雪の結晶 : 自然の芸術をさぐる

小林禎作 著

[目次]

• 目次
• 雪を待つ心 -序に代えて- / 13
• 第一部 雪に魅せられた人たち / 29
• 一 雪の観察の歴史 / 31
• 1 顕微鏡の登場以前 / 32
• 素朴な疑問
• 誰が最初に雪の六花に気がついた?
• 最古の雪のスケッチ
• ケプラーの新年の贈物
• デカルトとバルトリヌス
• 2 顕微鏡の発明以後 / 41
• フックの顕微鏡による観察
• 気象条件との関係に注目
• ロゼッティによる最初の分類
• スコレスビーの分類
• グレイシャーの雪のスケッチ
• 土井利位の『雪華図説』
• スケッチから顕微鏡写真へ
• ベントレーの業績
• 顕微鏡写真のおとし穴
• 二 雪華図説 / 65
• 1 著述の背景 / 66
• 殿様の自家出版
• 政治家としての利位
• すぐれた協力者・鷹見泉石
• 蘭学の大きな影響
• 2 雪華図説にみられる雲物理学 / 77
• 海陸の気-水蒸気
• 雲と雨
• 雪の降るしくみ
• 雪はなぜ六出か?
• 〝六方最密〟という構造
• 〝六をもって一をかこむ〟
• 雪の結晶形
• 3 利位の雪華図 / 89
• 〝蘭鏡〟
• 簡素なうちに特徴をよく捕えたスケッチ
• 西欧人の目と日本人の目
• 第二部 雲物理からみた雪の結晶 / 97
• 一 姿を変える水 -水の相変化- / 101
• 1 水の三相 / 102
• H₂Oに変わりはないが
• 見えない水蒸気
• 気体分子の衝突-気体の圧力
• 温度で変わる飽和水蒸気圧
• 分子の配列の違いが・・・
• 水と水蒸気との釣り合い
• 2 気塊の冷却 / 118
• 〝湿度〟は温度で変わる
• 神は安定を好む
• 気塊はどうして冷える
• 自分の熱を消費して
• 融解に使われる熱-潜熱
• 大きい蒸発・昇華の潜熱
• 3 〝過冷却〟の世界 / 128
• 零下の世界の特殊性
• 減る水とふえる氷
• 平らな水面と水滴のちがい
• ケルヴィンの法則
• 水滴に塩が溶けこむと-
• 〝暖い雨〟の降るしくみ
• 二 雪の結晶の誕生 / 143
• 1 ひとつの実験と問題の提起 / 146
• 水雲を氷晶に変える実験
• 零下四〇度で氷晶は生まれる
• 水蒸気から氷晶への四つの考え方
• 2 否定された昇華核説 / 152
• 拡散型雲箱の実験
• 自発的に核ができる?
• 3 自発核発生のメカニズム / 157
• H₂O分子の結合のしくみ
• 変化はエネルギーの高い状態から低い状態へ
• 氷晶を小さくすると表面の影響が-
• 氷球の運命を決める臨界半径
• 氷晶の〝芽〟の誕生
• 氷晶の芽から自発核へ
• 氷晶が先か水滴が先か
• 4 水は自発的に凍るか? / 169
• 氷分子集団のゆらぎ
• 凍結を進める速度
• 5 異物核による水の凍結 / 173
• 水は何度まで凍らせずに冷やせる?
• ビッグの実験の結果
• 取り除けない異物核
• 異物核によって凍結が始まる
• 三 自然の雪の核 / 181
• 1 氷晶核の身元 / 182
• 氷晶核の数を数える
• 雪のタネ-氷晶核は何か?
• 土のこまかなチリ
• こまかな土の氷晶化能力
• 連鎖反応による連続降雨・雪
• 2 流星塵説 / 193
• 雪のタネは宇宙から?
• 流星塵と降雨との相関
• 斜陽の流星塵説
• 四 人工の雪の核を探す / 199
• 1 人工核の条件 / 200
• 人工降雨への道
• 固体の表面では凝結がおこりやすい
• へこんだ場所にできやすい水滴
• 固体の表面への昇華の条件
• 氷自身が最良の核
• 2 氷の代用となるもの / 207
• 氷の結晶構造
• 結晶構造からみたタネ探し
• 氷晶核の種まき実験
• 氷結晶のエピタクシー成長
• 五 中谷の雪の研究 / 221
• 1 雪に魅せられた科学者 / 222
• 中谷と雪の結びつき
• 十勝岳での観測
• 2 人工の雪をめざして / 229
• 霜を作る
• 霜と雪の違い
• 最初の人工雪結晶
• 兎の毛を芯にして
• 3 雪は天から送られた手紙 / 239
• 『雪を作る話』から
• 〝中谷ダイヤグラム〟の完成
• 「雪の結晶を作る楽しみ」
• 六 雪の結晶の成長と形 / 249
• 1 中谷ダイヤグラムの引きおこした波紋 / 250
• Tₐ-Sダイヤグラム
• マーシャルの解釈
• 雪の結晶形は水蒸気の過飽和度で変わる?
• 結晶形は温度によって変わる? -メーソンの考え方
• 中谷ダイヤグラムの追試
• 修正された中谷の実験結果
• 過飽和度と温度条件との共存
• 2 雪の結晶はどのように成長する? / 268
• 明らかになった雪の結晶習性
• 〝円〟よりも六角形が安定
• 〝骸骨〟結晶への成長
• 成長の型としてとらえる
• 完全な結晶の成長
• 成長するにはステップが必要
• らせん状の成長
• 氷のステップ成長
• 雪の結晶の成長方向はどうして温度で変わるのか
• 3 雪の実験こぼれ話 / 287
• 酔っぱらった雪の結晶
• 南極で新種の雪
• 雪の結晶の観察のてびき / 294
• あとがき

「国立国会図書館デジタルコレクション」より