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線香花火の美しさの秘密が明らかに

2017-03-04 | 科学・技術
 東京大学の井上智博特任准教授が明らかにした、「線香花火の美しさの秘密」の研究成果(2月10日)。
 ◆線香花火
 花火は江戸時代に作るようになった。なかでも0.1グラムの黒色火薬と和紙からできる線香花火は、最も単純な手持ち花火である。線香花火は、紙縒り(こより)の先端にできた火球から火花が飛び出し、枝分かれして美しい松葉模様を描く。これまで、なぜ火花が飛び出し枝分かれするのかという素朴な疑問に対する答えは明らかにされてこなかった。
 ◆
 東京大学の井上智博特任准教授は、共同研究者の横浜国立大学伊里友一朗助教・三宅淳巳教授、エクス-マルセイユ大学のエマニュエル・ビエルモ教授と線香花火が持つ美しさの物理的解明を試みた。火花の発生・分岐の鮮明な高速度撮影に初めて成功し、主要な化学反応を明らかにした。また、火花の挙動を理論的に定式化した。
 高速度カメラ「Photron SA-Z」を使用して線香花火の鮮明な時系列映像を毎秒10万コマで撮影した。
 こよりの下端にできた火球の表面にはたくさんの気泡が存在し、突然気泡が弾けて表面張力に駆動された流れが生じて直径0.1mmの液滴が1m/sの速度で飛び出す。これは、グラスに注いだシャンパンの泡から水滴が飛び上がるのと同じ原理。
 シャンパンのシュワシュワ音と同様に線香花火のパチパチという音も気泡の破裂音で、この飛び出した液滴の残像が火花に見えるという。
 今回の研究では、火球を飛び出した液滴が最大8回も連鎖的に分裂しながら描く軌跡が松葉火花を形成することが判明した。通常の固体や液体は1~2回分裂すると安定するが、線香花火では孤立液滴が何世代にもわたって子液滴を作り続ける。
 線香花火の独特の美しさは、従来知られていた分裂現象とは異なる液滴の連鎖分裂によって生み出されていたことが明らかになったという。線香花火の美しさを生み出す科学が1つ明らかになったが、火花が分岐せず柳のようになるときの仕組みは解明されていないとしている。

 朝は晴れ、風も穏やか。昼頃から雲多く、風が強くなる。
 塀に掛かる”オウバイ”に花が咲きだした。名(オウバイ:黄梅)に梅と付くが、梅(バラ科サクラ属)ではなくジャスミン(モクセイ科ジャスミン属)の仲間である。ジャスミン属ではあるが花に香りはない。
 名の由来は、黄色の花が梅に似る、咲く時期が梅と同じ頃、からと言う。花・姿が良く似ているものに、”ウンナンオウバイ(雲南黄梅)”とか”オウバイモドキ”と呼ばれるのがあるが、これらは常緑樹でオウバイは落葉樹。
 オウバイ(黄梅)
  中国では、迎春花(げいしゅんか)と呼ばれる
   旧正月(2月)頃に咲き出すから
 モクセイ科ソケイ(ジャスミン)属
 落葉性半つる性低木
 中国北部原産、15世紀末に渡来
 開花時期は2月~4月、花期には葉はまだ出ない
 花色は明るい黄色、花径は2.5cm位
 花の形は高杯形で、梅に似る
 花には一重と八重がある