世界を変えた「イ」の字の衝撃！ブラウン管に隠された電子と磁石の物語（テレビの仕組み）

サイエンストレーナーの桑子研です。毎日が実験。

「最近のテレビは薄いのが当たり前ですが、昔のテレビはなぜあんなに分厚くて重かったのでしょうか？」

今やリサイクルショップでも見かけることが少なくなったあの重厚なブラウン管テレビ。実はあの大きな箱の中には、現代の最先端科学にもつながる驚くほどエキサイティングな物理のドラマが隠されているんです。今回は、かつてのお茶の間の主役を「科学の目」で解剖してみましょう。

電子銃：お茶の間にあった「粒子加速器」

ブラウン管テレビの心臓部には、「電子銃」と呼ばれる装置があります。

ここから目に見えないほど小さな粒、「電子」がものすごい速さで発射されます。この電子が時速数万キロメートルという猛スピードでテレビの画面（スクリーン）にぶつかり、その衝撃で蛍光体が光を放つことで、私たちは映像を見ることができているのです。

いわば、電子の粒が描く「光の点描画」ですね。驚くべきことに、かつての家庭には、科学者が実験室で使うようなミクロの粒子を操る装置が普通に置かれていたということなのです。

さて、今日ご紹介するのは、そんなブラウン管テレビを使った、ちょっと懐かしくてワクワクする実験です。もし古いテレビが手元にある方は、仕組みを想像しながら読んでみてください。題して、「ブラウン管テレビに磁石を近づけたらどうなる！？」です。

電子と磁石のダンス：映像が歪む秘密

ブラウン管テレビの画面に磁石を近づけると、一体何が起こるのでしょうか？その驚きの光景がこちらの映像です。

画面に映る世界が、まるで飴細工のようにぐにゃりと歪んでしまいましたね。これは、磁石が作り出す磁場が、テレビの中を飛んでいる電子の軌道を無理やり曲げてしまった証拠なのです。

電子のように電気（電荷）を持った粒子が磁場の中を動くと、「ローレンツ力」と呼ばれる特殊な力を受けます。

この力は、電子の進む向きと磁場の向きの両方に対して垂直な方向に働きます。そのため、まっすぐ画面に向かっていた電子が、磁石の力によって「おっとっと！」と横に逸れてしまうのです。

本来、ブラウン管テレビは内部の磁石（偏向コイル）を使って、電子をミリ単位の精度で正確にコントロールし、画面の端から端まで高速でスキャンさせています。そこに外から強力な磁石を近づけると、その精密なコントロールが乱され、映像が歪んだり、色が変わったりしてしまうというわけです。

日本の科学を変えた「イ」の字の衝撃

こちらは国立科学博物館に展示されていた、日本のテレビの歴史を物語る貴重な資料です。

電子銃の部分

コイルによって磁場を作り、電子を自由自在に操作しようとした先人たちの工夫がよくわかりますね。

日本のテレビ研究は1920年代、高柳健次郎先生らによって始まりました。1926年（大正15年）、世界で初めてブラウン管に映し出されたのは、カタカナの「イ」の字でした。当時、機械式のテレビが主流だった中で、電子の動きを制御するこの方式は画期的な発明だったのです。

その後、1953年（昭和28年）にNHKが放送を開始し、テレビは「三種の神器」として日本中に広まりました。私たちが今、スマホや液晶で綺麗な映像を見られるのも、元を辿ればこの磁石で電子を曲げる技術を磨き上げてきた歴史があるからなのです。

夜空のオーロラも「ローレンツ力」の仕業？

実は、この「磁石で電子が曲がる」という現象は、宇宙規模でも起きています。太陽から飛んでくる電気を帯びた粒子が、地球の持つ磁力（磁場）に捕まり、ローレンツ力によって北極や南極へと導かれます。それが空気とぶつかって光るのが、あの美しいオーロラです。

つまり、ブラウン管テレビの中で起きていることは、宇宙の神秘であるオーロラと同じ原理なのです！そう考えると、あの古いテレビが少し神々しく見えてきませんか？身の回りの「当たり前」の中には、必ずと言っていいほど、世界を読み解く鍵となる科学が隠れています。「なぜ？」という疑問を大切に、これからも科学の不思議を一緒に探求していきましょう！

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