった。東京では40日間も気温30度以上の「真夏日」が続いた。なんでも、今年の夏は「真夏日」連続日数記録を更新したらしい。こんなに暑い日が続くと、体調に気をつけていないと夏バテになりかねない。
しかし、ものは考えようで、暑ければ暑いほど、その日に飲む冷えたビールが美味しくなる。ジリジリと暑い陽射しの中で飲むキンキンに冷えたビールは格別だ。暑い「真夏日」が終わった夜に飲む、冷えたジョッキの中のビールは素晴らしく美味しい。40日間にもわたって「真夏日」が続くと言うことは、そんな美味しいビールを40日間も味わうことができるわけで、考えようによっては「素晴らしき真夏日！」なのである。真夏日の夕暮れ、冷えたジョッキにビアホールのビールサーバーから冷えたビールにクリーミーな泡を注いで、それをゴクゴク飲み干すのは格別なのだ。
もちろん、40日間も真夏日が続いても、毎日ビアホールに通うことなどできるわけではない。何より先立つものが足りなかったりするわけで、実際には家でビールをグラスに注いで飲むことになる。しかも、昨今の低調な経済情勢下では、自宅ですら40日間もビールを飲み続けることはできないのである。現実には、哀しいことに「40日間のビール生活」ではなく、「40日間の発泡酒生活」だったりするのだ。しかも、発泡酒を選ぶ基準は、味なんか全然関係なくて単に値段だったりもするのである。結局のところ、判断基準は単位重量辺りの値段、ただそれだけに尽きるのである。とはいえ、値段が半分なら同じオカネで二倍の量を飲むことができるわけで、とりあえずは「素晴らしき？発泡酒！」なのだ。
 |
そんな風に、いつの間にかビアホールが自宅に姿を変え、いつの間にかビールが発泡酒に変身してしまうわけだが、たまにはビールサーバーで「冷えたビールとクリーミーな泡」を注ぎたくもなる。そこで、そんな時にはこんな家庭用簡易ビールサーバーを使うことになる。希望小売価格2.980円（消費税別）のお手軽なビールサーバーでビールを注ぐのが、低迷する経済下における現在の日本風「正しい夏の過ごしかた」なのである。ビアホール自宅でビアサーバー樽生サーバーからビール(時には中身を発泡酒に詰め替えて)をジョッキにこんな風にビールを注いで、値段が安い分だけ多く飲み干すのである。とにかく、質より量の発泡酒生活なのだ。
というような生活が続いていた先日に、キリンの樽生サーバーで(久しぶりに発泡酒でなく)ビールを飲んでいた。樽生サーバー用の1520ml缶に入った一番搾りを飲み干し、さらに交換用の1520ml缶を取り付けて飲み始めると、ほどなくしてビールサーバーからのビールの「出」が悪くなった。キリンの樽生サーバーは、ビール缶の中に炭酸ガスを注ぎ込み、味の劣化を防ぎつつ、同時に炭酸ガスの圧力でビールをビール缶から外の抽出口へ排出している。ところが、その炭酸ガスの圧力が低下して、ビールがビール缶から外へ注ぐことができなくなってしまったのである。
もちろん、キリンビールには何の罪もなく、悪いのは私だ。本来、ビール缶を交換した際には(専用ビール缶に付属してくる)炭酸ガスのミニボンベも交換しなければいけないのだが、その交換をメンドくさがってしなかったので、ガスが途中で無くなってビールをビールサーバーから抽出することができなくなったのである。もちろん、ミニボンベを新品に交換すると、ビールはちゃんと気持ちよく出るようになった。
私は酔っぱらいながらも、「交換用の1520ml缶に入った一番搾りを飲み干すと、交換用炭酸ガスのミニボンベもちょうど無くなる」ということに感心し、キリン樽生ビールサーバーに付いてくる炭酸ガスのミニボンベを調べてみることにしたのである。交換用の1520mlのビールを飲み干すと、ミニボンベの中の炭酸ガスもしばらくしてちょうどなくなる「キリン樽生ビールサーバーの秘密」、つまり「炭酸ガスボンベの寿命」の謎を今回は考えてみることにした。
「キリン樽生ビールサーバー」付属のミニボンベを手にとって眺めてみると、充填されているガスの重量は10グラム(g)と記載されており、体積に換算すると5リットル(Nl=１気圧、0℃下での体積リットル)ほどになる。(製造元の資料によれば)ミニボンベ内部の体積は12.5ミリリットル(ml)で、ミニボンベ内部には常温換算で60気圧ほどの圧力の炭酸ガスが詰まっていることになる。
 |
もちろん、このミニボンベ中に詰められている60気圧の炭酸ガスが直接ビール缶の中に注がれるわけではない。もしも、そんなことをしたならば「ビール抽出ボタン」を押した途端にビールが高圧ガスで押し出されて、抽出口から吹き出してしまう。水道の水圧(0.2MPa)の10倍以上でビールが激しく噴出したならば、おそらくグラスに注がれた瞬間にビールは泡だらけになってしまうに違いない。
しかも、キンキンに冷えた樽生サーバーのビール缶の中にそんな高圧の炭酸ガスを注ぎ込んだら、ビールの味だってひどく変わってしまう。ビールにはペプシコーラやコカコーラと同じようにビールには炭酸ガスが溶け込んでいて、それが気持ちよい美味しさの一因でもあるのだが、あまりに炭酸ガスを多く含むビールは美味しくなくなってしまう。
下に示した図は、温度と圧力が変化した際に、ビールの中に溶け込む炭酸ガスの量が「(溶け込む先の)ビールの体積の何倍になるか」という「ガスボリューム」を示している。この図を眺めれば判るように、低温のビールには炭酸ガスが多量に溶け込んでしまう。もちろん、炭酸ガスの圧力を高くすればさらに多くの炭酸ガスがビールの中に溶け込んでしまう。つまり、冷えたビールに高圧の炭酸ガスを注入したりすると、ビールには炭酸ガスが過剰に溶け込んでしまうのである。
 |
このグラフを眺めると、例えば(ビールの飲み頃の温度である)8℃位に冷やされたビール缶に4気圧(atm)の圧力で炭酸ガスを注入すると、なんとそのビールの体積の5倍程度の炭酸ガスが溶け込んでしまうことがわかる。
日本で一般的なビールの適切(美味しい)とされるガスボリュームは2.4-2.85程度であり、炭酸の強いバイツェンビール(Germanwheat beer)でも3強でコーラですら3.5程度である。だから、そんなビールの体積の5倍などという炭酸ガスを多量に含んだビールは炭酸の刺激がやたらに強い美味しくないビールに変身してしまうに違いない。だから、ビール缶の中を高圧の炭酸ガスで満たすわけにはいかないのである。
| スタイル | 適切なガスボリューム |
| British-style ales | 1.5 - 2.0 |
| Porter, stout | 1.7 - 2.3 |
| Belgian ales | 1.9 - 2.4 |
| European lagers | 2.2 - 2.7 |
| American ales & lagers | 2.2 - 2.7 |
| Lambic | 2.4 - 2.8 |
| Fruit lambic | 3.0 - 4.5 |
| German wheat beer | 3.3 - 4.5 |
そこで、キリン樽生サーバーの分解図をよく眺めてみると、炭酸ガスボンベを入れるガス容器の上部に「炭酸ガスの圧力を一定に抑える減圧用の部品」が取り付けられている。炭酸ガスボンベをこの減圧部に繋ぎ、圧力を一定に抑えた上で、ビール缶の中に炭酸ガスを注ぎ込んでいるのである。だから、ミニボンベ内の数十気圧の炭酸ガスが直接ビール缶の中に入り、ビール缶からビールが抽出部から急激に噴出したり、炭酸ガスがビール缶の中で多量にビールに溶け込むことを防いでいるわけだ。
 |  |
それでは、減圧部品により炭酸ガスはどの程度の圧力に調整されるのだろうか？ビール缶の中の炭酸ガスはどの程度の圧力になっているだろうか？それは「ビールが適切な炭酸ガスを含む程度の圧力」になるようにすることを考えれば良いだろう。冷えたビールが適度の炭酸ガスを含むためにはどんな圧力が必要になるかを考えれば、ビール缶の中の炭酸ガスの適切な圧力を知ることができる。
そこで、下「温度と圧力が変化した際のビールの中に溶け込む炭酸ガスの量」を「適切なビールのガスボリュームである2.0-3.0付近、及び、ビールの適切な飲み頃温度4-12℃付近」を拡大したグラフを眺めてみよう。このグラフ中で、青い色で示した領域が適切なガスボリュームの範囲であり、赤い色で示した領域が炭酸ガスが抜けてしまった状態、もしくは、ガスを過剰に含んでいる状態である。このグラフを眺めると、ビールが飲み頃の温度6～8℃位で、ガスボリュームが2.5程度になるようにするためには、圧力を2.4(kg/cm^2 ≒ atm )程度にすれば良いことがわかる。その圧力にしておけば、ビールの温度が4℃～12℃位まで変動しても、ガスボリュームを2～3の範囲におさめることができる。
 |
また、内部の圧力が2.4気圧程度あれば、外気圧との差によりビールをビール缶からチューブを介して抽出部からグラスへ注ぐ圧力としても十分である。樽生サーバーの炭酸ガス減圧部は、ビール缶の中の圧力が(おそらく)2.4気圧(atm)程度になるように調整することで、よく冷えた温度のビールが適切な量の炭酸ガスを含むようにすることができるし、ちゃんとビール缶の中からビールをグラスに注ぐことができるようにしているのだろう。
さて、ビール缶の中の炭酸ガスの圧力がわかれば、次に「1520mlのビールを飲み干すと、ミニボンベの中の炭酸ガスもしばらくしてちょうどなくなるキリン樽生ビールサーバーの秘密」つまり「炭酸ガスボンベの寿命」を考えてみることにしよう。まず、1520ミリリットル(ml)のビールを飲み干すのに必要な炭酸ガスの量はすぐわかる。最低限必要なのはビール缶の中(1520ミリリットルのビールと同体積とする)を2.4気圧(atm)程度の圧力で満たしきる量である。
- ビール缶の中のビールを排出し、ビール缶の中を2.4気圧(atm)の炭酸ガスで満たす量 1520× 2.4 リットル(Nl)
- ビールの泡を作り出すのに必要な炭酸ガスの量 1520 × 3/7 ≒ 1520 ×0.4 リットル(Nl)
ということは、「ビール缶の中のビールを排出するための炭酸ガス」と「ビールの泡を作り出すための炭酸ガス」の合計は
- グラスに注ぐビールの量 × ( 2.4 (ビールに含まれる炭酸ガスの量) ＋0.4(グラスの上の泡の炭酸ガス) )
- ≒ グラスに注ぐビールの量 × 2.8
冒頭に書いたように、付属の炭酸ガスミニボンベの内容量は5リットル(Nl)なので、それは必要量4.3リットルに対して20%ほど多い量であることがわかる。そして、ビール缶二本分に使うには足らず、ビール缶の交換と共にガス缶も交換しなければならないことも理解できる。「真夏日」の夜に樽生サーバーでビールを飲みながら感心した、「交換用の1520ml缶に入った一番搾りを飲み干すと、交換用炭酸ガスのミニボンベもちょうど無くなる」仕組みは(おそらく)こんな感じになっているのだろう。
いつの間にか、真夏日の日々も終わってしまい、日中でも時折は涼しさすら感じられるようになった。それでも、「キリン樽生サーバーの秘密」や「炭酸ガスのミニボンベの寿命」をふと思い出しながら、晩夏の夜に冷たいビールを飲んでみるのもきっと面白いはずだ。あるいは、何も考えずにビールを飲んでみても、それでも気持ちが良くなるに違いない。
ガスが抜けたビールは不味いけれども、ガス量がほど良く調整されたビールを飲めば、きっと気持ちよく気分のガス抜きができる。樽生サーバーの炭酸ガスボンベはガスを抜くと寿命が短くなってしまう。けれど、ビールで気持ちのガス抜きをすればきっと寿命は長くなるに違いない。夏の終わりには、一日の終わりには、ビールを飲むのが気持ち良い。 （…発泡酒だけど）
2004-09-05[n年前へ]
■「○×△の科学」と「ナニワのおかん」
大阪市立科学館の友の会の会報誌 月刊「うちゅう」用の文章を書いた。タイトルは
「○×△の科学」と「ナニワのおかん」と
「○×△のおカン」と「ナニワのおかん」のどちらかにするかちょっと考える。アドバイスも頂いたり、個人的にも「科学」と「おかん」の対比が気持ち良いので、上の方に決定。
さて、内容は、ふと目にした日常の謎から明らかにされるのは「化学の歴史」か、はたまた「ナニワに生息するオカンの生態」か、一体明日はどっちだ？というような感じの話です。該当の月刊「うちゅう」が買えなくなった時期にでも、サーバー内に置くことにしましょうか。もちろん、「こんな原稿受け取れねー」と言われたら、もちろん即刻置くことにして。
2004-11-07[n年前へ]
■「コーラの科学」と「ナニワのオカン」
「沈むコーラ」と「浮かぶコーラ」
「水槽に沈むコーラ」と「水に浮かぶダイエット・コーラ」
今年の夏はずいぶんと暑く、真夏日が一月以上続いた。そのため、ソフト・ドリンク類の売り上げが昨年の二倍近く売れたコンビニなども多かったようだ。家の近くのコンビニで、汗をかいた後に、スポーツ飲料や冷たいビールを買って、そしてゴクゴクと飲み干していた人たちも多かったかもしれない。あるいは、夏のキャンプ先で、川の畔の水中にドリンクの缶を沈め、いつの間にかキリリと冷えたビールやジュースを味い楽しんだ人たちもいることだろう。それとも、夏祭りの夜店の水槽の中に沈んでいるジュースを買ってもらって飲んだ子供たちも多いだろうか。
ところで、「川の水や夜店の水槽の中にドリンクの缶を沈めて、ドリンク缶を冷やした」と何気なしに書いた。しか、し「水槽の中にドリンクの缶を沈めて」というからには、当然ドリンク缶は水よりも重いということになる。ドリンクの缶が水の中でブクブクと沈んでいるからには、それらの缶というものは水に浮かぶことができない「カナヅチ」でなければならないはずである。とはいえ、「カナヅチ」でなければならないはずとは思うのだが、それを確認したことはない。そこで、試しにダイエーで買ったダイエー・コーラの350ml缶(写真中の赤い缶)を洗面台で水中に入れてみると、ブクブクと確かに水底に沈んでいる。…なるほど、コーラ缶はどうやら水より重い「カナヅチ」のようだ。
ところが、よくよくこの写真を眺めてみると、その横でプカプカと水面に顔を出して浮かんでいる別のコーラ缶がいることがわかるハズだ。そう、コーラ缶は水の中に沈んでいるのに、なぜかダイエット・コーラの缶(手前の白い缶)は水に浮かんでいるのである。つまり、ダイエット・コーラの350ml缶はナント水よりも軽いようだ…？実験に使った缶は(私がビンボーなので…)ダイエー・ブランドの一本40円ナリのコーラだったが、由緒正しい米国コカ・コーラで実験したようすや、その解説などもあって、やはり一般的にコーラ350ml缶は水に沈むのに対して、ダイエット・コーラ缶350mlは水に浮くようである。何故に普通のコーラ缶は沈み、ダイエット・コーラ缶はプカプカと浮くのだろうか？
350mlコーラ缶の「浮き沈み」を計算してみよう!
その謎を探るため、とりあえず「コーラ缶350mlの水中における重さ」を計算してみることにしよう。そこで、まずはコーラの350ml缶を定規で測ってみると、ドリンクが入っている部分の高さは大雑把に114mmだった。そして、直径は大体64mmである。ということは、350mlコーラ缶の体積は
π×半径 (65mm / 2) ×半径 (65mm / 2)× 高さ (115mm) ≒ 375 cm3となり、およそ 375 cm3 程度であることがわかる。350ml缶というくらいだから、おそらく缶の中に入っているコーラは350～355ml(12 オンス)だろう(ちなみに、米国からの輸入品であるダイエーのコーラ缶には、内容量は355mlと書いてあった)。そして、缶の中の差し引き375- 350～355 ml ≒ 20～25mlの空間には炭酸ガスや窒素などが入っているのだろう。ということは、つまりコーラが入った350ml缶は全体として20～25gの浮力を受けることになる。
また、アルミ缶自体の重さはおよそ16gほどだという。アルミの比重は2.7g/cmだから、体積は5.9cm3である。同体積の水の重さが5.9gだから、16gのアルミは当然5.9gの浮力を受ける。ということは、水中でのアルミ部分は差し引き、アルミの重さ(16g)? アルミの体積が受ける浮力(5.9g) = 10.1gほどの重さになっていることになる。つまり、アルミ缶は10gほどの「重し」を外殻としてまとっているわけである。
さて、すると残りの肝心のコーラの液体自体の重さはどの程度になるのだろうか？ それは簡単、なぜならコーラは結局のところ、「砂糖水」である*1。原材料の表示は「糖類（果糖ぶどう糖液糖、砂糖）、カラメル色素、酸味料、香料、カフェイン」となっているが、つまりはほとんどが糖類である。何しろ、350mlのコカ・コーラには35gもの量の糖分が溶け込んでいるのである(コカ・コーラのライバル「ペプシ・コーラ」の場合には、40gほどにもなる)。砂糖(糖分)が水に溶け込んでも水溶液の体積はほとんど変わらないから、実質この砂糖(糖分)の重さ35gだけ「350ml缶の中にあるコーラの液体自体の重さ」は水よりも重いことになる。
つまり、コカ・コーラの350ml缶は、水と比べると
- 缶の中の空き体積分の浮力:20～25g
- アルミ部分:10g
- コーラの液体(に溶け込んでいる糖分)：35g
*1
余談になるが、かつて「砂糖水を売って一生を終える気か」という口説き文句により、ペプシ・コーラ社長だったジョン・スカリーがアップル・コンピュータの社長に引き抜かれたのは有名な話である。
ダイエット・コーラの秘密
おやおや？ それならば何故ダイエット・コーラがプカプカと水に浮いていたのだろうか？まさか、「ダイエット・コーラはダイエットしたコーラやろ？ダイエットしたんやったら、その分軽くなるやん？」なんて自分本位で超感覚的、つまりは「ナニワのおかん」的な意見を言う人はいないだろう。「何でコーラがダイエットすんねん!?」なんである。「何でコーラがダイエットしたら浮かなアカンねん!?」なのである。というわけで、ナニワのおかんはとりあえず無視して、私たちは科学的に考え・調べてみることにしよう。
とりあえず、ダイエット・コーラの原材料を眺めてみる。すると、「カラメル色素、酸味料、甘味料（アスパルテーム・Lーフェニルアラニン化合物、アセスルファムK、スクラロース）、香料、保存料（安息香酸Na）、カフェイン」というように書いてあることがわかる。つまり、通常のコーラでは「糖類（果糖ぶどう糖液糖、砂糖）」であったものが、ダイエット・コーラの場合には人工甘味料の「アスパルテーム・Lーフェニルアラニン化合物、アセスルファムK、スクラロース」に変わっているわけだ。
 |  |
アスパルテームは1966年に甘味料として注目され始め、そして1982年に「味の素」が製造特許*2をとった人工甘味料である。アスパルテームは砂糖の150倍もの甘味を持っている。そして、アセスルファムKは1967年に生み出された人工甘味料で、なんと砂糖の200倍もの甘味度がある。甘味度というのは「砂糖と同じ甘さ」を感じさせるためには、水溶液中に「(砂糖と比べて)どの程度の重さ」の甘味料を溶かさなければならないか、ということを示している。だから、甘味度が150～200ということは、「同じ甘さを感じさせるためには、(砂糖に比べて)甘味料の重さが150～200分の1ですむ」というわけである。つまり、通常のコーラで必要だった35gの砂糖が、アスパルテームやアセスルファムKといった人工甘味料を使えば、
35g / 150～200 ≒ 0.18～0.23というわけで、たったの0.18～0.23gですむのである。ということは、結局のところ通常のコーラに溶け込んでいる糖分の重さと、ダイエット・コーラに溶け込んでいる人工甘味料の重さはずいぶんと違うことがわかる。
*2
この特許は発明対価の22億円を巡って、「味の素」と元社員の間で係争中である。今年２月の東京地裁での判断は1億9千万円を元社員に支払うようにというものだったが、さらに控訴されているため、決着にはまだ時間がかかりそうだ。
実は正しかった「ナニワのおかん」 恐るべき野生の感覚!?
ということは、ダイエット・コーラの350ml缶は、水と比べてみると
- 缶の中の空き体積分の浮力:20～25g
- アルミ部分:10g
- ダイエット・コーラ(に溶け込んでいる糖分)：0.2g
0.2 g + 10g - (20～25g) ≒ - 10～-15gとなる。つまり、なんと同体積の水より10～15gも軽いことになるのである。だから、ダイエット・コーラの350ml缶を水の中に入れると、当然のごとくプカプカと浮いてきてしまうわけである。一言で言えば、通常のコーラが「溶け込んでいる砂糖(糖分)」の重みでブクブク…と水の中に沈んでいってしまったのに対して、ダイエット・コーラの場合はダイエットのために砂糖をカットして人工甘味料を使ったため、砂糖(糖分)の重さ分軽くなって、プカプカと水に浮いたのである。
…ん？砂糖を「ダイエットのため」にカットしたら、「その分軽くなって」浮いた…？ そう、ナニワのおかんの「ダイエット・コーラはダイエットしたコーラやろ？ダイエットしたんやったら、その分軽くなるやん？」ニいう(一言で言えば)ワケのわからない超ヘリクツは実は見事なまでに正しかったのである。恐るべきは「ナニワのおかん」の野生の本能だ。私たちが、「コーラの糖分をアスパルテーム・Lーフェニルアラニン化合物、アセスルファムK、スクラロースに置き換えた分…」なんて長々しく考えて計算するところを、何にも考えずに知性でなく直感だけで「ダイエットしたから、そら軽くなるやろ」と言い放つのだから…。恐るべき、(年を召された)女性の本能だ…。 ＿|‾|○
とはいえ、えてしてナニワのおかんは、ダイエット・コーラではなくて35gもの砂糖(糖分)が入っている通常のコーラをガブ飲みし、まるで「水にブクブクと沈むコーラ缶」のようにブクブクと肥えていたりする。「コーラよりアンタがダイエットせなあかんちゃうんか!」とも思ったりはするのだが…。
実は日本のコカ・コーラの350ml缶はプカプカ浮かぶ…!?
ところで、経済事情(一言で言えば私がビンボーだから)により、今回はコカ・コーラでなく、ダイエーで売っていた一本40円の米国産コーラとダイエット・コーラを使って実験をしてみた。しかし、それだけではどうかと思ったので、(大枚払って)一本だけ日本コカ・コーラの350ml缶を買って洗面台で水中に沈めてみた。…いや、沈めてみようとしたのである。ところが、日本コカ・コーラの350ml缶(右手前の赤い缶)は全然沈まずにプカプカ浮かんでばかりなのだ(右の写真)。ダイエー・コーラ(奥の赤い缶)と日本コカ・コーラ(手前右)の違いと言えば、ダイエー・コーラが355mlの内容量で、(米国コカ・コーラと違って)日本コカ・コーラが350mlであるということ、つまり(容器の容量が同じであるとするならば)浮力が日本コカ・コーラの方が5g大きく浮きやすいということと、(表示カロリーから予想すると)ダイエー・コーラの方が3g程度砂糖(糖分)の使用量が多くその分沈みやすいということである。もちろん、少し容器の体積も違う。それらは微妙な違いに過ぎないが、その微妙な違いにより日本産コカ・コーラは米国産コーラと違って水に沈まずに浮かぶのかもしれない…。
ところで、この「水に浮かぶダイエット・コーラと沈むコーラ」ではないが、コーラ一つとってみても色々な科学を知ることができる。キャンプ先の川辺や夜店の水槽の中に沈んでいるジュース缶の中には、「沈むコーラの350ml缶」から「人工甘味料の化学」や「浮力という物理」や「ナニワのおかんのスゴさ」が詰まっている。日常で目にする景色の中には、色んな科学の入り口が潜んでいる。街中には数限りない面白い謎が満ちあふれている。
2004-12-10[n年前へ]
■ジャイアント馬場(ババ)と矢口真里(ヤグチ)が暮らす部屋
背が伸び縮みする「エイメスの部屋」
もし、壁に空いた小さな穴から光が漏れていたら迷わず覗く、それが人間だ。他人の部屋から何やら怪しげな声が聞こえれば、ドアに頭を押しつけて聞き耳をたてる。そのドアに小さな覗き穴が空いていれば、迷わず片目をつぶり、そしてもう片方の目を大きく開き穴の向こうの世界を覗く。もしも、その覗き穴の向こうが他人の家の浴室であれば、覗きの現行犯で逮捕されてしまかもしれないが、とにもかくにも覗き穴を除くのが人間なのである。「歩く好奇心」、好奇心が服を着ているのがイコール人間なのである。
そんな人間であるあなたの前に壁があり、壁の向こうには「謎の部屋」がある。そして、そのあなたと「謎の部屋」の間を遮る邪魔な壁に小さな覗き穴が空いていたら、あなたは一体どうするだろうか？そう、もちろんその穴から不思議な部屋の中のようすを覗いてみるに違いない。好奇心のかたまりとなって、その「謎の部屋」の中を眺めてみるに違いない。
というように、その「謎の部屋」を実際に覗いてみたのが下の二枚である。左は、部屋の中を覗いたようすを示すJavaアプレットであり、右はそのJavaアプレットを静止画像にしてみたものである。まずは、Javaアプレットを動かさず、ただ眺めてみることにしよう。
 |
しかし、実はこの二人の身長は全く同じなのである。この「謎の部屋」は「エイメスの部屋(Ames room)」と呼ばれる特殊な作りになっていて(ペーパークラフトの模型の例)、部屋の中のどの場所に立っているかにより、（覗き穴の外から眺めた）身長がまるっきり違うように見えてしまうのである。部屋の左と右では実は覗き穴からの距離が違っているのだが、その距離に応じて部屋の高さを部屋の左右で変えることにより、その左右が奇妙な形状をした部屋が「覗き穴から眺めてみると」綺麗に四角い部屋に見えるのである。覗き穴の視点からの遠近感を「帳消し」にするような形状にすることで、「エイメスの部屋」を覗き穴から覗くと普通の四角い部屋にしか見えないわけである。
というわけで、「覗き穴」からは綺麗な部屋に見えるけれども、実は部屋の高さと距離が左右で違っているわけで、誰かが視点(覗き穴)から近い側(そして部屋の高さも低い)に行くと、その人は部屋に比べてひどく大きく・背が高く見える。そして、同じ人が視点(覗き穴)から遠い側(こちらの部屋の高さは高く作ってある)に行くと、その人は距離に応じて大きく作ってある部屋に比べて(その人自身は遠くにいるので小さく見える)ひどく小さくく・背が低く見える。そのため、例えば誰かが部屋をトコトコ歩いて行くようすを外から眺めていると、いきなりその人の背の高さが伸びたり縮んだりしてしまうように見える不思議な部屋「エイメスの部屋」ができあがるのだ。というわけで、上のJavaアプレットの場合は右に立っている巨大なジャイアント馬場は単に覗き穴から近いところに立っているだけで、実際には左に小さく見える矢口真里と同じ身長・同じ大きさなのである。ジャイアント馬場と矢口真里が一つ屋根の下で暮らしているわけではなく、実は同じ背格好の人間が二人立っているだけなのである。ちなみに、上のJavaアプレットは 「左クリック＋マウス移動」： 物体回転 「Shit＋マウス上下」： 視点移動・回転 「Ctrl＋」： 「Sボタン」： 通常 → 平行法立体視 → 交差法立体視 というように動かして眺めることができるので、「エイメスの部屋」が特殊な作りになっていることがわかる。他の視点から眺めてみれば、この部屋は決して四角い普通の形ではなく、何とも奇妙な形であることが実感できることと思う。
* ちなみに、足の位置を眺めるとその距離感がつかめてしまうかもしれないが、それは単にポリゴン配置の都合でそんな風に手を抜いただけで、ちゃんと作ればそんな風には見えてしまうことはなく、巨大なジャイアント馬場と小さく可愛い矢口真里にしか見えなくなる。 「エイメスの部屋」を他の視点から眺めてしまうと、仏の四角い部屋でなく、奇妙な形状の部屋であることが判ってしまうということは、「エイメスの部屋」のトリック・魔術にひっかかるのはただ一点から眺めた場合だけなのである。違う視点に移動して、「エイメスの部屋」を覗き眺めてみれば、全然不思議でもない(ただヘンな形をした)部屋になるだけなのである。
他の視点から見た「エイメスの部屋」 視点位置(覗き穴)は右であり、(視点から見て左側に見える)手前の壁は視点から離れるほど高くなり、その一方で床は低くなっていることがわかる。 視点位置(覗き穴)は左であり、視点から見た左右がずいぶんと歪んだ形の部屋になっている。
あるいは、視点をわざわざ移動しなくても、「覗き穴」から片目でその部屋を眺めるのではなく両目でその部屋を眺めてみれば、その部屋の不思議は一瞬にして消え失せる。両目で、すなわち「二つの異なる視点から」その部屋を見るやいなや、頭の中にエイメスの部屋の真実の姿・立体形状・遠感が得られるハズである。部屋が奇妙な形をしていることや、部屋の中の人物が立っている場所がずいぶん離れていることなどを自然に感じとることができるに地がない。「エイメスの部屋Javaアプレット」で"S"ボタンを押して、立体表示させてみれば、(それまでは背の高さが違って見えた)二人が同じ背の高さに見え、単に二人の距離が近いか遠いかどうかの差だけであることがわかることと思う。
二つの目(視点から)でエイメスの部屋を眺めてみる (平行法)こんな風に、「エイメスの部屋」の中では本来同じ背丈の人が背が高く見えたりも背が低く見えたりもする。同じ人であっても、その人との距離や・その人の後ろに見える背景のせいで大きく見えたり小さく見えたりする。だから、片目をつぶり、もう片方の目だけで特殊な場所を覗いてみると「右に歩けばジャイアント馬場、左に歩けば矢口真里」なんていう魔術や幻想が生じたてしまったりするのである。 「背比べ」に絶対的な基準があるわけでもなく、「比べ」というからには、それは単に相対的な高低・大小の比較に過ぎない。となれば、こんな「エイメスの部屋」のような細工された場所、歪んだ世界を距離感を失いながら眺めてしまうと、途端にあるはずもない「ジャイアント馬場と矢口真里が暮らす部屋」が出現してしまう、というわけなのである。いや、「あるはずもない」と言ってしまうと、(今は亡き)ジャイアント馬場に失礼な話だが。
」など。