NHK番組「チコちゃんに叱られる!」の放送内容を詳しく紹介!

チコちゃんに叱られる!

チコちゃんクイズ

1mって何の長さなの?→2億9979万2458分の1秒の間に光が真空中を伝わる長さ

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今回は、2022年1月21日金 チコちゃんに叱られる!「▽山芋の不思議▽鍵のギザギザの秘密▽1mとは?」の番組内容を紹介。


1mって何の長さなの?




1mって何の長さなの?


本日の最後の話題。


チコちゃん「ねぇねぇ岡村、この中で物の寸法をちゃんと測る几帳面な大人ってだーれ?」


この問題は、本日先発していない岡村さんが自ら回答者に。


チコちゃん「1mって何の長さなの?」


岡村さん「何かのものが1mだった。それは、田んぼ!」


その後、田んぼは撤回するも、正解に至らず、叱られちゃいました。


長濱さんにもきいてみると、


長濱さん「メートルって人のこの辺の長さ(体の正中から指の先)」


こちらも不正解。


チコちゃんの答えは、「2億9979万2458分の1秒の間に光が真空中を伝わる長さ」


2億9979万2458分の1秒の間に光が真空中を伝わる長さ


新聞紙の対角線の長さは、約1m。


ボーリングのレーンの幅もほぼ1m。


解説してくれたのは、産業技術総合研究所の平井亜紀子さん。


細かく決まっているのは「正確さ、継続性」を重視するから。


光は秒速約30万kmで1秒間に地球を7周半する光速のスピード。





その光が進む距離を約3億で割ると1mに。


長さの単位は18世紀までインチ、ヤード、フィート、尺など国によって使う単位がバラバラ。





その結果、国同士の貿易時に取引単位がバラバラでとてもややこしい事に。


そこで大航海時代を経た18世紀。


世界基準の単位をつくろうというプロジェクトが。





もう中学生が漫画で解説。





その中心人物となったフランス人が、シャルル・モーリス・ド・タレーラン・ペリゴールさん。


フランスの科学者たちは「北極点からパリを通って赤道までの子午線の長さ」を基にして新しい長さの単位を策定。




フランスの北部ダンケルクから南下するチーム。


そして、南のスペイン・バルセロナから北上するチームの2チームを結成。


ダンケルクとバルセロナの緯度の差は約10度。





北極点から赤道までの緯度の差はちょうど90度。


ダンケルクからバルセロナまでの距離を測ってそれを9倍することで北極点から赤道までの距離を計算。


三角測量の技術を使い、結成された2チームがひたすら距離を測定。





これが行われたのはフランス革命中。


南下チームは反政府軍に間違われたり、北上チームは国境で足止めをくらったりとトラブルも多かったとか。


そんなこんなで測量に費やした歳月は約7年。


1798年にダンケルク-バルセロナ間の距離が明らかになりました。


そして、北極点から赤道までの距離(=地球の円周4分の1の距離)が当時のフランスの単位で513万740トワーズと判明。





これを1000万分の1にした長さを正式に1mに定めました。


18世紀において生活上使いやすい長さとして「男性が両手を広げた半分の長さ」が用いられたりしていました。





これがちょうどよいあんばいだったということで。1000万分の1という割り方を採用したとのこと。


そして、単位の世界に革命が!





この1mが決まった事で、面積、体積も決定。





また、その体積に収まる水の量、水の量を1000分の1にしたものが重さ1kgと色んな基準が誕生。





1mを定めたフランスは1799年にプラチナ製のメートル原器を作成。





これを長さの基準に決定。


その後は材料を白金イリジウム合金に変更。





そして30本のメートル原器を作成。


そして1889年にそのうちの1本を「国際メートル原器」と制定。


作った30本は3本はパリで保管。


残りの27本は世界各国に配布して長さの基準に。





日本にも産業総合研究所で保管されています。


日本近代化における学術的価値が認められて2012年に重要文化財に指定。


ところがせっかく決まったメートルに、一つ大きな問題点が。


単位の基準は「絶対に変わってはいけないもの」。


物として存在する以上は衝撃によって欠けてしまったり、年月を経ると伸び縮みしたり。


そこでこれに対応すべく19世紀末に「物ではなく絶対に変わらない基準」に変更する事に。


そこで注目されたのが電磁波。


物質を構成する原子から出る電磁波の波長はそれぞれ固有である事があきらかに。


そこで、ある物質の原子から出ている電磁波を選んでその一つの波長の何倍がメートル原器の長さに相当するのか?を測って新基準とする事に。


選ばれたのはクリプトン86という原子。


波がキレイで計測しやすい電磁波。


こうして1960年にはクリプトン86の波長を165万763.73倍した長さを1mに決定。





ただこの波長を基準にするのにも問題点が。


例えば物の長さを測る際には目盛りのどの位置から測り出すのか?


目盛りに幅があり、あいまいにしかはかれません。





これが波長の長さにも同様で、その線の細さは約1000億分の1mm程度。





ほんの少しのズレも許されないのでやはりこれも絶対的な数値とは言えません。


そうして、20世紀に入って最終的にたどり着いたのが光。


アインシュタインが提唱した相対性理論の「光は誰から見ても一定の速度で進む」という性質を使うのが間違いないという結論に。





そこで導き出されたのが2億9979万2458分の1秒。


1983年に制定され、現在の基準となりました。



結論


というわけで、


「1mって何の長さなの?」は、


「2億9979万2458分の1秒の間に光が真空中を伝わる長さ」


でした。
 


解説してくれたのは


産業技術総合研究所の平井亜紀子さん


産業技術総合研究所


国立研究開発法人産業技術総合研究所(さんぎょうぎじゅつそうごうけんきゅうしょ、英語表記:National Institute of Advanced Industrial Science and Technology、略称:AIST)は、独立行政法人(国立研究開発法人)として設置された経済産業省所管の公的研究機関。略称は産総研(さんそうけん)[1]。

2001年(平成13年)1月6日の中央省庁再編に伴い、通商産業省工業技術院および全国15研究所群を統合再編し、通商産業省及びその後継の行政機関である経済産業省から分離して発足した独立行政法人である(一部業務は経済産業省産業技術環境局へ移行)。国立研究開発法人産業技術総合研究所法[2] により「鉱工業の科学技術に関する研究及び開発等の業務を総合的に行うことにより、産業技術の向上及びその成果の普及を図り、もって経済及び産業の発展並びに鉱物資源及びエネルギーの安定的かつ効率的な供給の確保に資すること」(第3条)を目的とする。主務大臣は経済産業大臣(同法第13条)。

産総研の英文名称は、工業技術院(Agency of Industrial Science and Technology)の略称AISTと同じ英名を引き継ぐように考案されたものである。

前身の機関
2001年(平成13年)以前の通商産業省工業技術院時代の工業技術院傘下の研究所群は以下の通り。2001年(平成13年)1月6日-3月31日までは経済産業省に附属する総合研究所という暫定的な形態であったが、同年4月1日から独立の独立行政法人に移行、2015年(平成27年)4月1日から国立研究開発法人に移行した。2016年から特定国立研究開発法人。

つくばセンター:産総研最大の研究拠点で約7-8割の予算や研究者が集積する。
産業技術融合領域研究所
計量研究所
機械技術研究所
物質工学工業技術研究所
生命工学工業技術研究所
地質調査所
電子技術総合研究所
資源環境技術総合研究所
地域センター
北海道工業技術研究所(北海道札幌市豊平区)
東北工業技術研究所(宮城県仙台市宮城野区)
名古屋工業技術研究所(愛知県名古屋市熱田区)
大阪工業技術研究所(大阪府和泉市)
四国工業技術研究所(香川県高松市)
中国工業技術研究所(広島県東広島市)
九州工業技術研究所(佐賀県鳥栖市)
(Wikipediaより)




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