ミニーちゃんの家で科学体験!? 夢の国の「物理装置」ボルマトリクス（ディズニーランド物理学）

サイエンストレーナーの桑子研です。毎日が実験！

夢と魔法の国、東京ディズニーランド。誰もが笑顔になるこの場所に、実はたくさんの「科学のタネ」が隠されていることをご存知でしたか？一見すると魔法にしか見えない現象も、科学の目でのぞいてみると、驚くべき仕組みが見えてきます。

今回は、トゥーンタウンにあるミニーマウスのかわいいお家を訪ねて、そこに隠された「触れないのに見える」フシギな現象の謎を、一緒に解き明かしていきましょう！

きっかけは女子生徒の冷たい視線！？

さて、なぜ私が【ディズニーランド物理学】なんていうコーナーを始めたのか。少しだけ昔話をさせてください。以前、物理の授業で雑談ネタとして「ガンダム」のスペースコロニーと遠心力の話をしていたんです。我ながら面白いテーマだと思っていたのですが、ふと教室を見渡すと…女子生徒たちの興味がゼロ！ まさに「シーン…」という音が聞こえそうな雰囲気でした。

その瞬間、「これはダメだ！」と猛省しました。ガンダムは僕にとっては最高の教材でも、生徒たち、特に女の子には全く響いていなかったのです。そこで「もっとみんながワクワクするような、身近な話題で科学を語れないか？」と考え、教材開発を始めました。そして、ついに見つけたのです。女の子に圧倒的な人気を誇り、誰もが知っている最高のテーマ…それがディズニーランドでした！

驚いたことに、クラスの生徒のほぼ全員が、年に1回はパークを訪れていると言うではありませんか。「これだ！」と確信し、夢の国を舞台にした物理の授業ネタ作りがスタートしたのです。

ミニーの家に浮かび上がる不思議なチェリーパイ

その記念すべき教材の一つが、今回ご紹介するミニーのおうちにあります。中へ入ってキッチンをのぞいてみると、何やら不思議なものが…

ドーム状の装置の穴の中に、おいしそうなクッキーが浮かび上がって見えませんか？思わず手を伸ばしてつまんでみたくなりますが、その手はスッと通り抜けてしまいます。この装置、実は「ボルマトリクス」という名前で、２枚の凹面鏡（おうめんきょう）、つまり内側がへこんだ鏡を組み合わせた科学のおもちゃなんです。下の鏡に置かれたクッキーから出た光が、上の鏡と下の鏡で順番に反射し、最終的に装置の上部の穴から出てきて、一点に集まります。

たくさんの光が実際にそこに集まることで、まるで本物がそこにあるかのような立体的な映像が浮かび上がるのです。この不思議な現象は、つくばエキスポセンターのような科学館や、児童文学作家・角野栄子さんの世界観を表現した「魔法の文学館」でも見ることができます。科学と物語は、意外なところで繋がっているんですね。

角野栄子さんの魔法の文学館にも同じ原理の展示がありました。

ちなみに、私の学校にも一台あります。生徒たちに大人気です！

科学の魔法、「実像」と「虚像」の秘密

さて、ここで理科のクイズです。この、触れないけれど見えるクッキーは「実像」でしょうか、それとも「虚像」でしょうか？「手がすり抜けるんだから、実体がない『虚像』でしょ？」と思った方も多いかもしれません。ですが、正解はなんと「実像」なんです！ここで、中学校の理科で習う「像」についておさらいしましょう。

実像：光が実際に集まってできる像のこと。スクリーンを置けば、くっきりと映し出すことができます。プロジェクターが壁に映す映像も実像です。

虚像：光が集まっているわけではないが、そこから光が出ているように見える像のこと。鏡に映る自分の姿や、虫眼鏡で物を拡大して見たときの像がこれにあたります。

ミニーのおうちのクッキーは、光が実際にその空間に集まってできています。だから「実像」なのです。もしあの場所に、すりガラスのような半透明のスクリーンをそっと置くことができれば、本物そっくりのパイが映し出されるはず。何もない空間に像が結ばれているから、手はすり抜けてしまうけれど、それは紛れもなく光が集まってできた本物の「像」なのです。

夢と科学のコラボレーション

このように、ディズニーランドでは最先端の科学技術が、夢を形にするための「魔法の杖」として使われています。私たちが「すごい！」「不思議！」と感じるエンターテイメントの裏側には、物理学や光学といった科学の原理が隠されていることがよくあります。

想像力豊かなアイデアと、それを実現する確かな科学技術。この二つが手を組むことで、世界中の人々を魅了する夢の国が作られているのですね。いやはや、ディズニーランド恐るべし！次にパークへ行くときは、アトラクションの裏にどんな科学が隠れているか、探してみるのも面白いかもしれませんよ。

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