すべての中にある空間

サッカーボールの中には、どれくらいの空気が入っているんだろう。プールをいっぱいに満たすには、どれくらいの水が必要なんだろう。考えたことはあるかい。わたしは、雨の小さな一滴から巨大な惑星まで、あらゆるものを定義する、目には見えない「どれくらい」という存在だ。箱が「いっぱい」になったり「からっぽ」になったりするのも、君のリュックサックにもう一冊本が入るかどうかを決めるのも、わたしの存在のおかげなんだ。わたしは、すべての物体が占める三次元の空間そのもの。わたしの名前を明かす前に、もう少しだけ君の好奇心をくすぐらせてほしい。さあ、準備はいいかな。わたしは体積だ。

昔々、古代ギリシャの時代に話を戻そう。立方体のような単純な形については、人々はかなり早い段階でわたしの測り方を見つけ出していた。縦、横、高さを掛け合わせるだけ。でも、不規則で複雑な形となると、それは本当に難しい謎だったんだ。紀元前3世紀頃のシラクサの王、ヒエロ2世の有名な話をしよう。彼は新しく作らせた王冠が純金ではないのではないかと疑っていた。そこで、アルキメデスという素晴らしい思想家に、その美しい王冠を傷つけることなく真実を突き止めるよう依頼したんだ。アルキメデスは頭を悩ませた。どうすれば不規則な形の王冠の「わたし」を正確に測れるのか、答えが見つからなかった。ところがある日、彼がお風呂に入ろうと湯船に足を踏み入れた瞬間、水位が上がり、お湯がざあっとあふれ出た。その時、彼の頭に稲妻のようなひらめきが走ったんだ。「エウレカ!」(わかった!)と叫んだと言われている。押し出された水の量、つまりあふれ出た水の量が、彼の体がお湯の中で占めている空間、つまりわたしの大きさと全く同じであることに気づいたんだ。彼はどんな形の物でも、わたしの大きさを測る方法を発見したのさ。彼はすぐにこの方法を使って王様の謎を解き明かした。まず、王冠と同じ重さの純金の塊を用意した。そして、水をいっぱいに入れた容器に金の塊を沈め、あふれ出た水の量を測る。次に、王冠を同じように水に沈めて、あふれ出た水の量を測った。すると、王冠の方が金の塊よりも多くの水をあふれさせたんだ。これは、王冠が同じ重さでありながら、金の塊よりも大きい、つまり密度が低い別の金属(おそらく銀)が混ぜられている証拠だった。こうして、王冠を傷つけることなく、王様の疑いは真実だと証明されたんだ。

あの一度のお風呂場での発見が、現代の世界で素晴らしいことを成し遂げるための波紋を広げたんだ。古代ギリシャの浴槽からの一滴が、今日の私たちの生活を支えている。キッチンでは、わたしはレシピに書かれているカップや大さじの量として活躍する。車では、エンジンの大きさやガソリンタンクに入る燃料の量を決めている。建築家や技術者にとっては、高層ビルから潜水艦まで、あらゆるものを設計するためにわたしは不可欠だ。ロケットを宇宙に打ち上げる計算にもわたしはいる。ロケットが運ぶべき燃料の量を決めるためにね。医療の現場でも、注射器に入れる薬の正確な量を保証するために、わたしは極めて重要なんだ。化学の実験室、世界中を行き来する輸送船、さらには映画の特殊効果を作り出す現場にまで、わたしは静かなパートナーとして存在している。わたしは、人々が世界を築き、創造し、探検するのを助ける、基本的な測定単位なんだ。アルキメデスのひらめきがなければ、船がどれだけの荷物を積めるか、ビルがどれだけの空間を提供できるか、正確に知ることはずっと難しかっただろう。

最後に、わたしは単なる数字や測定値以上の存在だということを伝えたい。わたしは可能性そのものなんだ。絵が描かれる前の空のキャンバス、彫刻になる前の木の塊、劇が始まる前の何もない舞台。わたしは、物事が存在し、目的や創造性で満たされることを可能にする空間なんだ。冒険のためにバッグに荷物を詰めるときも、ビデオゲームで世界を創り上げるときも、君は毎日わたしを使っている。わたしは、君たちの最も大きな夢や、最も奇抜なアイデアのための空間だ。さあ、君ならわたしを何で満たしてくれるかな。

読解問題

答えを見るにはクリックしてください

答え: アルキメデスは、王冠と同じ重さの純金の塊を用意しました。そして、それぞれを水に沈めて、あふれ出た水の量を比べました。王冠の方が純金の塊よりも多くの水をあふれさせたため、王冠は金よりも密度の低い金属が混ざっていると分かり、純金ではないことが証明されました。

答え: この物語は、「体積」という概念が、古代の賢い発見から生まれ、今日の世界を形作る科学技術や日常生活に不可欠なものであることを教えてくれます。また、体積は単なる測定値ではなく、創造性や夢を実現するための可能性の空間でもあるということを伝えています。

答え: 作者がそれらの言葉を選んだのは、「体積」が何か新しいものが生まれる前の「可能性」そのものであることを伝えたかったからだと思います。「空のキャンバス」にはこれから絵が描かれ、「空の舞台」では劇が演じられるように、体積という空間があるからこそ、そこに何かを創造したり、アイデアで満たしたりすることができるという希望に満ちたメッセージを伝えています。

答え: ヒエロ2世が直面した問題は、新しく作らせた王冠が純金で作られているかどうかわからず、それを傷つけずに確かめる方法がなかったことです。この問題は、アルキメデスが水の浮力を利用して物体の体積を測る方法を発見し、王冠と純金の塊の体積を比べることで解決されました。

答え: 例えば、料理をするときに計量カップで牛乳を200ミリリットル測ったり、ジュースをコップに注いだりするときに体積の考え方を使っています。また、旅行の準備をするとき、スーツケースという決まった体積の中にどれだけ多くの服や物を詰め込めるか考えるのも、体積の応用です。