雑学界の権威・平林純の考える科学

 ビールをグラスに注ぐと、「グラスの中の泡は上に浮かび上がっていく」のが普通…と思えます。 泡(気体)はビール(液体)より軽いはずだから、そんな現象起きるわけがない!と思うかもしれませんが、 しかし、たとえばギネスビールは、グラスに注いでからしばらくの間、グラスの中で泡が下へ下へと沈んでいくさまが見えます (この現象は「ギネス・カスケード(垂れ連なる流れ)」と呼ばれます)。 そしてまた、ギネス以外のビールや水ですら、そういった「下に沈んでいく泡」を見ることができます(参考)。

 グラスの中で「下に沈む泡」ができるのは次のような理由(過程)によるものです(参考解説参考数値シミュレーション論文)。

  1. グラスの中央下部で泡が発生する
  2. 泡がグラス中央部で上昇する際に、(ビールの)粘性によりビール自体にも上昇流が発生する
  3. 上昇したビールは、グラス径が広がり始める部分で渦が発生し、(グラス径が広がる部分では)グラス表面に沿って下へ下降する流れが生じる
  4. (泡が小さい場合)泡に働く浮力はビールの粘性による抵抗力より小さいため、グラス表面近くの下降流に沿って泡が下降していく
これらのことは、少し想像してみると「いたって当たり前」の現象であることがわかると思います。たくさん泡が真上に上っていけば、理想的にサラサラでない飲み物ならば、飲み物自体にも流れが発生するし、(泡が真上に上っていくのに)グラス径が広がれば、飲み物とグラス表面近くには、飲み物の下降流が自然に発生するはずです。…つまり、それはギネスビールに限らず、「(グラス下部で)泡が発生する液体」を「上が広がったグラス」に注げば、実は普通に起きる現象なのです。

 「沈む泡」と言えばギネスビール…となる理由は、ギネスビールでは比較的小さな泡ができやすかったり、色が非常に濃くグラス内部の上昇流(と上っていく泡)が見えず・グラス表面近くの下降する泡しか見えないために、ギネスビールでは「下に落ちていく泡」が顕著に目立つから、というわけです。(右の図はグラス内部の流速と泡とビールの比率~茶色部分が泡が多い部分~を示した数値計算結果です)

 (ギネスでなくとも)ビールを「上が広がったグラス」に注げば、ギネスビール風「下に沈む泡」を作ることができます。 「上広がりのグラス」を使い、(グラスの上部が絞られている部分にはビールを注がないようにすれば)グラスの径が変わる辺りから上の部分では、泡が下に流れ落ちていくようすを見ることができます。

 こんな『ギネスビール風「下に沈む泡」を作るコツ』を覚えておけば、暑い夏を冷たいビールで気持ち良く・楽しく過ごすことができるかもしれません。

 アップル社が「Macbook Pro Retinaモデル」を発売しました。 そのディスプレイに関する説明には、こうあります。

 15.4インチのディスプレイに500万を超えるピクセルを載せてみると、 その結果はまさに圧巻でした。ピクセル密度がとても高いので、 人間の目では一つひとつのピクセルを識別できないほど。

この「人間の目では一つひとつのピクセルを識別できないほど」というアップル社の宣伝文句は、もちろんアップルお得意の「誇大広告」です。

 アップルが「Retina画面」と呼ぶMacbook Pro Retina・New iPad・iPhone4の画面の画素サイズを「このくらいの視力の人なら識別することができる」という「視力換算」したものが右のグラフです。 「視力換算」というのは、通常の「使用状況=各々の機器を使う歳の観察距離」で、ディスプレイの画素(ピクセル)サイズを識別することができるかどうかを、視力の計算式を用いて(大雑把な換算ですが)算出してみた、ということです。 その結果は、こうなります。(それぞれの観察距離は、50cm,30cm,20cmとして、視力換算しています)

  • Macbook Pro Retina:視力 1.3の人なら画素が見える
  • New iPad:視力 0.9の人なら画素が見える
  • iPhone4:視力 0.8の人なら画素が見える

 ちなみに、「視力」というのは、(下に貼り付けた説明図のように)モノを眺めた時(そのモノが)どの程度の(広がり)角として見えるか・そしてその(広がり)角が識別できるかによって決まります。 「見えるかどうか」には、実際の「画素(モノ)の大きさ」だけでなく、その画素(モノ)を「どのくらいの距離から眺めるか」も重要なのです。 だから、iPhone4の画素サイズが一番細かかったとしても、iPhoneのようなスマートフォンは近くから眺められるので、「視力 0.8の人ですら(実は)画素が見える」という結果になってしまうのです。

 さて、Macbook Pro Retinaモデルは、「視力 1.3の人なら画素が見える」という結果でした。 つまり、「目が悪い」人でなければ、この程度の大きさ(ピクセルサイズ)では、「人は識別できる」のです。 解像度が高くなったといっても、実は、まだまだ解像度は(人間の視力基準で考えれば)足りていないのです。

 アップルお得意の「誇大広告」は、それにダマされず、けれど(それを)楽しむべき、なのかもしれません。 嘘を丸呑みに信じダマされるのはただのアホですが、それを冷静に眺めていてもアホな(同じ)人間であることに変わりはありません。 だとしたら、「踊るアホウに見るアホウ、同じアホウなら踊らな損々~」という阿波踊りのように、ダマされず、けれど楽しむ、というのが風流なのかもしれない、と思います。

 「視聴者から寄せられた依頼に基づき、世のため人のため、公序良俗・安寧秩序を守るべく、この世のあらゆることを徹底的に調査追及する娯楽番組」である探偵ナイトスクープ(大阪 朝日放送)で、「アホ・バカ分布図」というものが作られたことがあります。 これは、「アホとバカの境界線はどこか調べて欲しい」という依頼をきっかけに、日本の各地域でバカ・アホ・タワケ…一体どの言葉が使われているかを調べ上げた一大娯楽研究です。 「探偵」たちが日本全国津々浦々を調査した結果、浮かび上がってきたのが「(京都を中心として同心円を描く)アホ・バカ…分布図」でした。 つまり、柳田國男が「蝸牛考」で提唱した「方言周圏論」のように、(昔の文化中心だった)京都周辺で生まれた新しい言葉が、時間をかけて日本列島に広がり伝わっていき、古い言葉が京都から離れた場所に残り、京都に近づくほど(後に生まれた)新しい言葉が使われている、というわけです。

 そんな日本全国の「アホ・バカ分布図」をもとに、日本列島の中で文化・言葉が伝わっていくようすをモデル化しシミュレーション解析した論文があります(PDF: “Modelling the Spatial Dynamics of Culture Spreading in the Presence of Cultural Strongholds“)。 デンマークのコペンハーゲン大学ニールス・ボーア研究所(!)と九州大学の研究者によるこの論文は、各地域・地点ごとに定まる他地点(主には周辺)との繋がりにしたがって情報が伝搬し「新しい言葉が古い言葉を塗り替えていく(たまに古い言葉が残ることもある)」としたら、日本列島にどんな「アホ・バカ」分布が描かれるだろうか、ということを調べた研究です。 公開されている、シミュレータを使うと、たとえば、右に貼り付けたような(結構リアルな)アホ・バカ分布図を描き出すことができます。

 ところで、このシミュレータ(モデル)では、「言葉(文化)が生まれる源(地域)」や「言葉(文化)が素早く伝わる経路」も任意に設定することができます。 たとえば、次に(右に)貼り付けてみたのは、「文化が大阪・東京から生まれ、大阪と東京の間では情報は一瞬で伝わる」という条件、すなわち(「すべての文化は京都から生まれる」という過去の日本条件とは事なり)現代日本に近い条件でのシミュレーションを行うこともできたりします。 そんな風に、色々な場所で「新しい文化」が生まれ、それが色々な経路で(時にはショートカットを介して)伝わっていくようすを眺めてみると、とても面白いと思います。

 そういえば、エスカレータで「片側を(急いで登る人のために)開けておく」とき、関東地方では「右側」を開けますが、大阪や京都などでは「左側」を開るのが一般的です。 しかし、京都でも「新幹線の乗り降りのためのエスカレータ」に立つ人々は、関東地方と同じように(自分は左側に立ち)右側を開けています。 もちろん、新幹線用の改札を抜けて、西明石行きの快速に乗るためにエスカレータを降りようとすると、そこに立つ人は右側にいます。 つまり、京都駅の新幹線用の構内は、京都という場所にあるけれど、文化的には(局所的に)「関東圏と直結している場所」なのです。 新幹線はまさに文化(人)を離れたところに一瞬で伝える「ショートカット」です。

 さて、現代は新幹線より速く、あるいはTV放送より速く、 twitter などで情報が伝わる時代です。 こんな時代の「アホ・バカ分布図」…何かしらの「文化地図」を描き出したら、一体どんな風になるのでしょう? …それにしても、探偵ナイトスクープ「アホ・バカ分布図」をニールス・ボーア研究所(と九州大学)の研究者がシミュレーション研究してる!?なんて、何だかとても面白いと思いませんか?