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日本語で記された文献などにおいて、溶媒中の微粒子が不規則に動く現象であるブラウン運動を説明する際、「水中で花粉が動く」と記述されているケースがしばしばある。しかしこれは間違いであり、このブラウン運動にまつわる誤解は、専門家でも思い込みで誤りを犯すこと、そして権威に惑わされ実際に確かめる態度を欠いてしまうことへの警鐘ともなっている。

◆概要

1827年(1828年とも)、イギリスの植物学者ロバート・ブラウンは、花粉を観察していた際、細かな粒子が不規則に動く現象、いわゆるブラウン運動を発見した。ロバートはこれを生命に由来する現象と考えたが、1905年にアインシュタインが媒質の熱運動による物理学的事象だと説明した。

上記において、ロバートが観察した「細かな粒子」は、正確には「花粉粒から出た細粒子」(tiny particles from the pollen grains of flowers、『PSSC物理』原著)であり、花粉そのものではない。花粉の大きさは通常、直径30〜50μm、小さいものでも10μm程度はある。対して水分子は約0.3nm(球形ではないので場所により差がある)で、花粉の約10万分の1と余りにも小さく、実際に花粉を揺り動かすには至らない。ロバートがブラウン運動を見つけた粒子とは、水に浸漬した花粉が浸透圧のために膨らんで破裂し、中から流れ出したデンプン粒などのより微細な粒子であった。

これがいかにして「花粉が動いた」に変化したかについて詳細は不明だが、少なくとも研究結果を伝達または翻訳する過程で起こった間違いに端を発し、多くの著名な学者までもが誤解を気づかないままに増幅させ、一般にまで流布する手助けをしてしまったという経緯は否めない。

◆誤解の流布

◇戦前

ブラウン運動が初めて日本に紹介されたのは、1908年に東京帝国大学物理学教授の鶴田憲次が著した『物理学叢話』という啓蒙書と考えられている。ただし、この書でブラウン運動に触れた部分はヘンドリック・ローレンツの論文を抄訳したもので、花粉うんぬんについては記述されていない。しかし、1910年に長岡半太郎が東京物理学学校同窓会学術講演会でブラウン運動を紹介した際、「ブラウンが、研究していた花粉が生きているように動くのを発見したのが始まり」と述べている『東京物理学校雑誌』1910年7月、講演の筆記。続けて長岡は、この運動から花粉は生きていると考える学者もあったと述べており、完全に「花粉が動いた」という誤解を元に講演を続けている。

戦前の日本でブラウン運動が紹介されるような書籍や論文などで、ロバートが発見したいきさつまで詳しく掲載するようなことは稀であり、『岩波理科辞典』(1935年版)では「花粉を観察中に」発見と、あやふやな紹介が載る程度だった。むしろ詳細に説明したものでは、『物理学文献抄』(岩波文庫、第二版、1928年)に掲載された土井不雲の論文「ブラウン運動」に「水中に入れた花粉から溶け出た微細な粒子」と正確に記している。ただし、この論文では続けて「採取直後のものだけではなく100年以上保存された花粉にも同じ運動が見られる」とあり、必ずしも誤解に囚われていなかったとは言い切れない。

◇戦後

戦後、高等教育の普及と相まって、ブラウン運動が教科書や科学に関する啓蒙書などを通じて広く知れ渡ると同時に、この誤解も流布することとなった。1949年出版の『物理学読本』「ブラウン運動」節では、「花粉が絶え間なく運動する」とある。執筆は花輪重雄だが、読本はノーベル物理学賞受賞者の朝永振一郎が編している。さらに同年、NHKラジオ第2放送の番組「やさしい科学」でブラウン運動を解説した東京大学物理学教授の平田森三は「花粉がフラフラ動く」と言い、続けて実際に見ると幼稚園児のお遊戯のようだと話した。平田は寺田寅彦に薫陶を受けた、実験を重んじる物理学者であったが、彼さえも誤解に囚われていたことを示している『キリンのまだら』1975年2月、中央公論社、放送台本を掲載。

その後も、多くの学者がこの誤解に気づかないまま、誤ったブラウン運動の発見説話を記した著作を残している。湯川秀樹の『素粒子』(岩波新書)、坂田昌一の『物理学原論(上)』(国民図書刊行会)など枚挙に暇が無い。辞典類もこの例に洩れず、1953年刊『理科辞典』(平凡社)には「花粉が不規則な運動を・・・」とあり、戦前には間違いとは言い切れない記述だった『岩波理科辞典』も、1971年刊行の第三版では「花粉が不規則な永久運動を・・・」に改訂され、むしろ逆行している(「永久運動」という語も永久機関を想起させる不適切な表現である)。なお、増補版以降は、正確な記述に改訂されている。1987年の第四版では「水を吸って破裂した花粉から出る微粒子・・・」とある。。

この誤解は現在でも完全には払拭されていない。例として、2005年1月5日の読売新聞朝刊の記事『新春科学特集、特殊相対論から百年 2005年は世界物理年』では、「水面に浮く花粉の無秩序な動き・・・」などとブラウン運動を解説。福岡伸一著『生物と無生物のあいだ』(講談社現代新書、2007年 ISBN 978-4-06-149891-4)でも、ブラウン運動の説明に「例えば水中に浮かぶ花粉など粒子は非常に不規則な動きをする」(p138)という表現を用いている。

◆指摘

これらの誤解を指摘する声は皆無だった訳ではない。横浜市立大学名誉教授の植物学者・岩波洋造は、1973年の著書『植物のSEX‐知られざる性の世界』(講談社)で、ブラウン運動を記述した一連の著作にある誤りを指摘・告発した。しかしブラウン運動を扱う物理学者が植物を対象とした同著に眼を通すことはほとんど無かった。

国立教育研究所(現:国立教育政策研究所)物理研究室長の板倉聖宣は、岩波映画『動き回る粒』(1970年)の製作に関与した際、実際に花粉を水に浮かべ撮影したところ花粉が全く動かない事実を目の当たりにした。岩波洋造の著作やブラウン運動の原典に眼を通して誤解の存在に気づいた板倉は、1975年3月に教育雑誌『のびのび』(朝日新聞社)「いたずら博士の科学教室」に、表題「シロウトと専門家のあいだ」としてブラウン運動にまつわる誤解を解説した。これは、板倉自身も過去の著述において誤解に囚われた一人であったことへの反省を込めていた。

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