「ゆで卵を速く回すと、なぜ立つのか」（1） コーチャー／下村裕（慶應義塾大学法学部教授、理学博士） 今日は最初に問題があります。みんな、冷蔵庫に、あるいは今お母さんが夕ご飯の準備中でゆで卵とか作ったりしてない？　そのゆで卵をクルクル回すとどうなるのか？　ということで、今日はそれを解明された方がサイコーとして来てくださってま〜す。すごい面白い話になりますから、じっくりお話を聞いていきましょう。さぁ、今週のサイコーは慶應義塾大学法学部教授で理学博士の下村裕（ユタカ）さんです。こんにちは。 こんにちは。よろしくお願いします。 法学部の教授で理学博士って、文系も理系もOKってことですか？   いえ、私は理系人間で、ただ大学では文科系の大学生に物理学を教養として教えています。 なるほど。法学部で法律を勉強する学生さんにも物理も教えるってことなんですね。   そうです。あと政治学科、それから文学部、経済学部、商学部も全部教えています。 今日はゆで卵を高速で回転させるとどうなるのかということですが、その前に、そういう研究をする専門家がいるのも驚きです。先生、ゆで卵を速く回すとどうなるんですか？ 速く回すと寝ていた卵が立ち上がる。 立つんですか！ ゆで卵が？ ゆで卵ってよくお尻をちょんと割ると立つと言いますけれど。   そう。コロンブスはそうしました。 そうか、あれはコロンブスの卵か。速く回すと立つ？   そうです。立つというのは、卵の中心が低い力で上に上がるということです。普通は重力があるので重いものは下に落ちていくはずなのに、この場合は立っている。コマもそうですが、ちょっと不思議な現象なんですね。 今日はこのラボにゆで卵が2つあります。先生、これは手でも回せるんですか？   もちろん。 手で回して立つ。   はい、立ちます。 じゃあキッズのみんなも、もし冷蔵庫にゆで卵があったら回してみてね。ちょっと先生やってください。   じゃあ、いきま〜す。 回った、回った、回った。おぉ立った、立った、立った！　おぉ〜！！（拍手）コマですね。コマの原理。   そうですね。コマと同じように重心を上げるということなんです。 ちょっと待って、僕もやってみる。   はい、立ちました。 立つ！　先生、ちょっと待ってください。これ極めて簡単ですけど、これで何か賞をとったり、ものすごい偉いことで発表されたりとか、そういうことなんですか？ いえいえ、もう何もありません。「サイエンスキッズ」にご招待いただいたのが最大のご褒美です（笑）。   このページのトップへ そうですか。ありがとうございます。先生はゆで卵を高速で回したら立つということのご専門なんですか？   いえ、私の専門はもちろん物理学ですが、その中でも流体力学といいまして、空気とか水がどんなふうに流れるかを調べる学問が専門です。 空気や水の流れ。例えば、川の上流から下のほうに水が流れていくこととかを研究されている？ それが何でゆで卵の立ち上がりの研究をテーマに選ばれたんですか？ 直接は関係ないんですが、2000年から2年間イギリスのほうで勉強させていただく機会を大学からもらいまして、その時に、最初は流体力学を研究しようと思って行ったのですが、2年間のうち1年間ちょっとやってみて、なかなかうまく新しい発見ができませんでした。それでどうしようかな〜と思っている時に、ケンブリッジ大学のモファット先生の講演を聴いたんです。 ケンブリッジ大学って、何百年も前からある超有名名門大学ですよね。   そうですね、世界一流の大学です。 そちらに留学されて行き詰っちゃったんですか、先生は。   行き詰っちゃって（苦笑）。 モファット先生に出会った。   そうです。その講演自体は別の話だったんですが、なぜか講演の最後に彼が卵のパックを持っていて、さっきやっていただいたように回し出して、やっぱり立ったわけです。それで彼が言うのは、こんなふうにゆで卵を回すと立つのは昔から知られている現象で、どうして立つかという説明も簡単にできる。ケンブリッジ大学の学生に非常にいい試験問題になると言うんですね。私はこの現象自体は学生の頃から知っていて、なかなか解けている論文を見たことがなく一度暇があったら研究しようと思っていたんですけれど、その時、彼が解けているというので、ちょっとショックを受けたんですね。だけど、その後で彼が今度は生卵を持ってきて、生卵は回すとゆで卵みたいに簡単に回らないんです。 あっ、生卵をラボに用意すればよかったですね。生卵は簡単に回らない。   回らない。 立たないですか？ゆで卵だけは立つ。   そうですねぇ。生卵は立たないかどうかは分からないんですが。 分からない。キッズ、もしあったらやってみてよ。ゆでと生の両方で。   それが、モファット先生が言ったオープンクエッションなんですね。 オープンクエッションというのは？   未解決のままです。今も未解決です、実は。 超有名な頭のいい大学で、何で卵を回して立つかどうか、原理が分からないんですか？   分からない。彼が言ったのは、生卵は手でやるとなかなか速く回らないんですが、機械でものすごく速く回した場合にゆで卵と同じように立つかどうか、それが未解決の問題だと言うんですね。それで、私がちょうど行き詰ったものですから、ちょっとこれを考えてみようかな、挑戦してみようかなと思って、それで考え出したんですね。専門が流体力学ですから、生卵は中に黄身が入っていて液体ですよね。そうすると流体力学も生きてくるので、これはいい問題かなと思い考えてみようと。 それで結論はどうだったんですか？   結論は、研究し出した頃に生卵は中に液体が入っていて難しいので、まず簡単なゆで卵から自分なりに計算してみようと。それでやり出したら、立たないことが逆に証明されてしまうんですね、私がやると。 生卵は立たない。   いえ、ゆで卵です。簡単なほうのゆで卵が立つはずなのに、計算でやると立たないという結論になるわけです。   このページのトップへ でも今、実際手で回したら立ったわけですよね。   そうなんです。厳然とした事実があるんですけれど、理論的に説明しようと思うと立たないとなって困っちゃったなぁと思った時に、また、ひょんな所でモファット先生と会いました。「先生のおっしゃるように立たないんですけど」と言ったら、「じゃあ一緒に共同研究しましょうか」ということになって、まぁ、趣味のような話ですけれど2人で週に1回ずつぐらい議論して研究し出したんですね。それで、運良く卵が立っていく時の数学的な解（カイ）が得られたんです。普通は解けない方程式なんですが。 カイというのは答え？   答えです。 正解の解（カイ）ですね。   ええ。方程式の答えが得られて、非常に単純な答えで、これをぜひ論文にしようということで『ネイチャー』という雑誌に。 あっ！ 有名な科学雑誌。   はい。それにちょうど3月末の欧米のイースター祭、復活祭に。卵がシンボルの復活祭の頃に掲載していただいて、世界中から大きな反響をいただきました。 ゆで卵が高速で回るとなぜ立つのかということが。   そうです（笑）。 でも、これはすごく重大なことで、実際手で回したら立つわけです。それが答えじゃないですか。   はい。 でも、そうなるという説明付けをつけることにより、ものすごい権威のある科学雑誌『ネイチャー』に掲載されるということですね。研究というのは。 そうですね。逆に言うと、本当に身近なありふれた現象の中で、まだまだ起こる理由が分かってないものがあるということですね。科学って分からないことを分かりやすく説明することが非常に大事な使命ですから、そういう意味で『ネイチャー』も評価したと思うんですね。 でも先生、『ネイチャー』で評価されたよりも、今日この「サイエンスキッズ」のラボに来られたことのほうが権威があるとおっしゃった。 もちろんそうです。小学生の皆さんが将来こういうことを発見していくと思いますので、夢が与えられれば私は一番幸せですね。 なるほど、素晴らしい。先生、ゆで卵に関しては、回すと立つ以外にもうひとつ変わった現象があるんですって？   これはもう信じがたいことですけれど、実は立ち上がっていく途中でひとりでにジャンプする。 ゆで卵がジャンプする！？   そう。 おっと、この辺りで時間になってきました。回転するゆで卵がなぜジャンプするのか!? そのナゾについて来週迫っていきたいと思います。今週のサイコーは慶應義塾大学法学部教授で理学博士の下村裕さんでした。ありがとうございました。 ありがとうございました。   このページのトップへ