はしがき
みな さ ん 、理 科 の 学 問が な ん の役 に立 つ か とい う こ とは 、学 校 の先 生
からもお聞 き に な っ た り 、 そ の ほ か の 書 物 や 雑 誌 で お 読 み に な っ て 、よく 御 存 じで あ ろ うと 思 い ます 。今の 世 の なか が 昔 とち が っ てい る とこ
ろは 、大 概 はこ の 理 科の 学 問 の進 んだ お 陰 にほ か な らな い の です 。飛行機や ラ ジ オな ん か は近 頃 に なっ て 出来 あ が った も の であ り ま すか ら 、いろい ろ な 機械 や 電 気の は た らき な どに つ い て 、今 日 ま でに ず い ぶん たくさん の 発 見や 発 明 がな さ れ て 、そ のた め に どれ 程 わ たし た ち の生 活 に便利を 得 て いる か 、一 々数 え 立 てた ならな かな か 数 へ き れ な い程 多 い のです 。こ う いう 理 科 の学 問 が どう して 進 み 、どん な ふ うに 応 用 され るかを知 る こ とは 、今 日 の人 間 に とっ て 、非 常 に 大切 な こ とで あ る に相 違ありま せ ん 。
これ だ け のこ と は 、だれ に 聞 いて もま ち がい の な いも の で す 。そ れだのに 今 大 きく な っ てい る 人 たち は 、や っぱ り 理科 の 学 問を ほ ん とう には
知っ て い ない の で す 。なぜ で し ょ う か 。み な さ んが 学 校 でな ら う 理 科は 、物理 だ の 化学 だ の とい っ て 、やは り昔 か ら 学校 で 教 えて い ま した 。お父さん や お 母さ ん な んか も 、き っと 以前 に ど こか で

おな ら い にな っ たにち が い あ りま せ ん 。 そ れ で も た だ 学 校 で 一 通 り そ れ を 聞 い た だ け で は 、じき に 忘 れて し ま い ま す 。 せっ か く な らっ て も そん な に 早く 忘 れ てし
ま う の で は 、つ ま ら ない じ ゃ あり ませ ん か 。これ は 昔 の教 え 方 もわ るかった し 、 教わ り 方 もい け な かっ た か ら で す
い っ た い 理 科 の 学 問 が そ れ 程 役 に も 立 ち 、ま た 少 し で もちがうことのないのは、ほんとうの事実をしらべてまこれを明 ら か に す る か ら で す 。水 が つ め た く な っ て 凍 る と い う の は 、誰がなんといおうともまちがいのない事実です。地球が太陽のまわりをまわることだってそうです。今から三百年前には西洋でもこれを信ずる人がほとんどなかったので、殊にその時分の宗教家は、神さまが人間を霊のある生き物としておつくりになったので、人間のいる地球が宇宙の中心でなくてはならないとかたく信じていました。ですからこの頃ガリレイという学者が望遠鏡で星をのぞいて、地球の動くのを証明したのに対しても、それは神さまの教えにそむく学説だといって、ローマ法王のまえでこれを取り消させたのでした。ガリレイも仕方がなくてその無法な命令に従いました

ものの、自分の心のなかでは、やはり「地球は動いているんだ」と思っていました。実際にどんな権力のあるローマ法王
でも、人間をうわべだけは屈服させることができても、自然の事実を動かすことはできないのです。
自然の事実というものは、それ程に力づよいものであり、確 か な も の で す 。そ こ に は ま た

わたしたちの思い及ばない、不思議な微妙なはたらきが行われているのです。みなさんが一度心の奥底からこれに触れて、その不思議を味わい知ったなら、どんなうれしさをっとした謎が解けてもお感じになるでしょうか。ちょずいぶんうれしいですもの、自然の謎を解くに越したよろこびは、人間にほかにはないといってもよいくらいです。

だが、この謎はそうやすやすと解けるものではありません。
みなさんは何をおいても、先ず事実をつかまえなければいけません。それもただ人から聞いただけでは、なんにもなりません。人から聞く言葉はたとえまちがいのない事柄であると思っても、まだまだそれだけではほんとうにどうかと、疑えば疑うことができるのです。いやしくも理科の学問の土台になる事実は、絶対に疑うことのできない事実でなければいけません。
「 誰 が な ん と い お う と も 、動 か す こ と の で き な い 事 実 」、
そういうものをしっかりつかまえなくてはならないのです。

それには実験がぜひとも必要になってくるのです。みなさんが自分の手をつかって、自分でやってみるのがこの実験です。
実験をやって見ると、それがどんなにおもしろいかは誰にでもすぐわかりましょう。実験さえやってごらんになれば、みなさんはきっといろんな学問のうちで理科がいちばん好きになれると思います。もっと小さい子供の時分から、みなさんは汽車や電車のおもちゃをおもしろがって動かしてごらん に な っ た こ と が あ る と 思 い ま す が 、あ れ も 一 つ の 実 験 で す 。
ただ理科の実験では、もうすこし考えをはたらかして「そこにどんな自然の事実があらわれているか」を見究める必要が出てくるのです。それだけに一層実験がおもしろくもなり、味い深くもなるのです。実験のきらいな人は初めからぶしょうで、このおもしろみをつかむところまで進めないのです。

さて、この御本に出てくる理吉君や敏雄君や妙子さんは、この理科の実験のすきな人たちです。それはみなさんのいいお友だちになりたがっています。ただ直接にみなさんの誰とでもお話ができないのは残念ですが、いつかいいおりがあったらみなさんのやってごらんになった実験のお話を聞きたがっているのです。どうかみなさんも何かおもしろいことを実験してごらんになったら、知らせてあげて下さい。
みなさんのおうちに特別な実験室がなくったって、めいめいのお部屋をすぐに実験室に役立てることはわけもないことでしょう。それには少しずつのくふうがいるかも知れませんが、これも自分で考えるとまたそれだけのおもしろさが湧いてくるものです。それから、必要な道具やいくらかの薬品なんかは、少しづつお父さんやお母さんにお願いしておそろえになるがいいと思います。この御本をお目にかけてお願いするなら、どこのお父さんやお母さんにしたって、きっと何かの方法でそれを聞いて下さるでしょう。そうして理科の実験がどんなに大切であるかを知って下さるにちがいありません。みなさんもそれで、御本を読む楽しみのほかに、また実験の出来る楽しみがもう一つふえたわけじゃありませんか。
房州保田にて石原純

目次
１

しゃぼん球の実験

２

振り子の揺れかた

３

独楽の廻り方４

見えない空気

５

気流の実験

６

水の成分

７

音の振動

８

眼のはたらき９

写真のとり方１０

光線の反射と屈折

１１

物の色

１２

磁石の力

１３

摩擦電気の実験

１４

電気のいろいろなはたらき子供 の 実 験 室
１

しゃぼん玉の実験敏雄さんがいちばん仲よしのお友だちの理吉の家にやって来ました。きょうは日曜ですから、二人で例の大好きな理科の実験でもして遊ぼうと思ったのです。
「理吉くーん」
門口からそういって声をかけると、元気な答えがすぐにしました。
「おーい。敏雄君かい。裏から廻って入らないか」
敏雄 は「 あ あ 」と ば か り返 事 をし て 、い つも の 通 り理 吉 の部屋へ上って来ました。部屋のなかはやたらにいろんな道具やら手細工の機械なんかが散らかっていますが、これは理 吉 の 実 験 室 に あ て ら れ た 、小 さ な 板 の 間 敷 き の 部 屋 な の で 、理吉は粗末な三脚に腰かけて道具台の上できらくに、しかし熱心になんだかの細工をしかけていました。

「きょうは何をやっているんだい」と、敏雄はそれを覗き込みながらたずねました。
「 う ま い 物 を つ く っ て る ん だ よ 。ま あ 、そ こ へ 腰 か け な い か 」と、もう一つの同じような三脚を顎で指しながら、両手では針金を曲げていました。やがていくつかの針金細工が出来上がると、理吉は大きな声で、妹の妙子をよびました。妙子は

部屋にはいってくると、兄のそばにいる敏雄を見て、「あら、敏雄さん。こんにちは」と、会釈をすましてから、「いやな兄さんね、いつもわたしをじゃまだってお部屋から追い出しておきながら、なにか自分の都合だとまた呼ぶのね」と、不平をいい出しました。
「そりゃそうさ、僕の実験室なんだもの。でも今日は敏雄さんも来てるから妙ちゃんもいっしょに遊ぼうよ。もっと手伝っておくれな」
妙子も時々は理吉がおもしろい実験を見せてくれるんで、よろこんでその助手をつとめることもあるのです。

「ええ、あたしだってお仲間へ入れてくれなきゃいやだわ。
それでなけりゃあたしもお友達のところへ行くからいいわ」「まあ、そんなこといわないで。おもしろいこと見せて上げるからね。お願いだからお風呂場へ行って洗面器にシャボン水をこしらえて来てくれないか」
妙子はさすがに兄の理吉君のいうとおりにすなおに従いました。その間に理吉と敏雄はシャボン球を吹く用意を整えました。ソーダ水などを飲むのに使う麦稈を幾本か持って来て、そのさきを十文字になるようにしました。

ナイフで切り開いたり妙 子 が シ ャ ボ ン 水 を 持 っ て 来 る と 、理 吉 は 、「さあ、シャボン球を吹きっこしょう」と、いって、その麦稈を妙子にも分けてやりましたので、妙子も大よろこびで、「あたし、兄さんなんかに負けないわ」と、さっそく麦稈をシャボン水に浸して持ち上げては、そうっと息をふき送るのでした。
麦稈の先にはだんだんとまん円いシャボン球がふくれてゆきますが、うっかり息をつくと球はすぐにやぶれてしまいます。

「なかなかうまく行かないわね」「息をつくときにゃ舌でちょっと麦 稈 と そ の 尖 端 を 切 り 裂 い た 図

麦稈の口をおさえるようにしなくちゃ駄目なんだよ」「そうお、わかったわ。今度はうまくやるわね」
何度もやってるうちにかげんを覚えて、みごとなシャボン球が出来て、麦稈をちょっとわふわと揺すると、それが離れてふ空中に飛ぶのを見ることが出来るようになりました 。器 用 な 敏 雄 は 大 き な 大 き な シ ャ ボ ン 球 を 吹 き 出 し ま し た 。
そしてしきりに一人でこれに眺め入っていましたが、やがて理吉兄弟の方を向いていいました。
「ねえ、君。シャボン球の色ってほんとうにきれいだね。そしてほら、いろいろ変わってゆくのが見えるよ」
敏雄がそういうなり、また大きなシャボン球を吹いてゆくのを皆が注意して見ていると、実際その通りです。
「 あ ら 、す て き 。赤 い 色 が 見 え る わ 」
妙子がはしゃぎ出すのを、理吉は制していいました。
「まあ、そう騒がずに黙って見ているもんだよ。妙ちゃんはれだからいつもそあっちへ行けって僕がいうのさ」「だって、あたし。理科の実験は好きなんですもの、兄さんはいじわるだわ」「おとなしくおしってば」と、理吉は兄らしくあっさりと叱りながら、それより大事と敏雄の吹くシャボン球を見つめていました。最
初は色のなかった球がだんだん膨れるに従って赤くなり、それからは緑色を帯びてゆくのでしたが、しまいには、麦 裂 の 先 にで き る

シ ャ ボ ン 球

きれいに光って見えました。首を曲げてちがった向きを眺めると色も多少ちがって見えるのです。でも敏雄はまだどこまでも球を膨らがそうとするのを止めませんでした。そのうちにとうとう黒ずんだ場所があらわれるかと思うと、ばちっと小さな音がして破れてしまいました。
「もうあれよりさきは膨れないかしら」と、敏雄が考え込んでいるうちに、理吉はいつぞやの学校の理科の時間に先生のお話になったことをいっしょうけんめ

いにおもい出して、敏雄と妹の前に話し出しました。それはシャボン球は薄い膜で出来ているので、その外側と内側とから反射する光のために色が見えるのだということでした。
雨降りの日に電車線路のわきなどの水溜まりを見ると、油がその表面に浮き出して薄い膜をつくるから、やっぱりきれいな赤や緑や紫の色があらわれるのだということも聞いていたのです。そしてそういう色は膜の厚さによってちがって来るということも知っていました。
「その話で僕も今わかったんだ。ねえ、君。シャボン球を大きく膨らかすと、だんだん膜が薄くなるんだから

つまり赤 よ り か 緑 の 方 が 厚 さ が 少 な い わ け な ん だ 。ね 、そ う だ ろ う 。
だけど先生がいったように、膜の厚さが一センチメート

ルの何百万分の一だなんて、そんなことはとても測って見るわけにゆかないじゃないか」と、敏雄も合い槌を打ちながら、まだがてんのゆかぬところのあるのに気づきました。理吉 は ま た じ っ と 黙 っ て 考 え て い ま し た が 、「 う ん 、 わ か っ た 」と片手で台をたたきながら答えました。
「 ね 、敏 雄 く ん 。こ うじゃないか。麦稈の先にくっついたシャボン水の分量がわかっているなら、これが大きな球にひろがったとき、どれだけの面積になるから厚さがいくらということは、算数の勘定で出て来るんだよ」「なるほど、すばらしい考えだ。今度先生に聞いて見ようじゃないか」「うん、だけどそうにちがいないな」
妙子はその間しきりにひとりで窓際に行って、シャボン球を吹いていました

シ ャ ボ ン 球 は 上 の 方 に 飛 ん で 行 き ま すが、急につまらなそうな顔をして、「そんな話ばっかりじゃ、あたしいやだわ。もっとおもしろいことしようじゃないの。ね兄さん」といいかけましたが、そばの針金細工を取り上げて、「これなにするのよ」と、理吉の眼の前にさし出しました。

「そりゃみんな石鹸膜をこさえるのさ。水につけてそっと持ち上げてごらん」
妙子は理吉のその言葉どおりにしました。その針金細工は三角柱の形をしていましたが、めいめいの面に薄いきれいな膜がみんな張られました。
「あら、おもしろいわね」と、妙子もまたうれしがりました。
すると今度は敏雄が真四角な、つまり立方体型の針金細工を浸して持ち上げました。やっぱり三角柱型の場
合と同じように針金でかこんだ

めいめいの面に膜が出来るかと思って皆で見ていましたら、ふしぎなことにはそれとちがって複雑な形があらわれました。よくよく見るとまんなかに小さな四角な面があって、その隅々へと八方から膜が張られているんです。
「ははあ、奇妙だね」と、敏雄が先ず感心した顔つきで眺め入っています。理吉も妙子も同じように、しばらく見つめていました。
やがて理吉は別に大小のまるい環につくったいくつかの針金【AB】 と 、 環 の 上 に 把 っ 手 の よ う に 曲 っ た 、 橋 を わ た した よ う な 形 の 針 金【 C 】と を 取 り 揃 え ま し た 。そ し て シ ャ ボ ン
水を吹いて大きな泡をたてておいてから、これらの針金で泡をすくうようにしますと、針金の上に泡球がくっついてくるのでした。もっともこの実験では、針金をシャボン水でしめしておかないと泡が破れてしまいます。
それから泡球のついた針金を木でつくったスタンドに挿してみんなでながめました。三つの泡球を並べたのや、一つの環に大小の泡球が双子のように環につくった針金くっついたのや、橋渡しをした環に丸提灯のようにぶらさがったのなどが出来ました。それから大きな泡球の上へ下向きの小さな泡球をそっと触らせると、二つがいっしょにつながって、まるでらんぷのほやにそっくりな形が出来ました。またおおきな泡だ
ま の 上 に 把 っ 手 の つ い た【 C 】の 環 を しめしてそっと載っけると太鼓の胴のよう な 形 に な り ま す が 、【 C 】 の 上 部 を 把っ手にしてこれをそうっと上下に動かしますと、胴筒が長くなったり短くな っ た り し ま す 。妙 子 は こ れ を 見 る と 、とてもよろこんでしまいました。
三つ並んだしゃぼん球上シ ャ ボ ン 球 の 双 子

下提 灯 の よ う な 泡 球上シ ャ ボン 球 の ほや中

太 鼓 の胴 の よ うな シ ャ ボン 球下「あら、ハンド虫 眼 鏡の レ ン ズの よ う なシ ャ ボ ン球

オルガン【手風琴】のようだわね」と、大きく笑い出したので、石鹸膜はその息を受けてすぐに破れてしまいました。
「それごらん、笑っちゃだめ」「だって、あんまりおかしいんですもの」「笑いたくなったら、口に手をあてるんだよ。いいかい」

理吉は妙子にそういって、もう一度ハンドしらえました。妙子も今度はじっとオルガンをここらえて口のなかでく す く す と 笑 っ て い ま し た 。 理 吉 が【 C 】の 把 っ 手 を だ ん だ ん
高く持ち上げると、筒が破れてその後には平ったいレンズのような形が出来ました。
「今度は手品をして見せようか。うまく行ったらおなぐさみ」と理吉はまた次の実験を始めました。いろいろこんな事がらを、理吉はこないだ、ある理科の書物で読んでいっしょう懸命に頭のなかへ入れておいたのです。先ず大きなシャボン球を吹いて針金の輪にぶらさげます。そして把っ手のついた環を十分にしめらしておいて、泡球の底へつるさげます。最初はしくじって球を破ってしまいましたが、二度目にはどうやらうまく図のように出来ました。そこで今度はまた麦稈をよく濡らして底の方からシ ャ ボ ン 球 を 二 重 に
中 へ 入 れ る 順 序

そっと挿しいれ、まんなかに別のシャボン球を吹きました。これはぞんがいうまくゆきましたが、さて麦稈を引き抜いてしまっ て か ら 、【 C 】 の 把 っ 手 を 引 っ ぱ っ てうのです。ここではこの環を取ってしままたなかなかむづかしいように見えましたが、二三度やり返してとうとう終に図にあるような二重の泡球をみごとに敏雄と妙子はこしらえました。

「ばんざい」といって手を叩きました。
もうお昼ちかくなったので、敏雄さんはこれで帰ってゆきましたから、理吉と妙子も今日はそれだけで実験を止めました。
しかしみなさん。シャボン球の実験はまだいろいろやってみるとおもしろいものですよ。ガスを使っているおうちでしたら。そのガスでシャボン水を吹か二重 の 泡 球の 出 来 あが りして球をつくってごらんなさい。息で空気を吹きこむよりも、ガスの方が軽いのですから、球がよく昇ってゆきます。把つ手のついた【 C 】の 環 の 上 に 前 の 二 重 球 を ガ ス を 入 れ て う ま く つ く る ことが出来ましたら、これに紐と羽毛とでも結びつけて、みごとな風船が出来ます。またフリュオレシーンという黄緑色のきれいな液をすこしばかりシャボン水に混ぜて泡球をこしらえると、蛍光という光を発してとても美しく見えます。

シャボン球にガスをいれると軽くなります蛍光というのは、動物の蛍の光のことではありません。特別な物質だけが日光をうけてそれぞれ特別の色に光るのをいうのです。それから普通のシャボン球はじき破れやすくてこまりますが、ちとめんどうでも次のような溶液を用意して、ガスでも入れて泡球をつくると、なかなか破れないで、部屋の天井まで昇っていく日も保っていることがあります。
それには先ず浅い錫皿に木の脂をすこしばかり溶かし、これに十分の一ばかりの蜜蝋を混ぜるのです。蜜蝋の代シャボン球の風船

わりにグタペルカというゴムの一種を溶かしたものを使ってもいいし、又は

油 絵 な ど に 用 い る リ ン シ ー ド 油 (亜 麻 仁 油 )で も い い の で す 。
これをよくかきまぜて、まだ熱いうちに管で吹くのです。
シャボン水や、今お話した液が泡球をつくるのは、そういう液の表面に表面張力という力がはたらいて、ゴムのようなはたらきをしているからなのです。泡球はつまりゴム風船球と同じようなものです。この力はいつも表面を出来るだけ縮めようとしてはたらいているので、その証拠には管の先に泡球を吹いてから、管を蝋燭の火に向けると球の縮まるために空気が出て火を一方に吹きよせることがわかります。また針金の環に糸を結び渡し、そのまんなかを次の図のように二本にしておいてから、これをシャボン水に浸けて膜を張らせ、二本の糸の中間を針で突いて膜を破ると、周囲の膜が縮まろうとするために糸シャ ボ ン 球で 蝋 燭 の火 を ふ くがまん円くひろがります。この
表面張力はシャボン水などに限らずどんな液体にもあるので、雨粒などがまるい球の形をしているのもン水 の 力 でま る い 環 シ ャ ボ がで き ま す

そのためです。

また針を日本紙に載せて水の上に浮かせますと、紙は水に濡れて沈んでしまっても針だけが表面に浮いて残ります。これも針が表面張力のために支えられるので、針よりもっと大きな銅線の環などでもうまくやると浮かせることができます。

環へ油を少し塗っておけばたやすいので、みなさん、ぜひやってごらんなさい。
表面張力についてのお話はまだいろいろありますが、あまり長くなるとあきて来ますから、これだけでみなさんもおしまいにしておきましょう。

針 や 針 金 が 水 に 浮 き ま す