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よくできた科学実験は「魔法」と区別がつかない

手に火をつける、瓶の中に竜巻を起こす…。まるで手品か魔法の話でもしているかのようだが、れっきとした科学実験の話だ。子どものころの科学実験はまるで魔法のような体験だが、それこそが子どもの好奇心を育ててくれる。

水の中でぐるぐる回る食器用洗剤によってつくられたトルネードのような渦巻き。

レモンを使って電球をつけたり、手に火をつけたりしてノーベル賞を受賞した者はいない。でも、おそらく誰かが受賞すべきだったのだ。なぜなら、こうした実験は何世代にもわたってたくさんの子どもたちに科学の不思議をもたらしてきたのだから。

ローラ・スキナーは作品『Experimental』において、子ども時代に科学を通じて感じた、目を見開くような喜びを賛美している。それは蛍光色の氷や瓶の中に竜巻をつくるといった素敵な実験を用いて、科学と魔法の境界線をぼやけさせるのだ。

スキナーは科学に関する経歴が自身にないことを認めた最初の人物だ（CERNの粒子加速器に関する詩を書いてグッゲンハイムの助成金を獲得した彼女の父親も経歴はない）。

彼女が関心をもつようになったのは3年前、友達のひとりから手に火をつけるためにどうやって食器用洗剤と水、ライターの液化ガスを使うか教わったときだった。このほかにも中学校の科学実験がすぐあとに続いた。

「わたしは世界を知る手段として科学的な性質のものに強い関心を寄せています」と彼女は話す。

彼女は8〜18歳向けの実験を選び、ウェブサイトや科学博覧会からインスピレーションを得ている。ケンタッキー州ルイビルにある建物の地下室や裏庭で、スーパーマーケットや金物店で買い集めてきた物を使って作業をし、これまでに18件の実験をした。

ケミカルライトの中に入っている蛍光性の物質がバスタブに飛び散り、星のようになっている。

アルミホイルで包んだマッチをグラスの中に置き、火をつける。すると瞬間的に煙を取り込み、その後鏡面に注ぎ出る。

新鮮な水（左）と塩水（右）の入ったグラスの中の青い染料は、空を映した鏡の上に置かれている。塩水の方が密度が高いので、グラス全体に広がらず上に浮かんでくる。

晴れた裏庭越しの霧は虹をつくる。ホースから出た水は透明な光学的要素として働き、太陽からの光波をフルカラーのスペクトラムで描いている。

トニックウォーターからつくられたアイスボールはキニーネを含んでおり、UVライトに反応して発光する。

光は屈折しプリズムを通って白い箱の中に拡散する。光は可視光のスペクトラム（赤、オレンジ、黄色、緑、青、紫）を示す。分散と呼ばれる、こうした色の白い光への分離は光波がこのプリズムのような光学的で透明な要素を通過するときに発生する。

アルミホイルのシリンダーに包まれたマッチの頭は竹の串から打ち出され、ときに10フィート（約3メートル）も移動する。アルミホイルが小さな燃料室として機能するのだ。マッチの頭が燃えるとロケットを基地から発射されるのに十分な圧力を生み出す。

磁石が不規則に動いている。ピラミッドの底の頂点に置かれた3つの磁石によって引き寄せられたり反発したりすることで、磁力を示している。

ひとつのレーザーポインターの光線を当てられたバルブは、光の放散を実証している。

火をつける前に、食器用洗剤と軽い液体、水の溶液の中に手を入れなさい。

目に見えない水蒸気が目に見える水滴に凝縮して雲をつくるのをまねた煙が漂っている。スキナーはケンタッキー州のほぼ湿度100%の夏の日が来るのを待っていたので、雲は長く残っただろう。

木製の2つの振り子につけられたLEDライトはカオス理論を描き出している：光の軌跡は予測できるパターンに従わない。なぜなら、振り子が揺れるたびに毎回異なった軌跡を描くからだ。

電池は、酸性（電解質）溶液中に懸濁した2つの金属（電極）からなる。銅と亜鉛の釘とレモンの酸を使って、スキナーは化学エネルギーを電気エネルギーに変換し、LED電球に給電した。

実験をするのにかかる時間は数分だけだが、完璧に仕上げるためには何時間もかかる。忍耐もそうだが、鏡をつかったり、長時間露光で撮影したり、その他の小技を利用すれば実験で起こることをうまく表現するのに役立つ。彼女がつくったマッチ棒ロケットを空中に10フィート（約3m）打ち上げるには、150回以上も実験をする必要があった。「わたしの失敗率は高いんですよ」と彼女は話す。

その成果は芸術と科学の素晴らしいブレンドだ。子どもたちよ、さあ、自分の家でこんなふうにやってみよう。