Kaaoksesta kauneuteen — 15 heilurin salaisuus kahden minuutin tanssissa
Olen tiedevalmentaja Ken Kuwako. Jokainen päivä on kuin pieni koe.
15 heiluria keinuu, aaltoilee ja pyörteilee kuin elävät olennot – ja lopulta palaa alkuperäiseen muotoonsa. Kun näin tämän näkymän Tieteen ja teknologian museossa, pysähdyin väkisinkin ihmettelemään. Katso ensin tämä video:
Kohtaaminen 15 heilurin kanssa
Löysin museosta 15 heilurin järjestelmän. Hetkittäin kaikki näyttävät olevan täysin sekaisin, mutta pian ne alkavat muodostaa erilaisia “tanssikuvioita”.
Miksi tämä on niin kaunista?
Laite näyttää yksinkertaiselta: vain 15 eripituista heiluria rinnakkain. Mutta pinnan alla piilee fysiikan lakien synnyttämä väistämätön kauneus. Heilurin jaksoaika (yksi edestakainen liike) määräytyy langan pituuden mukaan. Tätä ilmiötä kutsutaan heilurin isokronisuudeksi. Pitkä heiluri liikkuu hitaasti, lyhyt nopeasti. Kun nämä yhdistyvät, syntyy monimutkaisia ja hämmästyttävän kauniita kuvioita – aivan kuin näkymätön koreografi ohjaisi liikettä.
Paluu alkuun kahdessa minuutissa – miten se on mahdollista?
Koko järjestelmä palaa alkuperäiseen asentoonsa noin kahden minuutin kuluttua. Tämä ei ole sattumaa. Kaikkien 15 heilurin pituudet on laskettu tarkasti niin, että kukin suorittaa täsmällisen määrän heilahduksia kahdessa minuutissa ja päätyy takaisin samaan lähtöpisteeseen.
Esimerkiksi pisin heiluri tekee 51 edestakaista liikettä kahdessa minuutissa, seuraava 52, sitä seuraava 53 ja niin edelleen – jokaisen pituus on säädetty niin, että niiden rytmit eroavat hieman toisistaan.
Vaikka jokainen heiluri liikkuu omassa rytmissään, kaksi minuuttia myöhemmin kaikki palaavat täydellisesti samaan starttiasentoon. Tätä voi selittää käsitteillä kuten sykeilmiö ja resonanssin “resetointi”. Musiikillisesti se muistuttaa hetkeä, jolloin 15 muusikkoa, eri tempoissa soitettuaan, osuvat täsmälleen samaan ensimmäiseen iskuun yhtä aikaa.
Millaisia “tansseja” syntyy?
Kahden minuutin aikana heilurit muuttavat muotoaan jatkuvasti. Aluksi ne liikkuvat yhtenäisesti, sitten aaltoilevat kuin meri, joskus näyttävät muodostavan pyörteen, joskus jakautuvat kahteen ryhmään. Yksikään kuvio ei toistu täsmälleen samanlaisena. Tämä johtuu siitä, että heilurien vaihe-ero muuttuu koko ajan. Fysiikan näkökulmasta kyse on vaiheiden interferenssistä, joka luo visuaalista taidetta liikkeen kautta.
Katso video loppuun asti – saatat löytää jotain, mitä ei koskaan näe oppikirjoissa: liikkuvaa tiedetaidetta.
Yhteydenotot ja yhteistyö
Tuo tieteen ihmeet lähemmäs arkea! Sivustolta löydät helposti toteutettavia ja hauskoja kotikokeita sekä selkeät ohjeet niiden tekemiseen. Kannattaa tutustua!
・Sivuston sisällöstä on ilmestynyt kirja. Katso lisätiedot täältä
・Lisätietoa kirjoittajasta: täältä
・Yhteistyöpyynnöt (kirjoitukset, luennot, työpajat, TV-yhteistyö jne.): täältä
・Seuraa päivityksiä X:ssä!
Tieteen nikkarointikanava julkaisee kokeiluvideoita!
６月のイチオシ実験！
レモンやオレンジで風船を割ろう！インパクトが抜群のリモネン風船の実験
テレビ番組監修・イベント等のお知らせ
- 6月26日（金） 公開研究会「脱作業化！デジタル化と段階的指導で実現する オームの法則の探究」
- ６月28日（日） ダビンチマスターズ＠昭和女子
- 6月30日（火） 6/30 23:56〜 【科学監修・出演】「地球まるごと大実験ネイチャーティーチャー」（TBS）
- 7月18日（土） 教員向け実験講習会「ナリカカサイエンスアカデミー」の講師をします。お会いしましょう。
- 12月26日（土） ナリカサイエンスアカデミー（教員向け実験講習会）開催
書籍のお知らせ
- ７月16日発売 『高校入試 分解問題集 理科』（学研）…難しい問題も小さな問題に分解することで、問題を解くことができます。そんな分解の技術が身につくように深く関わりを持って作りました。
- 『大人のための高校物理復習帳』（講談社）…一般向けに日常の物理について公式を元に紐解きました。特設サイトでは実験を多数紹介しています。※増刷がかかり６刷となりました（2026/02/01）
- 『きめる!共通テスト 物理基礎 改訂版』（学研）… 高校物理の参考書です。イラストを多くしてイメージが持てるように描きました。授業についていけない、物理が苦手、そんな生徒におすすめです。特設サイトはこちら。
各種SNS（更新情報をお届け！）
【日本語】X(Twitter)／instagram／Facebook 【英語】BlueSky／Threads
Explore
- 楽しい実験…お子さんと一緒に夢中になれるイチオシの科学実験を多数紹介しています。また、高校物理の理解を深めるための動画教材も用意しました。
- 理科の教材… 理科教師をバックアップ！授業の質を高め、準備を効率化するための選りすぐりの教材を紹介しています。
- Youtube…科学実験等の動画を配信しています。
- 科学ラジオ …科学トピックをほぼ毎日配信中！AI技術を駆使して作成した「耳で楽しむ科学」をお届けします。
- 講演 …全国各地で実験講習会・サイエンスショー等を行っています。
- About …「科学のネタ帳」のコンセプトや、運営者である桑子研のプロフィール・想いをまとめています。
- お問い合わせ …実験教室のご依頼、執筆・講演の相談、科学監修等はこちらのフォームからお寄せください。
