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世界一美しいクリスタルの謎を追え!


日本の国の花といえば?桜と菊です。

では、日本の国の石は何だと思いますか?

それは、翡翠(ヒスイ)

え?ご存知ない?

それもそのはず。実は昨年、日本鉱石学会によって選定されたばかりです。

縄文時代から親しまれてきた日本を象徴する石なんだとか。

というわけで、今回のテーマはきれいなきれいな「クリスタル」の世界を探究しました。

まずは、クリスタルの世界の驚きをお届けします。


世界最大のクリスタルとは?

350億円のクリスタルってどんなクリスタル?

何百年も所有をめぐって争われてきたダイヤの魔力とは?

そして、気になるお値段は?

その美しさと価値に、驚きがたくさん。

えーっと、ところで、「クリスタル」と普通の石ってどう違うんでしたっけ?

4つのヒントから、この謎に迫ってみましょう。

「透明で、きれいな石のことだ!」

「マグマが冷えて固まったものじゃないかな?」

「塩がクリスタルって聞いたことがあるよ!」

まずは自分の頭で考えてみます。

ヒントの前に、古代の考えを拝借。

古代ギリシャ人は氷が解けなくなるくらい固まったもの

「氷=クルスタッロス」と、クリスタルの正体は、氷だと考えていました。

■ ヒント1

実は、あんなに見た目が違う、ダイヤも石炭も材料は同じ。

材料が同じなのに、どうしてこんなにも違うんだろう??

■ヒント2

透明じゃないクリスタルもある。

その代表がこちらの「ビスマス」

なんと、このきれいな形は自然で作られたもの。

いったいどうしてこんな形になるのでしょう?

■ヒント3

フランスの鉱物学者、ルネ=ジュスト・アユイが、

「クリスタルが割れた欠片は、元のクリスタルと同じ形である。」

そんなヒントを見つけてくれました。

「クリスタルとは○○のことだ!」

もう一度ここで考えてみます。

■ヒント4

塩もクリスタルらしい。ということは、塩の作り方にヒントがあるはず!

海を蒸発させて作るとき、塩がクリスタルになる。

いったいなぜだろう?実は塩のクリスタルには、材料となる「ナトリウム」と「塩素」の間に働く電気の力が関係している!?

+の隣にはーがくっついて、規則正しくこれを繰り返していくと・・・

ここで、ナトリウムと塩素をレゴブロックに見立て、

どんな形になるのか、ゲーム形式で実験!

すると、、、

まさに真四角。立方体の登場です。

え?本当に?

では、実際にはどうなっているのでしょうか?

顕微鏡で食塩を観察。


たしかに真四角。

わかったぞ!

「クリスタルとは原子や分子が繰り返し同じパターンでくっついたもの」

その通り!

クリスタルと普通の石の違いがわかったところで、

世界で最も美しいとクリスタル、「雪の結晶」についてtanQしてみました!


美しい雪の結晶は、ひとつも同じカタチがないのだそう。

一体どうしてこんなカタチになるのだろう。

実はその秘密を見つけたのは、日本人の科学者、中谷宇吉郎。

彼は、マイナス50度にもなる冷凍庫に入り、

雪の結晶を調査したのでした。

そして、結晶のカタチと湿度と温度の関係をまとめた、

【中谷ダイヤグラム】を完成させます。

一体どうして中谷宇吉郎はこの研究にそんなに情熱を傾けたのでしょうか。

それは、師匠、寺田寅彦からこんな言葉を受け継いだからでした。

「ねぇ、不思議だと思いませんか?」

線香花火を見ながら、ただその美しさに感動する。

その心から科学が生まれることを教えてもらったのです。

そして、ベントレーという農夫が撮影した雪の結晶の写真を見たとき、

その美しさに魅了され研究に熱中したのでした。

実は寺田寅彦の教えは、その師匠、夏目漱石から教えてもらった言葉が関係していました。


「科学とは新しい美を見つけ出すことである。」

科学に1番大切なこと、それは「知識」でも「スキル」でもなく、

自然の美しさを目の前にして、「わぁ!凄い!」と驚く心なのかもしれません。


■ ミッション

・大きいクリスタル(ビックリスタル)作りに挑戦しよう!

http://www2e.biglobe.ne.jp/shinzo/jikken/kessyo/kessyo.html

・雪の結晶を作ってみよう!

http://sciencewindow.jst.go.jp/html/sw11/sr-denju

■おすすめ教材

大科学実験 塩の結晶でウェディングドレスを作ろう!

http://www.daikagaku.jp/content/vol020/

なんでだよ!と突っ込みたくなるような実験。でも完成したドレスは、息を呑むような美しさでした。

NHK「すくどう」の雪特集~!!

http://www.nhk.or.jp/school/sukudo/special/32/

ランキング形式で雪の動画を紹介。なんと一位は雪舟って!!笑

(実験)ご家族一緒に:お家で作れる、ビスマスのクリスタル

http://portal.nifty.com/kiji/120416154947_4.htm

(動画)低学年 スクどう NHK for School 塩の結晶

http://www.nhk.or.jp/school/sukudo/search.html?kw=塩

(道具)高学年 塩は水にどう溶けるの?

https://www.youtube.com/watch?v=xdedxfhcpWo


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