Tiede Minnien talossa!? Disneylandin taianomainen fysiikkalaite Volumatrix
Hei, olen tiedekouluttaja Ken Kuwako. Joka päivä on kokeiluaikaa!
【Tämä artikkeli on saatavilla myös radiossa!】
Unelmien ja taian maa, Tokyo Disneyland. Tiesittekö, että tässä paikassa, jossa kaikki hymyilevät, piilee itse asiassa lukuisia ”tieteen siemeniä”? Ilmiöt, jotka ensisilmäyksellä näyttävät pelkältä taikuudelta, paljastavat hämmästyttäviä mekanismeja, kun niitä tarkastellaan tieteen silmin.
Tällä kertaa vierailemme Minni Hiiren suloisessa talossa Toontownissa ja puramme yhdessä ”näkymättömän mutta kosketeltavan” ilmiön salaisuutta, joka piilee siellä!
Alkoiko kaikki tyttöoppilaan kylmästä katseesta?!
No niin, miksi aloitin ”Disneyland-fysiikka” -osion? Antakaa minun kertoa teille pieni tarina menneisyydestä. Kerran fysiikan tunnilla puhuin keskustelunaiheena Gundamin avaruussiirtokunnista ja keskipakovoimasta. Mielestäni se oli itsessään mielenkiintoinen aihe, mutta kun vilkaisin luokkahuoneeseen… tyttöoppilaiden mielenkiinto oli nolla! Ilmapiiri oli niin hiljainen, että saatoin melkein kuulla ”shhhh…”-äänen.
Sillä hetkellä tajusin: ”Tämä ei toimi!” Olin tehnyt pahan virheen. Gundam oli minulle paras oppimateriaali, mutta se ei puhutellut oppilaita, varsinkaan tyttöjä, lainkaan. Silloin ajattelin: ”Eikö tiedettä voisi käsitellä lähempänä arkielämää olevilla aiheilla, jotka innostavat kaikkia?” ja aloin kehittää uusia materiaaleja. Ja lopulta löysin sen. Ylivoimaisen suosittu ja kaikkien tuntema paras aihe tytöille… se oli Disneyland!
Yllätyksekseni lähes kaikki luokan oppilaat sanoivat vierailevansa puistossa vähintään kerran vuodessa. Olin vakuuttunut, että ”Tämä se on!”, ja niin alkoi unelmien maahan sijoittuvan fysiikan oppituntimateriaalin luominen.
Kummallinen kirsikkapiirakka kelluu Minnin talossa
Yksi näistä merkittävistä opetusmateriaaleista löytyy Minnin talosta, josta puhumme tänään. Kun kurkistat sisään keittiöön, näet jotain outoa…
Eikö kupumaisen laitteen reiässä näykin herkullinen keksi kellumassa? Tekisi mieli ojentaa käsi ja napata se, mutta käsi menee suoraan sen läpi. Tämä laite on itse asiassa nimeltään ”Volumatrix”, ja se on tiedelelu, joka koostuu kahdesta koverasta peilistä, eli sisältäpäin kaarevasta peilistä. Alemmalle peilille asetetusta keksistä lähtevä valo heijastuu vuorotellen ylemmästä ja alemmasta peilistä, ja lopulta se tulee ulos laitteen yläosassa olevasta reiästä ja kerääntyy yhteen pisteeseen.
Kun paljon valoa todella kerääntyy sinne, syntyy kolmiulotteinen kuva, joka näyttää aivan aidolta. Tämä kummallinen ilmiö on nähtävissä myös tiedekeskuksissa, kuten Tsukuba Expo Centerissä, sekä ”Taikakirjallisuuden museossa”, joka ilmentää lastenkirjailija Eiko Kadonon maailmankuvaa. Tiede ja tarinat liittyvät yllättävän monin tavoin toisiinsa.
Eiko Kadonon taikakirjallisuuden museossa oli myös samalla periaatteella toimiva näyttely.
Muuten, koulullani on myös yksi tällainen. Se on valtavan suosittu oppilaiden keskuudessa!
Tieteen taika, ”todellisten” ja ”virtuaalisten” kuvien salaisuus
No niin, tässä on tiedekysymys. Onko tämä kosketeltamaton, mutta näkyvä keksi ”todellinen kuva” vai ”virtuaalinen kuva”? Monet teistä ovat saattaneet ajatella, että ”jos käsi menee sen läpi, se on ’virtuaalinen kuva’, jolla ei ole todellista olemusta”. Mutta oikea vastaus onkin ”todellinen kuva”! Kertauksena käydään läpi ”kuvan” käsite, josta opimme yläasteen luonnontieteissä.
Todellinen kuva: Kuva, joka syntyy, kun valo todella kerääntyy. Jos siihen asettaa näytön, kuva heijastuu selvästi. Esimerkiksi projektorin seinälle heijastama kuva on todellinen kuva.
Virtuaalinen kuva: Kuva, joka ei synny valon kerääntymisestä, mutta joka näyttää siltä, kuin valoa tulisi sieltä. Esimerkkejä ovat oma kuvasi peilissä tai suurennuslasilla suurennettu kuva.
Minnin talon keksi syntyy siitä, että valo todella kerääntyy tilaan. Siksi se on ”todellinen kuva”. Jos siihen paikkaan voisi varovasti asettaa läpikuultavan näytön, kuten himmeän lasin, siihen heijastuisi aivan oikean näköinen piirakka. Koska kuva muodostuu tyhjään tilaan, käsi menee sen läpi, mutta se on epäilemättä todellinen ”kuva”, joka syntyy valon kerääntymisestä.
Unelmien ja tieteen yhteistyö
Näin Disneylandissa huippuluokan tiedettä käytetään ”taikasauvana” unelmien toteuttamiseen. Viihdetekniikan takana, joka saa meidät tuntemaan ”upeaa!” ja ”outoa!”, piilee usein fysiikan ja optiikan kaltaisia tieteen periaatteita.
Kuvitteelliset ideat ja vankka tiede, joka tekee niistä totta. Kun nämä kaksi yhdistyvät, syntyy unelmien maa, joka hurmaa ihmisiä ympäri maailmaa. Voi, Disneyland on pelottava! Seuraavan kerran kun menet puistoon, saattaa olla mielenkiintoista etsiä, mitä tiedettä piilee vetonaulojen takana.
Yhteydenotot ja pyynnöt
Tehdään tieteen ihmeistä ja hauskuudesta entistäkin helpommin lähestyttävää! Olen koonnut helposti ymmärrettäviä ohjeita hauskoista kotikokeista ja niiden nikseistä. Etsikää niitä!
・Tietoa ylläpitäjästä, Ken Kuwakosta, löydät täältä
・Erilaiset pyynnöt (kirjoitukset, luennot, kokeilupajat, TV-valvonta, esiintymiset jne.) täältä
・Artikkelipäivitykset julkaistaan X:ssä!
Tiedevideokanavalla julkaistaan kokeiluvideoita!
