ある分野を深く、深く研究する人がいます。
その人たちは「研究者」と呼ばれ、
おどろくべき知識量と、なみはずれた集中力と、
こどものような好奇心をもって、
現実と想像の世界を自由に行き来します。
流行にまどわされず、批判をおそれず、
毎日たくさんのことを考えつづける研究者たち。
ほぼ日サイエンスフェローの早野龍五は、
そんな研究者たちのことを敬意をこめて
「オタクですよ(笑)」といいます。
世界中のユニークな研究者と早野の対談から、
そのマニアックで突きぬけた世界を、
たっぷり、じっくりご紹介していきます。
金子晋久さんってどんな人?
金子晋久(かねこ・のぶひさ)
物理学者。
産業技術総合研究所、
計量標準総合センター、
物理計測標準研究部門の首席研究員。
応用電気標準研究グループの研究グループ長(兼務)。
専門は固体物理、量子電気標準、
低次元デバイスにおける量子効果。
1997年、東北大学大学院理学系研究科
博士後期課程了(物理学専攻)、博士(理学)。
1999年よりスタンフォード大学博士研究員、
同SLAC研究員を経て、
2003年より産業技術総合研究所入所。
現在、計量標準総合センターの首席研究員。
電子を1個ずつかぞえる男。
- 早野
- 本日のオタク研究者は、
産業技術総合研究所(以下、産総研)の
金子晋久さんです。
- 金子
- どうぞよろしくお願いします。
- 乗組員A
- よろしくお願いします。
- 乗組員B
- よろしくお願いします!
- 早野
- 金子さんにお会いするのは
初めてなんですが、
産総研にいる知り合いの研究者に
「まわりにオタクな研究者いない?」
って聞いたら
「それなら絶対、金子さんがいい」と
ご推薦がありまして‥‥。
- 金子
- ああ(笑)。
- 早野
- 「なにやってる人?」って聞いたら、
「電子を1個ずつかぞえている」というんです。
- 金子
- まぁ、そうですね。
- 早野
- その話をほぼ日チームにしたら、
みんな「おもしろそう」となって、
それできょうは産総研にある
金子さんの研究室にまで
おじゃまさせていただきました。
- 金子
- 遠いところを、
わざわざありがとうございます。
- 早野
- みんな「電子」という言葉はわかります。
「1個ずつかぞえる」という意味もわかる。
でも「電子」と「1個ずつかぞえる」を
くっつけた途端に、
なにをやってる人なのか
まったく想像ができなくなるんです。
- 金子
- そうだと思います。
- 早野
- というわけで、なぜ金子さんは
電子を1個ずつかぞえているのか、
ぼくに向けてではなく、
読者のみなさんや
きょう同席している乗組員向けに
お話しいただけませんでしょうか。
- 金子
- あ、みなさんに向けて?
- 乗組員A
- すみません。
- 乗組員B
- よろしくお願いします!
- 早野
- ぼくに向けて話しちゃうと、
それこそ記事にならなくなっちゃうので。
- 金子
- なるほど、そういうことですか。
なんというか、その‥‥、
なかなか難しいお題ですね(笑)。
- 早野
- みなさん、そうおっしゃいます(笑)。
- 乗組員A
- 読者代表としてがんばります。
- 乗組員B
- わからないときは、
わからないといいます!
- 金子
- わかりました。
先ほど早野先生から、
「電子を1個ずつかぞえる」と
ご紹介いただきましたが、
最終的には「新しいSI」で
使えるものをつくりたいと思っています。
正しくは「改定SI」というもので‥‥。
- 乗組員A
- エス、アイ?
- 乗組員B
- ん?
- 早野
- SIというのは「国際単位系」のことです。
- 乗組員A
- 国際単位系?
- 乗組員B
- もうわかりません(笑)。
- 早野
- SIについては、
ぼくから先に説明しておきましょう。
SIというのは「国際単位系」を
意味するフランス語
「Système International d'unités」の略です。
ざっくり言えば、
国際的ルールで決めた「単位」のことです。
- 乗組員A
- 単位というと、いわゆる‥‥。
- 乗組員B
- メートルとかキログラムとか?
- 早野
- そうですね。ちなみに、
みなさんは1キログラムという重さが、
なにを基準に決まっているか知ってますか?
体重計が示す1キログラムは、
なにを根拠に1キログラムという
重さを設定しているか。
- 乗組員A
- 1キログラムの根拠? えぇ、なんだろう?
- 乗組員B
- 考えたこともなかった‥‥。
- 早野
- 現在の1キログラムの根拠は、
130年前につくられた
世界でたったひとつしかない
「国際キログラム原器」という
「ちょうど1キロの金属の塊の質量」
を基準にしています。
- 乗組員A
- 意外とアナログ(笑)!
でも、その原器そのものの重さは
どうやって測ったんですか?
- 早野
- もともとは「水1リットルの質量」が、
1キログラムの定義だったんです。
ところが、水の密度は気圧や気温で変化するし、
液体をあつかうのはなにかと不便です。
そこで「かたい金属で原器をつくろう」
ということで「キログラム原器」が誕生しました。
- 乗組員B
- ちなみに、いまその金属の塊って
どこにあるんですか?
- 早野
- フランス・パリ郊外のセーヴルという街の
国際度量衡局にあります。
二重になったガラス容器のなかで、
大切に保管されています。
- 乗組員A
- 世界にひとつしかないって、
かなり不便な気もするのですが‥‥。
- 金子
- 早野先生がおっしゃったように
「国際キログラム原器」は世界にひとつですが、
そのレプリカは世界に100個以上あると思います。
日本はそのレプリカを4つ所有していて、
4つとも産総研の金庫で保管されています。
- 乗組員A・B
- へぇーーー。
- 早野
- 話を戻しますと、
SIというのは国際的なルールで
決められた「単位」のことです。
そして、その「単位」の定義が、
もうすぐ変わろうとしています。
質量を表すキログラムは、
「国際キログラム原器」という定義をやめ、
基礎物理定数に基づいた定義に変わります。
これは130年ぶりの改定です。
- 乗組員A
- 130年ぶり?! おお、なんかすごい。
- 乗組員B
- でも、なぜわざわざ変えるんですか?
- 早野
- 基準として不安定だからです。
キログラム原器は、
表面のちょっとした汚染によっても
マイクログラムという単位で
増えたり、減ったりしてしまいます。
ものすごい小さな値ですが、
質量が変化することはいいことではありません。
科学が進歩していくなかで
正確さへの欲求が上がってきたこともあり、
「国際キログラム原器」では
物足りなくなってきたというわけです。
- 乗組員A
- へぇー。
- 乗組員B
- へぇー。
- 早野
- 改定された「新しいSI」は、
2018年11月にひらかれた
国際度量衡総会で承認されたばかりです。
そして、7つある基本単位のうち、
キログラムと同じように
定義の中身が大きく変わるものがあります。
そのひとつが
金子さんの研究分野「アンペア(A)」です。
- 乗組員A
- アンペアということは
「電気」ということですか?
- 乗組員A
- ブレーカーでよく見かけますよね。
「30アンペア」とか「40アンペア」とか。
- 早野
- そうです。
アンペアとは「電流の単位」のことです。
と、ここでようやく
金子さんの研究の話に戻れますね。
では、続きをお願いします。
- 金子
- ありがとうございます(笑)。
先ほどもいいましたが、
ぼくが電子をかぞえる理由は、
最終的に「新しいSI」で
定義されるとおりの電流をつくってみたい、
という目標があるんです。
- 乗組員A
- 定義どおりの電流?
- 乗組員B
- ひゃー、今回も大変そう(笑)。
(つづきます)