くり返さない秩序は、結晶と呼べるのか― 博物館の箱から始まった、宇宙46億年のミステリー
ある日、イタリアの博物館の地下で、一つの箱が開けられました。 その箱には、古い岩石のかけらがいくつか入っていました。特別な展示品でもなく、ただの鉱物標本として保管されていたものです。 ところが、その小さな粒を顕微…
一歩目、足の着き方が、すべてを変える ― ティラノサウルスの接地様式と歩行運動学
ランニングを始めてマラソン大会に出るようになると、少しでも効率よく走りたいという欲が出てきます。 YouTube動画や書籍で「かかと着地」や「フォアフット（つま先着地）」という言葉を目にするのも、そのころです。 …
宇宙は乱れていく。それでも、なぜ複雑になるのか―機能的情報という考え方から見る宇宙の進化
朝、台所でお湯をわかします。 やがて気泡が立ち、蒸気がのぼる。 放っておけば、熱は部屋に広がり、やがて冷めていきます。 これがエントロピー増大、すなわち第二法則の世界です。 秩序はほどけ、差はならされ、全体は均されて…
足りない重さの正体―ダークマターは“止まらなかった宇宙”だったのか
夜空の星を見ていると、宇宙は光で満ちているように感じます。 けれど、星や銀河の動きを計算すると、見えているものだけでは重さが足りません。 その足りない重さとは、いったい何なのでしょうか。 見えない星でしょうか…
砂の海に立つ、極彩色の狩人―内陸の川辺で進化した新種スピノサウルス
砂漠の真ん中で日が沈みかけていました。 発電は太陽光だけ。 作業時間はあとわずかです。 研究者たちは一台のノートパソコンを囲んでいました。 画面には、砂の表面から拾い集めた歯と顎の破片をCTスキャン（三次元的に内部構…
量子力学は、自分の謎をほどきはじめた―100年の測定問題に光
机の上のりんごは、そこにあります。 赤くて、丸くて、触れば確かな手ざわりがある。 誰が見ても、同じ場所にあるとわかる。 世界は一つで、はっきりしている。 私たちは疑いなく、そう思っています。 ところが、物をとても…
傷は、どこで最初に気づかれるのか―マクロファージ核が読み取る“形”の変化と即時血管応答
「そこ、耳の後ろ、少し血が出てるよ」 そう言われて、はじめて触れてみる。 自分ではまったく気づいていなかったのに、指先にわずかな湿り気が残る。 痛みは、そのあとから追いついてくる。 異変は、自覚よりも先に、どこか…
見終えたはずの標本が、もう一度口を開くとき―ゲーテの琥珀に閉じ込められていたのは、アリではなく私たちの注意だった
ドイツ中部の町ワイマールにある旧邸宅。 その廊下の一角に、長いあいだ動かされることのなかった木製のキャビネットがあります。 引き出しには、石や鉱物、植物片が詰め込まれ、数えれば一万八千点を超える自然物が収められていま…
正しい答えが三つあっても、世界は一つにならない―GHZ型パラドックスが示した量子の文脈
会議で三人の同僚が、同じ出来事について報告している場面を想像してみてください。 一人目の説明は筋が通っている。 二人目の話も、別の角度から見れば正しい。 三人目も同様です。 誰も嘘はついていないし、論理の飛躍もない。…
暖かい光の記憶―赤外線が欠けた世界で、私たちの目に起きていたこと
冬の夕方、低い太陽の光に手をかざすと、理由もなくほっとすることがあります。 キャンプで焚き火を囲んでいるときも同じです。 炎を見つめているだけなのに、目の奥がほどけ、景色の輪郭がやわらぐ。 眩しいわけでも、明るさが増…
植物は状況を解釈している―長期電気信号観測が捉えた、ストレス対応の違い
鉢植えの土が乾いてきても、植物はすぐには萎（しお）れません。 葉はハリを保ち、昨日と同じ姿をしています。 そのあいだ、植物の内部では、水が減っているという情報が処理され、まだ耐えるのか、方針を切り替えるのかが検討され…
わからないと認めたとき、科学は前に進む― 進化の袋小路に立つ「キノコのゴジラ」
“それ”の高さは最大8メートル。 太さは直径1メートル近くに達します。 人が横に立てば、見上げるしかない円柱状の存在が、4億年前の地球で、陸上に突き立っていました。 枝も葉もなく、根が広がる様子もない。 ただ巨大な柱…
自分を差し出す匂い — アリのサナギが放つ「利他的サイン」
集団の中で体調が悪くなったとき、人はなるべくそれを隠そうとします。 弱っていると知られれば、役割を外されたり、距離を置かれたりするかもしれないからです。 学校でも職場でも、少し無理をして平然を装う場面は珍しくありませ…
遅咲きの暴君王―ティラノサウルスはいつ大人になったのか
博物館に並ぶティラノサウルスの骨格は、いつも威圧的な姿を見せています。 巨大な頭骨、太い脚、圧倒的な体の大きさ。 その姿から私たちは、「これほど強い存在なら、若いうちに一気に成長したに違いない」と自然に考えてしまいま…
盗み聞きで学んでいた―ギフテッドの犬たちが覚えていた「物の名前」
家の中で、人は犬に向かって話しているつもりでも、犬は別の場所で耳だけをこちらに向けていることがあります。 名前を呼んでいないのに反応する。 視線は合っていないのに、音だけは確かに拾われている。 多くの場合、それは偶然…
エウロパに欠けているもの―生命を支える条件は何か
木星のまわりを回っている衛星エウロパは、太陽系の中でも注目されてきた天体です。 その理由は、分厚い氷の下に液体の海があり、そのさらに下には岩があると考えられているからです。 水と岩がふれ合う場所は、生命にとって大切だ…
何日先の天気を予測できるようになったのか―ECMWFの中期予報50年史と、衛星観測・アンサンブル・AI予報システム
台風の季節になると、かつては気象庁が発表する情報が、ほぼ唯一の手がかりでした。 ところが最近では、スマートフォンのアプリを開けば、1週間単位で先を見通す台風の予想進路図を確認することができます。 複数の数値予報モデル…
終わりは、いつ終わるのか―境界線の上で見つかった、アンモナイトの短い余命
地層の境界は、一本の線として描かれます。 白亜紀と古第三紀の境目も、崖の断面では薄い層として現れ、「ここで時代が切り替わった」と説明されます。 その線は便利で、理解もしやすい。 けれど自然が、その線を知っているかどう…
「3姉妹の家」の謎と、歪んだコイン―出生時の性別は、どこまで偶然なのか
待合室を見渡していると、家族の並び方に目が止まることがあります。 元気な男の子を3人連れてぐったりしているお母さんもいれば、年の近い3姉妹が同時にしゃべって場を明るくしているお母さんもいる。 診療の合間に、そうした光…
ちゃんとしたゆで卵をつくりたい！―あえて火加減を捨てた発想の転換
できあがったゆで卵を割った瞬間に、「あれ？」と思うことがあります。 黄身はちょうどいいのに、白身が落ち着かない。 あるいは白身は形になっているのに、黄身が思ったより重たい。 調理の手順は間違いのないはずなのに、どこか…
猫は何を話しているのか―ミャーとゴロゴロが分かれた理由
私のクリニックは、猫と暮らしている“猫派”のスタッフが多いです。 話を聞くと、猫の鳴き声を聞いただけで状況が分かるのだと言います。 空腹なのか、かまってほしいのか、あるいは少し機嫌が悪いのか。 猫の鳴き声は、意味を運…
世界はどこから始まったのか—個と宇宙をつなぐ新しい仮説
映画『惑星ソラリス』（1972年）では、主人公の前に立ち現れた存在が、彼自身の記憶と向き合う場面があります。 その背後に広がる惑星の海は、観測者の内面に応じて世界の輪郭を変える存在として描かれています。 この象徴的な…
T. レックス の幼体ではなかった―ナノティラヌスが描く“もう一つの捕食者”
映画『ジュラシック・パーク』（1993年）の豪雨のシーンで、ティラノサウルスが闇を裂くように現れる場面があります。 観客はあの巨体に圧倒されますが、もし画面の端に、もっと細身で俊敏な影が潜んでいたとしたらどうでしょう…
生き物のいない呼吸―土がひとりで炭素を燃やすとき
映画『オデッセイ』で、取り残された宇宙飛行士が火星の砂にジャガイモ畑をつくる場面があります。 乾いた赤い地面に、人間の排泄物や残り物を混ぜ、酸素や水を与えることで、「ただの砂」が食料を生み出す場へと変わっていきます。…
細胞を動かす“連結のフック”―キネシン-2が荷物を選ぶ仕組み
映画『ヒューゴの不思議な発明』には、止まった自動人形の内部で、少年が小さな歯車の欠けを見つける場面があります。 大きな機構よりも、見落としがちな細部が全体の動きを左右する。その構図は、細胞の中にも息づいています。 …