自然界の不思議や本質を物理の手法で解き明かそう！
「ひらめき☆ときめきサイエンス（※）」のプログラムに「学校でも見たことのない装置を使い、強引で一見危険そうな実験も行います」とあり、これは子どもたちがわくわくしそう！と思いました。
専門的な公式はさておき、超伝導体は私たちの暮らしの割と身近なところにあるようです。
先生の研究は超伝導体とのことですが、専門分野について教えてください。
超伝導とは、特定の金属や化合物が一定温度以下で電気抵抗が０になる現象のことです。1911年に発見された液体ヘリウム（-269℃）で冷やす必要がある超伝導を「低温超伝導」、1986年に発見され、それよりも温度が高い液体窒素（-196℃）でも超伝導状態になるものを「高温超伝導」と呼んでいます。建設中のリニア中央新幹線は、極低温まで冷却された超伝導磁石の磁力で車体全体を浮かせて走行しますし、病院で皆さんの検査に使われているMRI（磁気共鳴画像法）にも低温超伝導が使われています。
私が研究しているのは高温超伝導のほうです。窒素は空気中にあるので、それを液体化すれば非常に安価かつ手軽に電気抵抗０の状態が実現できます。超伝導にも様々な応用があり、私は基板の上に高温超伝導の薄膜を作り、それを微細加工して、量子的な特性を出す研究をやっています。量子コンピュータなどのエレクトロニクス的な応用を目指す基礎研究になります。高温超伝導で薄膜をきれいに、高品質なものを作ることはなかなか難しいのですが、それが実現できれば、電磁シールド、電子回路の配線、超伝導デバイスなど、特に超高感度、超高速を目標としたエレクトロニクス分野への応用が期待されています。
科学のおもしろさを子どもたちに伝える「ひらめき☆ときめきサイエンス」（※）にも参加されています。
最初は超伝導の結晶構造や特性を解説する内容だったのですが、参加者から「超伝導を実際に作りたい！」という声が非常に多く寄せられました。超伝導を焼結するには、大学の学生実験でも800℃で10時間くらいキープする必要があり、2～3日かかります。ところが5ミリ四方の１点を数秒で800～1000℃に上げられる装置が大学にあり、それを使えば10分くらいで試料が溶融して超伝導になるとわかりました。太陽を見るようなメガネをかけて、その装置の操作を子どもたちにやってもらい、作製した超伝導体が実際に電気抵抗０になるかも、自分たちで測定して確かめてもらいます。この実験はうちでしかやっていないので、宮城はもちろん東京や大阪、沖縄、カナダから参加者が来たこともあります。
上手くいかないことも多いのですが、私はそこを楽しんで欲しいと思っています。2回チャレンジできるので、再度試して、どうして上手くいかなかったのか自分で考えることが大切です。学校の実験では先生が「これはこうなんです」と教えてしまいますが、ここでは一人ひとりが作業や測定をやり、それがどういう意味か考えてもらいます。このプログラム以外にも、高校生に物理をやる意義を伝えられないかと考え、高校の先生たちと組んで超伝導を作る授業をやり始めています。
物理というと特別な人の学問という気がします…。
物理は嫌いだ、苦手だという人が多いですが、それは物理＝わけのわからない公式と勘違いしているからだと思います。物理というのは、自然界を見た時に見えてくる構造やルールを調べる学問なんです。例えば木に生えている葉っぱは適当に生えているわけではありません。葉っぱの仕事は太陽の光を浴びて葉緑体で栄養を作ることなので、効率よく光が当たる向きで生えています。これを調べると、フィボナッチ数列という数列に従った向きで生えていることがわかります。そういったことを書き表したのが物理の公式です。自然は嘘をつかず正直なので、常に同じような現象が見えてきます。
小学生には数式を使って教えられないので、「その物の気持ちになってみるとわかることがあるよ」と話します。例えば液体窒素を机の上にこぼすと、球になって広がっていきます。室温が20℃くらいだとすると、-196℃の液体窒素からすると、そこは200℃を超える世界です。その空気に触れないために表面積を小さくするには、球になるのが一番なわけです。私たちも寒い時に身体を縮めるのと同じですね。
数学や理科、物理は好きでしたが、子どもの頃から本を読んでいました。伝記から入って推理小説など論理的な話が多かったですが、芥川龍之介や夏目漱石などの有名どころはもちろん、三浦綾子には人生観を変えられるくらいハマりました。中学2年生の時に家にあった『現代論理学入門』（沢田允茂・岩波新書）を読んでとても感動しました。論理学の考え方がわかれば、ほかの学問も構造が見えてくるので、すべて解けると思いました。
私は文系・理系という分け方はないと思っていて、まずは単純に区切って理解できるかが重要だと思っています。理解したことを数式で表現するのが数学や物理などの自然科学で、言葉で表現すれば2022年から高校国語で導入された論理国語のような論説文になります。勉強に限らず社会や日常生活のことも、単純に区切り論理的に考えると自分の視点が持てると思います。でも、私は特に論理押しではなくて、荘子を読んで、論理を極めると感覚（道）に行き着くと思っています。
自分で考える力や自分の意見はとても大切です。だからお子さんの勉強を見てあげたり、話をする時にも、「どうしてそうなるの？」と自分の意見を言うように導いてあげてください。時間がないと「こうしましょう」「こうしなさい」と言いがちですが、やはりお子さんが自分で選択した形になるよう声がけして欲しいと思いますし、それが将来も含めて「生きる力」に繋がると思います。間違えたとしても、間違いから得られることもあることを常にお子さんに伝えておけば、間違うことを恐れなくなると思います。
親御さんも遠い記憶で、小中学校の内容は難しいと思います。でも、一緒に考えよう！でいいと思います。共働きなどで忙しいかもしれませんが、お子さんのその後の人生を考えたら、6歳から15歳くらいまでの9年間です。勉強を一緒にやって、お子さんが先にわかったら「すごいね」と褒めてあげて、お子さんが自分で進んでいけるような声がけができるといいですし、一緒に学び直すのもいいかもしれませんよ。
