小学生でもわかる!「アインシュタイン」

アインシュタイン

はじめに

白髪頭をボサボサにして、カメラに向かってペロッと舌を出しているおじさんの写真。みんなも理科室の壁や図書室の本、テレビなどで一度は見かけたことがあるのではないでしょうか。

「なんで偉い学者さんが、あっかんべーなんてふざけた顔をしているんだろう?」と不思議に思った人も多いはず。

あのおじさんの名前は、アルベルト・アインシュタイン。見た目はとてもひょうきんですが、実は人類の歴史の中で「世界一有名な大天才」と呼ばれるスーパー科学者です!

もしアインシュタインが生まれていなかったら、みんなが毎日使っているスマートフォンの位置情報は毎日11キロメートルも狂って、目的地どころか隣の町まで大迷子になっていたかもしれません。

でも、彼は子どもの頃からテストで100点ばかり取っていたスーパー優等生だったのでしょうか?実はまったく逆で、学校の先生から「お前は何をやってもダメだ」と怒られてばかりの落ちこぼれだったのです!

どうやって世界一の天才になったのか、どんなびっくりする大発見をしたのか、はると・ひまりと一緒に楽しく見ていきましょう!

はると
はると
あのおじさん知ってる!理科室でいっつもあっかんべーしてるよな!本当に世界一の天才なのか?俺、ずっとお笑い芸人のおじいちゃんだと思ってたぞ!
ひまり
ひまり
ふふ、本当よ。アインシュタインは今のスマホや宇宙の科学の土台を作った、とんでもなくすごい人なの。知れば絶対にびっくりするわよ!

アインシュタインってどんな人? 〜落ちこぼれからの大逆転〜

アインシュタインは1879年にドイツという国で生まれました。子どもの頃の彼は、言葉を話し始めるのが周りの友だちよりずっと遅く、心配した両親が病院へ相談に連れて行ったほどでした。

そんな彼が科学の面白さに目覚めたのは、5歳のときです。病気でベッドに寝ていたとき、お父さんからお土産に「コンパス」をもらいました。箱をどんな向きにぐるぐる回しても、中の赤い針は必ずピタッと北を指します。

「手で触れてもいないのに、どうして決まった方向を向くんだろう?目に見えない不思議な力が世界を動かしているんだ!」と、幼いアインシュタインは心臓がドキドキするほど大感動しました。このコンパスとの出会いが、一生をかけた大研究の原点になったのです。

しかし、小学校や中学校での学校生活は決して楽しいものではありませんでした。当時のドイツの学校はまるで軍隊のように厳しく、先生が言ったことを疑わずにそのまま丸暗記する授業ばかりでした。

アインシュタインは「どうしてそうなるの?」「本当に先生の言う通りなのかな?」と自分の頭でじっくり考えたいタイプ。そのため、丸暗記を押し付ける先生に質問をぶつけて授業の邪魔だと怒られたり、「お前は社会の役に立たないダメなやつだ」と決めつけられたりして、ついには学校をやめてしまいました。

そんな彼を支えたのが、お母さんから教わったバイオリンと、大好きな数学や物理の本でした。学校のテストで良い点を取ることよりも、「自分で不思議に思った謎を、納得いくまでとことん考え抜くこと」こそが、アインシュタインの才能をぐんぐん伸ばす最強のエンジンだったのです。

📌 アインシュタインの少年時代!3つのひみつ
✔丸暗記の勉強は大嫌い!でも「なぜだろう?」と考える力は誰にも負けなかった!
✔5歳で出会ったコンパスの不思議に大感動し、目に見えない自然のルールに夢中になった!
✔バイオリンを弾いて頭をすっきりさせながら、大好きな科学の本をワクワク読みあさった!
はると
はると
先生に怒られて学校をやめちゃったのか!テストの点数が悪くても世界一の天才になれるなんて、勉強が苦手な俺、なんだか勇気が出てきたぞ!
ひまり
ひまり
大切なのはテストの点数だけじゃなくて、「なぜだろう?」と自分でとことん考えることなのよね。バイオリンが息抜きになっていたのも素敵だわ。
512px Albert Einstein Head
▲ アルベルト・アインシュタインの肖像写真

何がすごいの? 世界を変えた2つの大発見

大学を卒業したアインシュタインは、特許庁という役所で発明品の審査をする仕事をしながら、仕事の合間や休日に大好きな物理の研究を続けました。

そして1905年、彼が26歳のときに、これまでの科学の常識を根底からひっくり返す大論文を次々と発表しました。科学の世界では、この奇跡的な年を「奇跡の年」と呼んでいます。彼が成し遂げた、世界を変えた2つの大発見を見てみましょう。

時間の進み方が変わる「相対性理論」

私たちは「時間は宇宙のどこでも、誰にとっても同じ速さでチクタク進んでいる」と思い込んでいます。しかしアインシュタインは、「猛スピードで動くものの中では、時間の進み方がゆっくり遅くなる!」という驚くべき真実を明らかにしました。これを「相対性理論」といいます。

たとえば、動く電車の中でボールを真上に投げてキャッチしたとします。

  • 電車の中の自分から見ると、ボールは「まっすぐ上下」に動いただけに見えます。
  • でも、駅のホームの外から見ている人から見ると、電車が進む分だけボールは「斜めに長い距離」をビューンと動いたように見えます。

見る人の立場によってボールの進む距離が変わるように、実は「光の進み方」も見る人によって変わってしまいます。でも、宇宙には「光のスピード(秒速30万km・1秒で地球を7周半)は、誰から見ても絶対に変わらない!」という鉄のルールがあります。 このルールを守るために、なんと「動いている人側の時計の針がゆっくり進むことで、つじつまを合わせている」のです!光のスピードに近づく超特急ロケットに乗ると、地球に残った人たちよりも時間がゆっくり進むのはこのためです。

世界一有名な公式「E=mc²」

教科書や科学番組で一度は見かける数式「E=mc²(イー・イコール・エム・シーじじょう)」。この暗号のような不思議な式は、「わずかな重さ(物質)の中に、とんでもなく巨大なエネルギーが眠っている」という秘密を解き明かしたものです。

「c」は光のスピード(秒速30万キロメートル)を表し、それを2回掛け算(二乗)するため、計算結果は天文学的な巨大パワーになります。 なんと、約0.02グラムというたった米粒1粒の重さの中にも、大都市全体の電気を丸一日まかなえてしまうほどの超エネルギーがぎゅっと詰まっているのです!

🔥 私たちが信じる常識
✔時間は世界中の誰にとっても同じ速さでチクタク進む!
✔重さがある「物」と、光や熱などの「エネルギー」はまったく別のもの!
🛡️ アインシュタインが発見した新常識
✔スピードを上げて動くものの中では、時間の進み方がゆっくり遅くなる!
✔たった米粒1粒の重さの中にも、街を動かす巨大なエネルギーが眠っている!
はると
はると
米粒1粒で街全体の電気を作れちゃうのか!?そんな超パワーが隠れてるなんて、今日から給食のご飯粒を残せなくなっちゃうな!
ひまり
ひまり
ふふ、小さな粒の中にも宇宙のパワーが眠っているのね。時間がのびちぢみする発見も、それまでの常識を全部ひっくり返した大革命だったのよ。
ノーベル賞メダル
▲ アインシュタインも受賞したノーベル物理学賞のメダル

実は毎日お世話になってる! 今のくらしとアインシュタイン

「時間が伸び縮みするなんて、宇宙飛行士だけの話で私たちの生活には関係ない」と思うかもしれません。しかし実は、現代の便利なハイテク生活は、アインシュタインの発見がなければ一日たりとも成り立たないのです!私たちが毎日お世話になっている、代表的な2つの技術を紹介します。

スマートフォンのGPSとカーナビ

地図アプリや位置情報ゲームで今いる場所をピタリと教えてくれるGPSは、宇宙を飛んでいるGPS衛星からの電波を受け取って場所を計算しています。

GPS衛星は、宇宙空間を時速約1万4000キロメートルという猛スピードで飛んでいます。スピードが速いと時間はゆっくり進みますが、同時に宇宙は地球の表面より重力が弱いため、逆に時間が少し早く進みます。

この2つを合わせると、宇宙の衛星に積まれた時計は、地上の時計よりも毎日およそ100万分の38秒だけ早く進んでしまうのです! ほんの一瞬のズレですが、光の速さで計算すると毎日約11キロメートルもの位置の狂いにつながります。アインシュタインの相対性理論を使ってコンピュータで時計のズレを直していないと、カーナビを頼りに進んでも隣の町の山奥に案内されて大迷子になってしまいます!

自動ドアやソーラーパネル

お店に行くとスッと開く自動ドアや、家の屋根で太陽の光から電気を作るソーラーパネル。ここにもアインシュタインの知恵が生きています。

実はアインシュタインがノーベル賞を受賞したのは、相対性理論ではなく「光電効果」の仕組みを解き明かしたことでした。 彼は「光は波であると同時に、小さな粒の集まりでもある」と考えました。金属に光の粒が当たると、パチンと弾かれたように電子(電気のもと)が飛び出します。この発見のおかげで、人が近づいた光をキャッチする自動ドアのセンサーや、太陽光発電パネルが誕生したのです。

STEP 1 宇宙を飛ぶGPS衛星の時計が毎日少しずつ狂う!
猛スピードと宇宙の弱い重力によって、GPS衛星の時計は地球上よりも毎日100万分の38秒早く進んでしまいます。
STEP 2 アインシュタインの計算式でズレをピッタリ修正!
アインシュタインの相対性理論を使って、コンピュータが衛星の時間のズレを自動でミリ秒単位で計算して補正します。
STEP 3 迷子にならずにスマホで目的地へバッチリ到着!
時間のズレを直すことで、毎日11キロメートルも場所が狂うのを防ぎ、正しい現在地をスマホに届けてくれるのです!
はると
はると
俺のスマホゲームで位置情報が正確なのも、アインシュタインのおかげだったのか!毎日11キロもズレたら、サッカーの試合会場どころか隣の市まで飛ばされちゃうぞ!
ひまり
ひまり
そうなの!遠い宇宙を飛ぶ人工衛星の時計をアインシュタインの数式が毎日直してくれているなんて、私たちの暮らしのスーパーヒーローね。
地球をまわる人工衛星とGPS
▲ 宇宙から正確な位置を教えてくれるGPS衛星

人間味あふれる! おもしろエピソードと心にひびく名言

ここまで読むと、アインシュタインは難しい計算ばかりしている近寄りがたい大学者に思えるかもしれません。しかし実際の彼は、おちゃめで人間味にあふれ、世界中の子どもたちから愛される最高にユニークな人でした。

靴下が嫌いでいつも素足!?

アインシュタインは普段の身だしなみにはまったく無頓着でした。「靴下を履くと親指のところに穴があくから嫌だ!」と言って、大統領や王様の前に出るときも靴下を履かずに素足に靴を履いて出かけました。髪の毛もブラシでとかさずいつもボサボサでしたが、本人は「着心地がよくて楽ちんなのが一番さ!」と大笑いしていました。

あの有名な「舌出し写真」の真相

カメラに向かって舌をペロッと出している写真は、世界で一番有名な科学者の写真です。この写真は、彼が72歳の誕生日を迎えた夜に撮影されました。

パーティーが終わって車に乗り込んだとき、たくさんの新聞記者やカメラマンが取り囲み、「博士、笑ってください!ポーズをとってください!」としつこく迫ってきました。普通なら怒って窓を閉めてしまうところですが、アインシュタインは茶目っ気たっぷりに「あっかんべー!」と舌を出してみせたのです。

形式ばった偉そうな態度が大嫌いで、誰に対してもユーモアを忘れなかった彼らしい名場面でした。また、彼は戦争を心から嫌い、世界中の子どもたちが平和に暮らせる世界を願って最後まで行動し続けました。

心にひびく2つの名言

そんなアインシュタインは、未来を生きるみんなに向けて素敵な言葉を残しています。

  1. 「大切なのは、質問することをやめないことだ」
    どんな当たり前のように見えることでも、「なぜだろう?」「どうしてかな?」と不思議に思い続ける心が、世界を変える新しい発見につながります。
  2. 「想像力は、知識よりも大切だ」
    今知っている知識には限界がありますが、頭の中で自由に思い描く想像力には限界がありません。新しい未来を切りひらくのは、いつだって自由な想像力なのです。
❓ Q. どうして舌を出した写真が世界中で愛されているの?
💡 A. 世界的な大天才なのに威張ったり気取ったりせず、おちゃめでユーモアにあふれる人柄が世界中の人々の心をつかんだからだよ!
はると
はると
靴下に穴があくから履かないなんて、最高に面白いおじさんだな!俺も「なんでだろう?」って疑問を大切にして、誰も思いつかない新しいドリブル技を想像してみるぞ!
ひまり
ひまり
ふふ、はるとのその好奇心は素晴らしいわ!「想像力は知識よりも大切」って言葉、勉強だけじゃなくてスポーツや夢を追いかけるみんなへの最高の応援メッセージね。
舌を出すアインシュタイン
▲ 72歳の誕生日に撮影されたユーモアあふれる舌出し写真

まとめ

📝 今日のまとめノート
1 丸暗記は苦手だったけれど、自分の頭で「なぜ?」をとことん考え抜く大天才だった!
2 スピードで時間が伸び縮みする「相対性理論」や、巨大エネルギーの公式「E=mc²」を発見した!
3 スマホのGPSナビや自動ドアなど、私たちが毎日使うハイテク技術の土台を支えている!
4 靴下嫌いや舌出し写真などユーモアたっぷりで、「質問をやめないこと」の大切さを教えてくれた!
🖍️ ✏️
はると
はると
アインシュタインって難しい公式の人かと思ってたけど、すごく身近に感じられたよ!常識にとらわれないで、頭の中でどんどん新しいアイデアを広げていくぞ!
ひまり
ひまり
ええ、自由な想像力を持つことが一番の武器なのね。…ところで はると、新しいアイデアを広げるのもいいけれど、その前に机の上にたまっている算数のプリントを片付けましょうね?
はると
はると
ギクッ!…ひまり、それだけは想像したくなかったんだよな…!すぐ宿題やるよ!
ひまり
ひまり
ふふ、その調子よ!宿題が終わったら、新しいドリブルの練習に付き合ってあげるわね!
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