海野学長コラム#19
「２１世紀問題」 海野和三郎 （07.2.11）
２１世紀問題への認識： ２１世紀問題の発端は、文明を支えている主たるエネルギー源の化石燃料がいつまで続くか問題にされだした２０世紀半ばであった。しかし、当時は、化石燃料の埋蔵量の発見が使用量を上回り、原子力平和利用と相俟って、問題は千年先への先送りとなり、それに代わって地球温暖化問題が緊急となってきた。しかし、この両者は、二酸化炭素CO2問題として結合しているが、その結合度に対する認識の違いが科学的見地だけでなく国際的な政治・経済・歴史などに左右され、明らかな誤解や意図的な曲解も含めて混乱しているのが現状である。２１世紀問題は、大ざっぱに、エネルギー問題・環境問題・人口問題に分けられるが、お互いに連結し、かつそれぞれに時間尺度の違う問題が含まれている超多次元複雑系の問題であり、人と自然と生命進化のカオス的に結合した問題なのである。その意味で、人類は、今まで経験したことのない未知の世界へ２１世紀問題を通して突入しつつある。
最近の世界情勢： 京都議定書は、いわば、２１世紀問題を世界が公認した画期的な文書であるが、当然、アメリカや発展途上国からそれぞれ逆の立場からの批判が吹き出した。イラク戦争や世界中の紛争、中国の急速な経済発展政策なども２１世紀問題が顕在化するまでの間に出来るだけ有利な立場に立つための自己中心的防衛政策であると云える。しかし、最近になって、２１世紀問題に対する世界情勢は急速に変化しつつある。それを端的に伝えたのは、大木浩氏の「ナイロビＣＯＰ12・ＭＯＰ２会議に出席して」（教育通信101号参照）と題するレポートである。ナイロビ会議の要点は、要約すると、２１世紀問題の中心がCO2問題に集約されたこと、イギリスが国の総力をあげてそれに取り組んでいること、日本はそれに対し京都議定書の目標も達成できず適切な処方箋を持ち合わせぬまま次回のG8先進国会議の議長国となりかねないこと、などである。何とか打開の道を講じなければならない。
「不都合な真実」と「恐怖の存在」： 昔の大英帝国を偲ばせるイギリスの世界戦略に対し、アメリカも手をこまねいて傍観しているわけにはいかない。最近、ドキュメンタリー映画「不都合な真実」をひっさげて日本でもロードショーをして歩いた元米国副大統領アル・ゴア氏は、地球温暖化は人類にとって最大かつ緊急の危機であり、この「危機」を「好機」として前向きに捉えることによってのみ人類の未来があるとした；（朝日新聞2007/1/19）。これに対し、ブッシュ大統領側は、最近は不利を悟って軟化したようであるが、マイケル・クライトン氏の「恐怖の存在」に代表される“二酸化炭素問題は存在しない”とする立場をとって「不都合な真実」に目をつぶってきた感がある。地球大気中の二酸化炭素は窒素や水蒸気などの分子に比べて圧倒的に少なく、二酸化炭素の赤外放射の吸収は従って窒素や水分子による吸収に比べ無視できる程度のものであるというのが二酸化炭素無視の理由であると思われるが、科学者でも騙されそうなその理屈は、実は全くの誤謬なのである。その理由は、放射の吸収が飽和に達しそれ以上分子の数が増加しても吸収量が増えないような気体分子は温室効果ガスであっても温暖化ガスではないということである。その説明は次節でも述べるが、クライトン氏の理論（？）は、二酸化炭素問題に不都合を感じているブッシュ大統領はじめ多くの政財界の人々に歓迎されたようで、日本も或いは同様な事態にあるのかもしれない。
「恐怖の存在」に書いてない恐怖： 「不都合な真実」に目をつぶりたい気持ちを助けているもう一つの理由は、CO2問題を知ってはいてもその効果がどうゆう形でいつ頃現れるかは確定的でないことである。地球環境は極端な複雑系であるので、１年後の今日の天気が、東京で晴れか雨か、寒いか熱いか、殆ど予測できないのと同様である。これが一週間後、一月後であると、もう少し確かな予報が可能であるが、１０年後、１００年後となると絶望的である。その理由は、変動の法則性が理論または経験によって知られている場合は、その法則性に賞味期限があることと、多くの場合、法則性を記述する次元が不十分で非線形のカオス現象が記述され得ないことである。両者は同じことを言っている場合もあり、違う場合もある。CO2問題の場合は、窒素を含む分子や水蒸気のように、CO2より遙かに強い吸収スペクトル線は飽和効果のため殆ど地球温暖化に影響がないことは前にも述べたとおりであるが、もっと弱い吸収線の場合は、それが主たる入射太陽光の占める可視近赤外領域にあるか、それとも地球が放射冷却する遠赤外領域にあるかで寒冷化ガスになるか温暖化ガスになるかが分かれることになる。CO2に関しては、何１０億年の過去や火星・金星の場合はいざ知らず、遠赤外の吸収は飽和に近いが飽和ではなく、最強の温暖化ガスとして働いているというのが共通の認識であり、過去の平均気温と大気中CO2含有量との相関の統計にも有意にそれが表れている、（西岡秀三、脱温暖化社会の構築を目指して:上智大学・産経新聞共催シンポジウム2007/1/17）。もっと怖いのは、CO2より遙かに少ないが潜在的に多量に存在し、CO2による温暖化の影響を受けて発生し、吸収がCO2よりもっと不飽和である故にCO2を凌ぐ温暖化ガスになる場合である。メタンは、極地のツンドラの地下や日本海や世界各地の海底に大量にメタン・ハイドレートとして存在するという。これが温暖化で排出し温暖化を加速したならばその影響は恐らく人間の力では如何ともし難い地球環境の破壊になることが予測される。また、北極海の氷が融けてさらに北極海底の温度が上がると、北大西洋西側を南下する深海流と東側を北上する深海流との温度差が減少し、従って、北大西洋深海の東西の圧力勾配が小さくなる。その結果、北極海を起点とし赤道を越えて大西洋を南下し、太平洋・インド洋を北上して大西洋に戻り、北上して世界中の海洋を循環する海洋大循環が、地球自転による転向力に対抗する北大西洋深海の東西の圧力勾配が不足して、そのため赤道を越えられなくなる。世界の深海の水温は、海洋大循環で平均化され、地球全体夜昼緯度経度で全部平均して受けた太陽エネルギーを放射する温度約摂氏３度であるが、海洋大循環が弱くなると、深海温度の平均化が行われなくなり、恐らく気候変動が時間的にも場所的にも激しくなり、それと同時に、深海水に70%融け込んでいると言われるCO2がサイダーの泡の如く大気中に出てきて、地球温暖化は飛躍的に進み、原始の太陽より２割ほど増光している太陽エネルギーによって、地球は焼き尽くされる可能性もある。地球は複雑系であり、植物が大繁茂して、CO2を固定する可能性もあるが、すべてを神頼みで、恐怖の未来を待つのが人類の道ではない。
あと何年余裕があるか： 地球環境変動の要因としては、天文学的なものとして太陽進化、太陽活動、大陸移動、地軸傾斜角の変動、小惑星の衝突などいろいろあるが、概ね、時間尺度が長く、真に緊急の対策を必要とする要因は人為的な要因が自然を変動することにあり、時間尺度は人為の変動とその緩和時間となる。例えば、フロンガス使用がオゾンホールを生じ、極地を中心に紫外線が健康を損ねる効果となっていることが報じられ、フロンの製造が中止されたが、オゾンは紫外線以外に可視光も遮り太陽光の入射を減らす作用があるのでCO2とは逆に寒冷化ガスであるから、オゾン層の破壊は地球温暖化につながる可能性もある。他にも地球環境に影響を持つものはいろいろあるが、先ずは、CO2排出抑制をせずにこのままツンドラのメタン気化から始まる海洋大循環の劣化に進む取り返しのつかない泥沼への突入は、楽観的に見て大循環の時間尺度である1000年であろうが、石油枯渇の半減期100年又はその半分の50年と見る人もいる。その頃になると、化石燃料使用が意識的に又は経済的に抑制されるであろうことと、温暖化が目に見えてくることなどがその理由であろうか。しかし、人類生存の危機にも関連し、社会の閉鎖性が子ども達の未来への希望を失わせている現状からみて、この際、悲観論に立って20年の余裕が限度であり、2025年までに石油石炭のエネルギー源としての使用を停止し、資源として未来世代へ残すことが妥当である。問題は、エネルギー源を何処に求めるかである。
太陽エネルギー文明の構築： 太陽エネルギーは、適量の水と大気に恵まれた地上の生物にとって奇蹟とも言うべき天与のエネルギーである。しかし、化石燃料に依存した文明となった20世紀以降はエネルギー源としては強度が不足して来ている。19世紀末までは人口増加率も低く、世界人口も10億程度であったが、20世紀末には40億となり近く100億になろうとしている。これを大まかに、化石燃料に依存した結果であるとすると、２１世紀には、農業などによる自然の太陽エネルギー利用よりも10倍程度の再生可能なエネルギー源を必要とすることになる。原子力エネルギーも当面のつなぎとして有用であるが、有限な資源である。水力・風力、バイオ・マスなど再生可能な自然エネルギー利用は大いに奨励されるが、恐らく現在の２倍以上の利用はエネルギー価格の点で問題が生ずるであろう。その点、太陽エネルギーと地熱エネルギーの直接利用の効率を10倍以上にする工学の開発が有望である。一つは、国が総力を挙げて取り組むべき大規模計画として、地熱海洋発電がある。海洋発電は、海面下数百bの冷水と南海表層の温度差を利用する発電であるが、単独では、石油火力に勝てない。一方、地熱発電はアイスランドでは発電量の半ば以上を占めるときくが、そうした地域は他には殆どない。両者を結合した工法として、硫黄島地下1000bのマグマの高温と海洋大循環のもたらす３℃の無尽蔵の深海水を結合して発電すれば、沸騰蒸気圧1000バールでの蒸気タービンの熱機関としての発電効率効率は殆ど１となり、海洋大循環の流量の約1000分の１を用いて地球全体の人類の使用エネルギーをまかなえる勘定となる。第２は、家庭規模の小規模太陽エネルギー工学である。現状では、太陽光発電パネルが数万円/m2と高く、石油火力に対抗するには約10倍効率を上げる必要がある。発電効率も10 乃至20%程度で80%以上のエネルギーは熱となって捨てられている。また、太陽熱温水器は真夏では70℃くらいになる（熱損失がなければ理論的には90℃）が、冬では30℃程度で、風呂の温水を得るにはよいが発電には向かない。両者共通の欠点を10倍集光によって取り除き、なお残る両者共通の欠点である非定常性と使う処で造る汎用性とを相打ちとし、それぞれの長所を生かし短所を補えば、両者の結合により、石油火力に充分勝つ発電が可能である。下半分固定で上半分可動の「全天１０倍非結像集光系」を太陽光発電パネルの価格以下で造り、パネルを水冷して温度上昇による効率低下を防ぎ、温まった温水を熱水装置の予備加熱とすれば、水深１５ｃｍのボイラーは昼間の太陽熱で１時間で沸騰する。ただし、ボイラーは対流防止のソーラーポンド方式を用いて熱損失を少なくする必要があろう。かつてイスラエルでは、自然条件を利用して下層ほど塩度の高い塩度勾配型ソーラーポンド発電の実用化に成功したが、石油火力に負けて、現在は止めているようである。１０倍集光した多数の小型装置に分割して、発電効率を１０倍近く上げる必要があろう。１０倍集光すると太陽エネルギー強度は対日温度が約350℃となる水星の環境となり、太陽光は生物環境ではなく、エネルギー源としての機能を持つ。対流防止のソーラーポンド方式は、海が長年の進化で塩度が下ほど濃くなる対流防止効果で地球全体の保温に用いており、一方、森は水を使って風をおこし葉にCO2を効率よく供給して光合成を盛んにしている（矢吹機構）。葉というソーラーパネルの効率を上げるのに集光の代わりに風を用いたわけである。こうした家庭規模で可能な水星と海と森の太陽エネルギー工学は、集光の光学系、発電、蓄電、電気分解による水素合成、燃料電池などの技術開発を必要とするが、各方面の既存の技術からの開発は比較的容易であると思われる。化石燃料依存の文明から太陽エネルギー文明への移行を早期に実現するのが、日本の進むべき道であり世界はそれを待っている。来年に迫ったＧ８先進国会議までには、少なくともその処方箋を提示しなければなるまい。
２１世紀問題処方箋の意義： ２１世紀問題は未来に関する問題であり、国内では特に教育に重要な意味を持つ。以前の教育基本法に２１世紀問題が意識されていなかったのはやむをえないが、最近改正された基本法については、その改正理由の第一に２１世紀問題を取り上げるべきであったが、その機会を逸した。極論すると、産経新聞「10代の声」にもあるような人類の未来を心配する子ども達に対しての犯罪行為である。今からでも、教育の実施過程に於いて挽回を図らねばならない。一方、最近東洋大学で行われた「地球システム倫理学会」や上智大学・産経新聞共催シンポジウム「脱温暖化社会の構築」は、教育界が２１世紀問題に激しく反応していることを示しており、それなしにはもはや高等教育が立ちゆかないことを物語っている。初等中等教育に於いても、上記の水星と海と森の太陽エネルギー工学は極めて有用で、水の豊富な地球環境が如何なる宇宙の奇蹟の存在であるか、海と森と生き物たちが太陽進化の下で１０億年以上もの間生き物に最適な環境を守ってきたか、感動の物語がそこにある。子ども達が希望に満ちた未来を自ら構築することのガイドブックとして、２１世紀問題処方箋の意義がある。
（07.2.11）
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海野学長コラム#18
「初等教育内容について」 海野和三郎
週休２日制により、授業時間が大幅に短縮となり、総合課目で課目間のギャップを埋めて効率よく授業を行う計画があるが、簡単ではない。授業内容の検討が最重要課題である。２１世紀、人類生存の危機にあって、生徒が未来に希望を持ち、目を輝かせるような教育内容であり、確実に学力のつくような教育内容でなくてはならない。 一例として、地球環境問題を中心とした初等理科教育について試案を考える。
１．初等理科教育試案
Ａ．１年生理科：池や川の水が水（液体）であるわけ
太陽光を真正面に（黒い布で）受けても、熱くはなる（８０℃くらいまでに）が、焦げることはない。受光面を３０度、６０度と傾けたらどうなるか。夜も昼も、地球全体で平均すると摂氏何度くらいになると思うか、（世界中の国や南喬のことも考えて推察する、答えは大気減光の取り方で少し変わるが摂氏３度前後）。太陽の明るさ（温度と半径）、太陽からの距離（１天文単位距離）、地球の重力（１気圧の大気をもつ）の総合による奇跡ともいうべき不思議に守られて、生命の根元である水が水（液体）としてある。
少し難しいが、先生の教え方次第で、子どもは目を輝かせてついてくる。関連した教材は無数にある。少し、温度目盛りなど理論がかったことは４年生で教える（化学との総合）。更に、中１で絶対温度や黒体放射などへ進む（物理との総合）。ただし、これ以上は何年生までは教えてはいけない、などの制限は厳禁。先生の腕前と子どもの好奇心がぶつかり合う場を作ることが目標。レベルを変えて繰り返し教えることも必要。
Ｂ．２年生理科：海が地球環境を護る不思議
地表の大気温度が、氷点を０度とする摂氏で、平均的に体温の半分程度であることは、生物生存にとって 重要な条件であるが、これを定常的に安定させる働きを持っているのが太平洋をはじめとする海洋であることを２年生理科で教えるとよい。やや理論がかったことは５年生で、もう少し高度なことは中２くらいで教えることにして、２年生では、海の仕掛けの驚嘆すべき不思議を伝えることが主になる。
真昼の太陽光は、平均的に水深約３０メートル、波長の長い赤から近赤外光は赤い海藻の生える水深１００メートル近くまで届く。その辺りで太陽光を吸収して温められた海水温度の熱エネルギーは、伝導・対流・放射でいずれは大気中に放出されるが、この温度での放射遠赤外光に対し水は殆ど完全に不透明であり、以下に述べる不思議な作用で対流も阻害されるから、極めて能率の悪い熱伝導で何千年もかかって放出されることになり、むしろ海流によって全世界の海水温度が平均化される。定量的な物理は大学乃至専門のレベルであるが、定性的な議論は小中学生が多少の実験などを交えれば容易に理解できる。２年生、５年生、中学２年生向きのカリキュラムも考えられる。
上に述べた不思議な作用とは、「塩の指」（註１）と称する効果の何億年もの作用の結果、海面下深いほど塩度が高く、従って密度の高い層が下にあるため海は対流を阻止する効果を持つことになる。夏の暑い日、海面での蒸発が盛んになり、表面近くの塩度が上がる。風などの影響で、水温と塩度にむらが生じ、水温が低く塩度の高い部位は重いので沈む。間もなく、水温は熱伝導で周りとの差がなくなり、塩度の分だけ重さがのこるので更に沈む。これが「塩の指」であるが、真夏の海水浴場などでこれが見られるという。塩は下へ下へと運ばれ、逆は起こらないから、日光の届く限り何億年も塩の指効果が続き、対流が起きにくく保温の良い海洋ができる。
下ほど塩度を高くして対流を防止したプールに太陽光を導き、温熱水を蓄える装置をソーラーポンドというが、水深１メートルもあれば１ヶ月以上保温する。イスラエルでは、発電にこれを用いたが、塩度勾配の維持や使用済み塩水の捨て場などの問題がある。温水プールの温水造りに利用している例もある。
Ｃ． ３年生理科：いのちを育む森の不思議
大きな木は一日に１トンもの水を大気中に放出する。葉は太陽光を受けて、吸い上げた水と二酸化炭素と若干のミネラルで光合成を行い、酸素を出して糖分などを作り成長する。水蒸気を多く含んだ大気は熱容量が大きく、地表で太陽熱で温められた地表の空気は膨張して軽くなり上昇するが、温度の下がり方が周囲の大気に比べて小さいので、更に膨張して軽くなり上昇する。下降する場合はその逆で、要するに、森の上では対流作用が盛んになり、下層と上空の温度差がすくなくなり（夏森の中は涼しい）、風が起こる。この風が二酸化炭素をもたらし、酸素を放散して、光合成を盛んにし、木は生長する(註２)。 落ち葉や倒木などは食物連鎖で微生物、昆虫、小動物、鳥類などを育む。何億年もたつ間には、地中に石油、石炭などの化石燃料も蓄えられる。森は、生き物にとっての根元的な根拠地の一つである。しかし、それだけではない。
２〜３０億年の間、植物は光合成を続け、大気中の二酸化炭素は石炭などに固定されて減少した。よく知られているように、二酸化炭素は地球環境の温暖化ガスの代表であり、二酸化炭素の大幅な減少は、大幅な地球環境温度の寒冷化になった。ところが、その一方で、恒星としての太陽進化により、太陽光度が２割方増光した。植物が太陽進化に合わせて、地球環境を生物に適したように調整したのである。この不思議を小学３年生に教えても早すぎはしない。木を植えたり、森を大切にする心を持つことは、何よりも現代人のつとめであるからである。６年生から中学３年になれば、定性的な理論的学習に入るとよい。それから先は大学から専門レベルへの道が続いている。最終的には、化石燃料によらずに文明を維持し発展させられる太陽エネルギー工学の教育にも繋げることができる。
（註１：H. E. Huppert, Thermosolutal Convection,in Problems of Stellar Convection, Springer, 1976)
（註２：矢吹万寿、「風と光合成」、農文協、1990)
思いつくままに、関連した学習テーマを列挙する
１．生圏倫理
２．複雑系科学・生命科学
３．海洋大循環、海洋地熱発電
４．太陽光発電
５．核融合炉
以上は「教育改革を進める会」のために書いた私案の一部であるが、これに対して、シュタイナー教育論の実践的教育で著名な大阪隆夫氏から有益なコメントがあったので、以下に要点を抜粋して、更なる改善の資としたい。
コメント１：「生徒の心に響く教育」「エネルギー資源の自己中心的な取り合いや浪費には人類の未来はない」「奇跡とも言える地球の自然に感動」「人類進化の知恵を生かした生き方に希望に満ちた人類の未来を見出させる教育」に賛成。但し、示されたカリキュラムは小学生には難しすぎる。シュタイナーの発達段階論を取り入れる必要がある。
コメント２：世界平和と個性の尊重に重点を置いた「教育基本法」の故に今日の子どもが自己中心的になっているのではない。自由な中で道を外さず、人間がどのような存在であるかを本質的につかむ人間育成の教育（戦前への回帰でない教育）でなくてはならない。
両コメントとも立派な正論であるので、全面的に取り入れたい。ただ、個人差が大きいので一概にいえないが、敗戦前に初等中等教育を終えていた大正生まれと昭和生まれの人では、「教育基本法」に対する評価が非常に違うように思う。「日本を悪くしたのは、昔陸軍、今マスコミ・教育（日教組）」というのは、（旧制）中学時代からの友人大森操氏の言であるが、確かに旧陸軍に代表される帝国主義や皇道思想は基本法によって公式に排除された。しかし、千年に亘り培われた皇道思想の中には良い意味での民族的宗教性や公共性が含まれており、明治以来百年の民主主義と占領政策の強制民主主義で簡単に置き換えられるものではない。そのギャップが端的に表れているのが「今マスコミ・教育（日教組）」ということになる。勿論、「教育基本法」の故に今日の子どもが自己中心的になっているのではないし、何時の時代でも自己中心的でない人は殆どいないが、基本法がややもすると自己中心的になりやすい個性尊重をうたって愛国心に代表されるような公共的徳育に言及しなかったために、基本法にも含まれる公徳心の養成がなおざりになり、野放図な自己中心性がはびこってしまった憾みがある。世界平和や戦争放棄は広い意味での公共的徳育ではあるが、次元の違う問題であり、むしろ現時点では、エネルギー問題・地球環境問題に重点をシフトした世界平和を唱えるべきである。そうした基本法改正であれば賛成したい。
コメント１の「難しすぎる」「時期尚早」の問題は、一般的にいえばその通りで、小学校での外国語教育の問題と似ている。外国語は年が下であるほど容易に修得できる部分がある。それをどう利用するか、国語教育などと時間的にも心の成長の問題の上でも競合せざるを得ない弊害とどう妥協するかは主として技術的課題である。小学一年生から理科教育に地球環境問題を取り込むのには、技術的問題も大きいが、もう一つ人類の未来を子どもに委託するには、感性が鋭く好奇心に富んだ小学生年齢から人類の将来に対する使命感を持つ教育が必要になってきたからである。地球環境の危機は、教育基本法制定の時期には明らかでなく、シュタイナーの時代には考える人すらなく、２１世紀の今でも多くの人には分かっていないし専門家でも半信半疑である。しかし、石油の枯渇は１００年と迫っており、環境破壊が人力で回復できる限界を越えるのはもっとずっと早いと考えられる。人類は、情報技術などを武器とした省エネや原子力・核融合技術の開発などで危機を乗り切ろうとしているが、隔靴掻痒の可能性が大である。残るところは、自然エネルギー利用の拡大と太陽エネルギーの直接利用技術の推進が軸となる。つまり、２０世紀までの人類の知らなかった新たな文明遺伝子の開拓であり、その最大の基礎をなすのが教育に他ならない。
その基礎教育の内容は、（註１，２）のHuppert や矢吹の研究のような専門家でも完全に理解している人が少ない最先端の分野でもあるが、同時に３才の童子でも知っているような常識でもあり、その常識を確実に知識として確認し、宇宙自然の不思議として感動するのが小学校の理科教育であると考える。知識としての理解度は先生と生徒の間でも、あるいは生徒の学年によっても理解の質も量も変わるが、自然に対する感動においてはすべての人に共通するものである。その意味で、「水が水である不思議」を小１に持ってきたが、その当否の判断は今後の課題であろう。人類の未来に対する閉鎖感絶望感は子どもや若い人に強い。学校へ行く意味を見失った中学生（８０号：意味探しの時代）がもう一度意味を見出すような文明遺伝子開拓の教育が望まれる。「難しすぎる」は、環境教育のない時代に生長した大人の感覚であり、その点、宗教的教養（霊性、宇宙性）教育不在とも共通する。先生も生徒も一緒に取り組まないと２１世紀人類の危機に間に合わない。
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海野学長コラム#17
「地球と人類のための太陽エネルギー装置を開発する世界運動計画」 海野和三郎
太陽エネルギーで地球環境と人類の未来を護る「全世界運動」を展開しよう！
私たちみんながこの運動のリーダーです！
人類は急速に滅亡への道に進んでいる予感がある。イラク戦争はその予兆の一つと考えられなくもない。２１世紀になって、化石燃料の使いすぎによる地球環境の悪化を肌で感ずるようになってきた。勿論、地球環境はカオス的非線形効果に大きく依存するから、未来を予測することは殆ど不可能であるが、気がついたときには人間の力で取り返しのつかない事態になる可能性が大きい。現時点でこの破局を食い止める有効な手段は、太陽エネルギーを用いて石油火力発電より安く電力を得ることである。同封の「水星と海と森の太陽エネルギー工学」は、荒っぽい試算であるが、現在普及している太陽エネルギーの技術を少し改良すれば、充分石油火力に勝てることを示したものである。海と森が何十億年も地球環境を保全している原理をそのまま使い、エネルギー源としての効率を上げるために固定の光学系で準全天集光するのがこつである。中国の科学者への呼びかけの文になっているが、日本は勿論世界中の創意工夫により一日も早く化石燃料依存の文明から脱却することが望まれる。
この運動の組織をどうするかであるが、これまでの赤十字や国連の下部組織や国際スポーツ連盟などのような公的機関でなしに、もっと個人的あるいは小グループの活動を主体として、インターネット・ホームページやブロッグで意見や成果を公開することにしてはどうであろうか。特許をとることは自由であるが、営業用でない個人の利用については特許料は無料とすべきである。
私の場合は、まず、数人の友人と共同で、ＮＰＯ東京自由大学のホームページの一部を借りて、装置の設計や情報の公開発表を行うことを考えている。いずれ、そうした個人的な段階から、更に進んで、地域別、国別などのより大きな単位ができて連携を取り合うようになるかもしれないが、様様な形の未来志向の文明遺伝子が有機生物体の如く連携を保って発展することが望ましい。
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海野学長コラム#16
「坐忘」 海野和三郎
八十になると物忘れがひどい。奈良康明「老いるということ」（在家仏教2005/9)に、仙腰a尚の戯れ歌「・・ 手は振るう 足はよろつく 歯は抜ける 耳は聞こえず 目はうとくなる ・・」が紹介されているが、どういうわけか「すぐに忘れる」は入っていない。また、老いに関するいくつかの名言も紹介されている。「外なる人は朽ちて行くが、内なる人は日々に新しい。」(新約聖書・コリント 四・十六)。「この生死はすなわち仏の御いのちなり。これをいといすてんとすれば、すなわち仏の御いのちをうしなわんとするなり。これにとどまりて、生死に著すれば、これも仏のいのちをうしなうなり。・・ただわが身をも心をもはなちわすれて、仏のかたよりおこなわれて、これにしたがいもてゆくとき、ちからをもいれず、こころをもついやさずして、生死をはなれ仏となる。たれの人かこころにとどこおるべき。」(「正法眼蔵」生死)
荘子・大宗師篇第六に「坐忘」という言葉が出てくる。ある日顔回が、孔子に自分の進境を伝えて、「回は仁義を忘れました」、また数日して、「回は礼楽を忘れました」と言った。孔子は、「可なり」「猶、未だし」と励ました。また、顔回が来て、進境を伝え「回は坐忘せり」と言った。孔子が、居ずまいを正して、「坐忘とは何か」と問うと、「手足や身体の存在を忘れ、耳や目の働きをうち消し、この肉体から離れ心の知を追いやって、あの大きくゆきわたる自然の働きと一つになることです」と答えた。孔子は言った、「一つになればつまらぬ好悪もなくなり、変化していけば頑なでなくなる。お前はほんとにすばらしい。私もお前について行こう」。坐忘は仙腰a尚のボケ老人ならすぐにも達成できそうである。
しかし、顔回は年寄りでなかったが、仁義も礼楽も忘れ坐忘の境地に達した。これを逆手にとると、年寄りは、坐忘の境地に達することが易しいことになる。そのときの心得が、コリント書や正法眼蔵に書いてあると理解したい。その機微を巧く表現したのが、二十世紀末の聖者とも言うべき玉城康四郎のことば「人は、八十を過ぎて漸く熟す」である。キリストや釈迦のような(顔回も)天才は別として、普通の人は八十過ぎないと熟さないということをご本人から聞いたことがある。実際、玉城先生も物忘れがひどく、よく奥さんに捜し物を頼んだらしいが、好奇心が盛んで、宇宙論や分子生物学に夢中になり、宇宙の理法が如来来迎の解脱体験となって、「ビッグバン以来、宇宙そのものが一瞬の断絶もなく生き続けている寿(いのち)の中の寿の流れに、今、ここに生き続けている私自身の寿がつながることであり、順応することであり、永遠の寿の流れに、そのまま順うことでありましょう。」(仏道探求、春秋社)とした。
自己中心性のない「坐忘」と未来に向かって日々新しい「好奇心」が21世紀を「生きる意味」になるものと思われる。我々普通の人にとって、八十才は「坐忘」への容易さと未来への好奇心の沸き上がるままに、「生死をはなれて仏となる」に到るよい通過点のようである。
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海野学長コラム#15
「不思議な不思議な地球環境」 海野和三郎
太陽は半径約７０万Ｋｍ，表面温度約５８００°Ｋの極めて安定した恒星です。その太陽から光で約８分の処に地球があります。そのため、太陽に正対した地表の温度は熱放射以外の冷却がなければ約90℃、夜昼地表全体で平均すると約６℃になる。これらは、１気圧の大気の許では水が液体の水である温度で、生物が生きていくのに最適の温度であるといえます。偶然か必然か神の仕業か、これが第１の不思議です。
第２の不思議は、地球環境を守る海の働きです。地表の大半を覆う海は4千bの窪みに塩分を溶かし込んだ水を湛えている。可視光から近赤外を主とする太陽光は１００bくらいまでの深さで吸収され、何れは遠赤外光として海面から出て行くが、水は遠赤外光を透さないので、もし対流が起こらず効率の悪い熱伝導だけで吸収したエネルギーを外へ出すには何千年もかかる計算になる。実際、海には「塩の指不安定性」と呼ばれる奇妙な原因が働いて、対流が起こりにくいので、吸収された太陽エネルギーは保温され、海流が世界中の海水温度の一様化の働きをする。穏和な地球環境を守る第１の保護神は海である。
第３の不思議は、森の働きです。植物は太陽エネルギーを用いて、水と二酸化炭素と若干のミネラルを主な材料として光合成をしている。ブナの大木は一日に１トンもの水を大気中に放出する。水分を含んだ大気は乾燥大気に比べ比熱が大きく、温められて上昇し周りの気圧に応じて膨張しても温度の低下が少なく、更に膨張を続けて上昇する。森の上空は対流が盛んになり風が起こる。その風に乗って酸素は拡散し、二酸化炭素は供給されるので光合成は促進され、木は生長し大気は浄化され、周囲は夏涼しく冬暖かい気候になる。これが億年続くと、化石燃料は地中や海底に貯め込まれ、その代わり大気中の二酸化炭素は大幅に削減される。二酸化炭素が大幅に減ると地球は寒くなるが、太陽は２０億年前よりも２割ほど増光しているので、生物はその間ずうっと住みよい地球環境を維持できた次第であった。逆に言うと、太陽進化に合わせて森が地球環境を護ってきたのである。その大切な地球環境を、いま、億年かけて地球が貯めた化石燃料を人間が百年で消費することにより、根底から破壊しようとしている。それでは、どうすれば人類はこの破局から抜け出すことができるであろうか。水星と海と森の太陽エネルギー工学により、石油火力より安く電力をつくり、２１世紀人類生存の危機を乗り越える方法をお話する。人間は宇宙の中の面積無限大の点なのです。
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海野学長コラム#14
「水星と海と森の太陽エネルギー工学」 海野和三郎
◇以下は、中国科学院の日本語の達者な友人に宛てた要請の手紙です。
拝啓 開建偉様
しばらくご無沙汰しましたが、お元気ですか。開さんに、中国科学院や大学などの適当な人を紹介していただきたくてこの手紙を書きます。２１世紀は、このまま進行すると、エネルギー問題、地球環境問題、人口問題の結合で、人類文明の破局を迎えることになると思われます。私達が、百年千年後の子孫のために出来ることは、精神面のことを別にすれば、大雑把にいうと木を植えること、エネルギーを節約すること、エネルギーを創ることではないかと考えます。そのうち、第三のエネルギーを創るプロジェクトの世界共同研究を中国の研究者と連絡をとって進行させたいというのが、ここの提案です。その理由の一つは、中国の研究者の独創性に期待することは勿論ですが、エネルギー創生の新技術を中国で活用することが２１世紀人類の生存のために不可欠であるためです。
具体的には、石油火力よりも安い電力を太陽エネルギーを使って創ることです。現在、使われているエネルギー資源は、農業・林業・牧畜など古来使われている太陽の恵み以外に、水力・風力・波力・地熱・潮汐力などの自然エネルギーと石油・石炭・天然ガスなどの化石燃料および原子力、それに潜在的にはメタンハイドレートなどの枯渇性エネルギーが主なものです。これら後者の枯渇性エネルギーは、今の使い方では１００年のオーダー、高速増殖炉を用いても何千年かで枯渇します。また、それ以前に地球環境破壊が深刻になり、数十年で人力の及ばぬ危機的な状況になる可能性があります。一方、農業等のバイオマスおよびその他の自然エネルギー利用は、単純な試算によると１９世紀末までのエネルギー需要を満たすようですが、化石燃料の使いすぎで人口も４倍になりなお増え続ける需要には追いつかない勘定になります。もっと自然からエネルギーを得るには、地球環境に対する負荷は別にしても、それに要する設備投資が必要になり、多くの場合石油火力より高価なエネルギーとなるものと思われます。もう一つ、核融合炉の可能性もありますが、装置がある大きさ以上でなければ経済的に成り立たず、ある大きさ以下でないと事故の危険性が大きすぎるため、その中間に原子炉のように両方の条件を満たし得る大きさの装置が可能かどうか疑問です。少なくとも今世紀中の実用化は無理でしょう。結論として、太陽電池、ソーラーポンド、太陽熱温水器などの直接太陽エネルギー装置の効率を格段に改良して、石油火力よりも安い電力を創る必要があります。
その原理は、地球環境保全の海と森の原理に密接に関係します。少し寄り道して、地球環境保全に対する海と森の役割を簡単に述べて、原理の導入に代えることにします。真夏の太陽に照らされると、海面で蒸発が盛んになり塩度が少し高まります。少し風が吹いたりすると、塩度と温度に揺らぎが生じ、塩度が高く温度の低い揺らぎは平均より比重が高くなり、ソルトフィンガー（塩の指）が生じ少し沈みます。温度の方は熱伝導で周りと同じになると塩の重さで更に沈み、いわゆる二重拡散対流不安定性で結果としては、海は深いほど塩度が高くなる傾向を持ち、下ほど比重が高くなり対流が起こりにくくなります。対流防止は太陽エネルギーを集蓄熱するソーラーポンドの原理ですが、海は太陽エネルギーの大部分を運ぶ可視光を100メートル近くまで透過し、且つ、常温の遠赤外に殆ど完全に不透明ですので、海水中に吸収された太陽エネルギーは熱伝導で逃げるには何千年もかかり、海流で地球全体に平均化されることになります。この海の高い集蓄熱機能が地球環境を守っていると言っても過言ではないでしょう。北極海の機能も特筆に価します。北極海は高緯度にあるためとシベリアなどから流入する河のため表面の塩度はやや低く、氷が張り、太陽光は氷上の雪で反射され殆ど北極海を暖めない。そのため表面は平均して氷点下で、2000メートルの海底は地熱を熱伝導で運ぶために摂氏3℃程度で、この冷塩水が大西洋に流れ込むことになります。グリーンランドの東方ヨーロッパとの間の海域で、大西洋を北上してきた高塩度の温暖な海水との混合や沈み込みの複雑な機構を省略すれば、北極海底から大西洋に流入した海水は地球自転の回転運動が小さいので西大西洋アメリカ側の海底に押しつけられ、高塩度低温の高密度で海底は高圧力となり、東へ押し出そうとする力を生ずるがこれと地球自転による転向力との釣り合いで、赤道を越えて南下する流れとなります。もし南極からの冷塩水が等量あれば、赤道を挟んで対称的な流れを生ずるでしょうが、実際には、赤道を越えた流れは喜望峰の沖をインド洋へ行く流れと南極の北を東へ進み太平洋を北上して海洋大循環の流れとなりインドネシア海域を経て大西洋を北上して戻る流れとになります。それ故、太平洋やインド洋の1000メートル以下の深海の水は摂氏3℃の北極海底の水であり、大西洋東西の圧力勾配と転向力の釣り合い、および、大循環に沿った圧力勾配と渦粘性との釣り合いの大雑把な算術から約千年の海洋大循環の時間尺度も容易に計算されることになります。この大循環に含まれる二酸化炭素の量は全地球表面の二酸化炭素量の約７０％というから、北極海周辺での地球温暖化で海洋大循環の強さが変わるようなことがあれば、地球環境は約千年の時間尺度で取り返しのつかない危機に陥る可能性があります。一方、海洋大循環が世界に運ぶエネルギーは、北極海を（冷水を作る負の）ソーラーポンドとした時の太陽エネルギーの集蓄熱に相当し、例えば、火山島地下千メートルのマグマとの間で温度差発電をすれば、地球全体のエネルギー消費量の何千倍もの発電が可能です。しかし、その技術はまだ開発されていないし、環境破壊との関係もあるでしょうから、これ以上はここでは議論しません。
森は、大量の地下水を吸い上げ水蒸気を大気中に放出して光合成を行います。水蒸気を含んだ大気は熱容量が大きく、いわゆる断熱温度勾配が小さいから、森の周辺は昼間は対流が盛んになり風が起こる。その風は、酸素を払い二酸化炭素を取り込んで光合成を盛んにするのに役立つ外、太陽熱で熱くなった地表を冷房する。いわば、燃料電池の逆の働きで、太陽エネルギーを用いて燃料をつくる。これが千万年、億年続くと、大気中の二酸化炭素は減少し、代りに化石燃料が地下に堆積します。20億年前は太陽が2割方暗く、その代り、二酸化炭素による温暖化とバランスして、生物の発生があったが、今は、太陽が明るくなり大気中の二酸化炭素は減って、今も、生物に適した地球を維持しています。それが植物が二重に地球を守っている原理です。海の持つ集蓄熱機能、森の持つ逆燃料電池機能を不完全な形ではあるが装置にしたのが、太陽熱温水器またはソーラーポンドであり、太陽光発電パネルであると考えることができます。両者とも太陽エネルギーの持つ特性の一つ、使う場所でエネルギーを作れる特徴があり、ある程度の普及がなされています。しかし、石油火力のもつ経済性と争うには、太陽エネルギー密度がやや低く、生物環境には最適だが、エネルギー源にするには、天候による非定常性と共に実用上の欠点となっています。事実、太陽に正対する面の受けるエネルギーは、太陽定数(約１.４kW/m２)に大気の吸収散乱の影響を考慮して約１ｋW/m2 であるが、その等価温度は約90℃で、これを地球全体で（夜昼、緯度）平均すると約6℃となり、いずれも地球重力のもと（1気圧）では、水が液体である温度である。1天文単位距離に46億年経ったG 型恒星の太陽を持ち、地球重力を持った水の惑星、地球の類稀な環境保全の原理以外に、人類の生存を託すことのできるエネルギー原理は無いものと考えられます。唯一つのエネルギー源としての弱点であるエネルギー密度を補うには、固定全天集光装置をつけて、10倍程度集光し、水星表面の太陽正対温度約350℃くらいになるようにエネルギー密度を上げてやれば、約1時間で水深15cmの沸騰水が得られる勘定になります。太陽エネルギーは小エントロピーの良質のエネルギーだから、集光により電力への変換効率も増大します。蒸気タービンを廻して発電し電気分解で水素を作れば貯蔵もできるでしょう。またこれとは別に、太陽光発電パネルの場合は、受光した太陽エネルギー当りの発電量はよくて１０％から２０%くらいと決っており、熱機関としての効率上昇ではないが、パネルが工業製品で高価で、そのために化石燃料との競争に負けているので、10倍集光すればそれだけパネルの単位面積あたりの発電効率よくなります。ただし、パネルの温度上昇で1℃あたり約0.5%の効率低下があるので、冷却水で冷却し、発電に使われない80%以上の捨てているエネルギーを熱水装置の予備加熱に用いれば、ハイブリッド方式により集光の効果が格段に上げられます。
水星の原理（10倍集光）と海の原理（ソーラーポンド、保温の良さ）と森の原理（逆燃料電池、使う場所で作る）を真似すれば、石油火力に経済性で勝つことは容易であると思われます。ソーラーポンドには、塩度勾配以外に、小さいながら水の持つ粘性と熱伝導度のために、３ｍｍ程度以下の隙間では対流が起きないことを利用して、水槽を透明薄板で２mm以下に区切ってもよいでしょう。窓の断熱に使うスペーサー付きのビニール膜なども利用できます。集光装置は、運転不用で故障の可能性を減らして経済性を良くするためには固定で準全天集光装置にする必要があります。つまり、夏冬午前８時から午後４時までの太陽光を固定の装置で固定の水槽に太陽光を入射させることです。こうすると曇り空でも、雲からの光が取り込めるので準全天候型になる利点もあります。まだ試作品を作ったことがない概念設計の段階ですが、南北の集光と東西の集光とに分けて考えますと、先ず簡単な南北集光について、春分正午の太陽に正対する面に集光する場合で考えると、冬至と夏至の太陽でも入射角が南北に２３.５度しか傾かないから、理想的には放物面鏡の固定集光装置（ただし、30度程度の限界入射角以上の入射光は集光しない）で３、４倍程度の南北集光は容易でしょう。放物面鏡の代りに薄いフレネルレンズをつけた片側２枚の平面鏡で代用することもできるでしょう。東西集光では、早朝と薄暮の太陽光は捨てるとしても、朝８時の太陽と夕方４時まで東西へ約６０度づつ入射角が変るから、まず、南北に並んだフレネルプリズムの光線方向制御板で、光線方向を入射角がプラスマイナス２２.５度程度に収まるようにして、その後で南北集光系と同じく３倍程度の集光をすれば、全体として１０倍集光となるでしょう。光線方向制御板は、燈台で用いるフレネルレンズを考えればよいと思われます。燈台は、比較的小面積の光源から出た射出角の大きな光を射出角の狭い光にして放射する装置です。フレネルレンズ上で南北に並んだフレネルプリズムは２０度以下の狭い挟角の先端をお皿型にカットして、複数の平面での屈折と全反射とで、受光面上広い入射角の光を、狭い射出角の光に折りたたむ感じで出すのがよいと思われます。具体的な設計には、まだ、工夫が必要です。結局、春分正午の太陽に正対する固定全天集光系は、中緯度の北緯では、受光面の光線方向制御板に垂直よりやや内向きのホーン状の集光反射鏡が、外側北側には格段に高く南に低くなるようにつけられて主として南北の集光を行い、光線方向制御板の下では、主として東西方向の集光を行うホーン状の集光系になると考えられます。
集光系全体の価格は、太陽エネルギー装置全体の半分以下にする必要があるものと考えます。現在の太陽熱温水器および太陽光発電パネルは一応の普及はあるが、石油火力と競争する経済性がないのは、大雑把に言って、発電効率に換算して約１０倍程度負けているのが理由であるとしますと、集光系をつけた場合は、使う場所で作る利点を考慮しても、太陽光発電パネルの場合も温水器の場合も、単独では約２０倍の発電効率にしなければならないことになります。太陽光発電パネルの場合は、１０倍集光しても、パネルの単位面積あたりの発電量は１０倍ですから、無駄に捨てていた８０％以上のエネルギーを利用する温水器との結合を考える必要があります。そうすると、もし、半分が途中で温水器中の吸収散乱でパネルに届かず、残りの半分だけがパネルで発電に使われたとすると、集光の結果として、単位面積あたりの発電量は５倍になります。温水器をやめて、冷却水だけ流せば、１０倍の発電と、８０％以上のエネルギーを含んだ大量のぬるい日向水が得られることになります。温水器をソーラーポンド型の熱水装置にすると、パネルによる５倍の発電効率の残り１５倍を熱機関としての熱水装置でかせぐ必要があります。集光自体は、熱水装置の場合開口面積に入るエネルギーを増すわけではないので、１５倍に寄与しませんが、蒸気タービンで発電する場合の熱機関としての働きがざっと4倍ほど上がることと、ソーラーポンド効果で、保温効果が４、5倍上がることが期待されます。熱機関の効率は、効率最大のカルノーサイクルの場合通常（ΔT/T）と書かれますが、ここでΔTは環境温度との温度差、Tは通常絶対温度の300度です。集光しない温水器の場合夏冬で違いがありますが、日中3時間くらいかけてΔTは20度くらいでしょう。これでは、フロンか何かを使ってタービンを回しても発電効率は７％がいいところでしょう。ソーラーポンド型熱水装置では、太陽エネルギーは良質のエネルギーであるため、10倍集光で水深１５ｃｍの水は1時間で沸騰するので、ΔTを80度として27%、つまり熱機関としての効率が4倍ほど上がることになります。保温効果の方は、温水器場合水底で吸収されたエネルギーは、対流により瞬時で運ばれてほぼ一様温度の温水となり、表層から熱放射と熱伝導で外部にロスされます。ΔTが20度になる加熱時間と冷却時間（保温時間）を等しいとして、これを水深10cmの場合保温時間を3時間と評価されます。一方、対流を阻止したソーラーポンド型熱水装置の場合は、保温時間は水深の2乗に比例し、（運動学的）熱伝導度に逆比例する計算から、保温時間は水深10cmで2日ほどになるので、計算上は、保温の良さは16倍ということになります。実際は、完全な対流阻止は容易でないので、16倍までいかなくても4、5倍以上保温効果が上がることは期待できます。以上の理由によって、石油火力より安い電力を得る太陽エネルギー装置は充分可能であると考えます。昼間しか働かない、天候に左右されるなどの装置の定常稼動性の問題は、水の電気分解による水素製造と燃料電池の組み合わせで解決できるでしょう。
最初に述べたように、中国の研究者の独創性に期待し、クリーンなエネルギー創生の新技術を中国で活用することが２１世紀人類の生存のために不可欠であると考え、世界共同研究の手始めとして、中国の研究者との共同研究を始めたいと思います。開さんのお知り合いで適当な方が居られたらご紹介下さい。
敬具
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海野学長コラム#13
「脳と身体と言葉」 海野和三郎
人はよほどの天才か分裂症でない限り、概ね３つ以上の要素を同時には考慮できない。通常の判断は、正否、善悪、優劣、などの2元論で行う。つまり、正しいものは善くて優れており、間違った考えは悪で劣っている、と素直で単純な人は考える。ところが、実際に起る事象は３つどころではない無限といってもよい要素の相乗作用の変動であり、イエス･ノーだけで記述できない量的な判断が要求される。昔、軍事教練では、斥候が敵状を報告すべき心得として、何時･何処で･誰が･何を･如何していたか、という５つの疑問詞をあげていた。敵状報告にも5元論を用いる必要があることになる。
人が人として生きていく上に不可欠なものは何か、同様に5元論で記述するのが実際的かもしれない。実際、地水火風空の五行という自然との対応の東洋思想があり、仁義禮智信の五つ、或いは忠孝悌を加えた(八犬伝の珠の字の)東洋倫理もある。しかし、何億年かかけた生物進化をふまえてホモサピエンスと呼ばれる現代人にいたる人類進化を特徴づける要素として、脳と身体と言葉の三要素をあげるのが人類学的にも適当であろう。これら三要素を記述する存在の枠組み、即ち、座標系として、時間と空間を加えて、人類学的五行が定義できる。実用上は三元論、学問的には五元論がよさそうである。
複雑なものごとを扱うには、原則的に三元以上の要素で記述しなければならない。最もはっきりした例は、天体力学の三体問題におけるカオス解で、太陽と地球の二体問題の解はケプラー運動と呼ばれる定常な解析解であるが、三体の一般の場合では非定常で解析解は存在しない。教育や政治の議論がしばしば二元論で行われるが、厳密には、誤りである。
NHKテレビ番組を見ていたら、人間が人間らしい身体になってきたのが約百万年年前で、それから十万年前くらいまでの間に何でも20種類くらいの原人類が消長を繰り返し、それとともに脳の容積が何倍にも増大して新人類に移行したらしい。つまり、身体は出来てから100万年、脳は10万年というわけである。ところが、5万年前のネアンデルタールと現人類とは脳の容積は同じでも、喉から気管の構造が違うそうで、言葉による情報伝達はネアンデルタールは不得意であったらしい。つまり、我々が使っている言葉の歴史はたかだか数万年で脳の発達より後というわけである。そのせいであろうか、脳と身体の連携は意識するしないにかかわらず、完全とはいえないまでも極めて円滑に行われるが、脳と言葉の連携は自分ではなに不自由なく行われている積りでも思ったことが言葉にならないことがしばしばある。最も不自由なのは身体と言葉の連関で、身体で感ずる感覚や情緒･思想などにぴったりの表現をするには、身振り手まね、絵画音楽などの芸術、言葉では詩や文学、はたまた、座禅や体行･スポーツなどの非言語を用いる。
養老孟司さんの「バカの壁」などを読むと、脳が自分で身体が自然だというように書いてあった。一見、脳と身体の二元論のように見えるが、実は、二元論には議論の迫力があるので、これを利用した養老流レトリックである。到る所に「ことば」の話が出てくるから、実際は、三元論が五行論で、二元論の皮を被っているに過ぎない。その証拠に、「話せばわかる、といいながら、お互いにバカの壁をつくって相手の話を聞こうとしないしない」というように、言葉と身体(自然、他者)との間の連携の悪さを鋭く突く。彼は、医者の卵がやる人体解剖を「修行」という「ことば」で説明する。彫刻家は鑿や槌を使って木や石を削り、美女の彫像をつくるが、解剖では同じくメスや鋸を使って死体をバラバラにして何も造らない。修行とはそういうもので、滝行や座禅なども、傍から見ていてもその意味はわからない、と言われると、解剖の意義がわかった気がする。養老方式では、言葉と身体の連携の悪さを逆用してその二者の間に隠れている異次元の世界を浮き彫りにする。その議論は従って大変教育的なものになる。彼は、本質的に教育者なのである。
いま、「ゆとりの教育」か「学力をつける教育」かで教育方針が割れているようにみえる。教育基本法も、愛国心を「愛国心」とするか「国や郷土を大切にする心」とするかの表現が問題になっているそうである。一対一の対応では勿論ないが、「ゆとり」派には「大切にする心」、「学力」派には「愛国心」を支持する人が多そうである。また、義務教育の地方分権化や国費負担問題など政治がからんで、『教育』の二極化が避けられそうもないが、少なくとも、「ゆとり」か「学力」かの二極化は打破すべきであろう。
関連する問題は、教科書に対する学習指導要領、入試のあり方、教員の養成、週休二日制など授業時間とその配分の問題、などなど多岐にわたるが、基本は「ゆとり」か「学力」かといった無意味な二極化でなしに、初等教育にあっては"国語教育に十二分の時間を当てる"ことを柱に、東西の優れた童話や内外の古典を中心に、言葉と身体の連携をよくする教育をすることが必要である。その際、心身の成長に応じた基礎教育が言葉と身体と脳の連携をよくする栄養となるので、「天動説は何年生までは教えてはいけない」などというような下手な人為的制限をすることだけは避けねばならない。
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海野学長コラム#12
「エコエティカの太陽エネルギー工学」 海野和三郎
エコエテイカ（生圏倫理）は新しい時代の生活圏の倫理で、今道友信氏が提唱した世界に通ずる思想であるが、これを世界の中に実現するのはエネルギー問題一つをとっても容易ではない。「エネルギー問題の解決は、石油に代る新しいエネルギーを造る他ない。原子力･地熱などあるが、ことごとく反対論がある。今日本を救う唯一の方法は、住民の感情的な反対の中で、論理的な正しい結論を住民感情にどう溶け込ませるかということ、ヒューマンウェアの開発に成功するかどうかにかかっている。」という堺屋太一さんの所論を何かで読んだことがあるが、短期的には論理的な正しい結論と住民感情の問題が最重要課題であろう。文明の持続的発展と世界平和のための公共哲学が世界的に提唱され、我国でも公共哲学の推進に力を注いできた京都フォーラムがこのほど１５周年を迎えた。然し、論理的な正しい結論といっても、政治的･経済的･宗教的立場の違いによって正しさの基準に違いがあり、最大公約数的な哲学を最大にする努力が目下の急務となっている。これが公共哲学の意味でもあるが、百年千年以上の長期に亙ると、現在認知されているという意味では最少公倍数には入っているが最大公約数には入っていない要素の中に、将来最大公約数に必然的に入ることが予想される条件が多々ある。その一つが、堺屋のいう「石油より安い安全なエネルギーを造る」ことである。つまり、エコエティカに適い、かつ石油火力より安い電力を如何にして安全に得るかが問題である。
そもそも、有力なエネルギー源で危険でないものは存在しない。その意味では、人知の発展のために、核融合炉（ITER）の研究は大いに推進さるべきであるが、経済性と安全性の両立する規模の大きさはないと思われるので、将来のエネルギー源として期待することは危険である。高速増殖炉を含む核分裂炉の原子力には経済性と安全性が辛うじて両立する規模があり、将来世代に残すべきウランなどの有限な資源の枯渇というエコエチカにそぐわないマイナス面は免れないが、太陽エネルギー文明に移行するまでの繋としての役割は大きい。太陽はこれら安全性に問題のあるエネルギー源に対し、地球の３３万３千倍もの質量で囲われた核融合炉で半径約７０万km表面は６千度弱、かつ光速で約５百秒かかる距離にある。従って、太陽に正対する地表に置かれた面が持ち得る最高温度は約９０℃、地表全体を平均すると約６℃で、いずれにしても水が液体である条件を満たしている。太陽とても完全に安全なエネルギー源とはいえないが、大量の水を抱えた海洋や陸上にあっては森林などの地球環境保全の力とそれに加えて生物の環境に対する適応能力によって、太陽エネルギーは最も安全かつ恒久的なエネルギー源となっている。
水の惑星地球の環境を護り、かつ人類文明を支える水力･風力などの自然エネルギー、さらに農業･林業による食糧･建築材として利用するバイオマスなどは殆どすべて太陽エネルギー起源であるが、これら太陽と水と生物のつくる地球環境の原理に更に人知を加えて、石油火力より安い電力を得るのがエコエチカの太陽エネルギー工学であろう。現在でも、この方向に一歩を踏み出しているものに太陽熱温水器と太陽光発電パネルがある。両者ともエネルギーの需要と供給の場が近接している利点があり、ある程度の普及がある。太陽熱温水器は、水の持つ可視光に透明遠赤外光に不透明でかつ比熱の大きい性質を利用した集蓄熱装置であり、海が持つような対流防止による永年蓄熱性はないが家庭の給湯暖房には電力よりも安価である。１日以上蓄熱できるように対流防止をしてロスを減らし、１０倍程度の集光をして１時間程度で沸騰水をつくる装置に改良して蒸気タービンで発電すれば、石油火力に勝てる可能性は充分にある。また一方、太陽光発電は、６千度弱の高温から発する質の良い太陽光を用いて、熱機関としてでなく光子の量子効果を用いるが、電力への変換効率がシリコン太陽電池では理論値が24%弱、最近は20%に達する製品があるというが、天候条件や入射角度のことがあり実質的には10%がよいところであろう。葉緑素が光合成でバイオマスをつくる太陽光からの変換効率がやはり10%程度というから、太陽光発電パネルと木の葉は原理的に親戚のようなものらしい。太陽光発電は僻地など送電線の届かないところで簡便に行えるが、工業製品であるために製造にエネルギーを要し経済性において石油火力を駆逐するだけの力はない。集光装置と結合してパネル面積当たりの発電効率をあげればよさそうだが、集光による温度上昇により１℃当たり発電効率が０･５%程度下がるので、集光の意味がなくなる恐れがある。単独で用いず、冷水で冷却し、大部分の電力にならなかったエネルギーを太陽熱沸騰水装置の予備加熱に用いればよい。こうしたハイブリッド発電方式により、各家庭規模で石油火力の電力をしのぐ経済性でエネルギーの自給自足をする装置を設計することが現在の急務である。
以前、サンシャイン計画というのがあって、太陽光を受光装置のパラボラに送る時計仕掛けの鏡（シデロスタット）を塔の上に置き、パラボラ鏡の焦点で高温をつくる装置を稼動していた。高温が簡単に得られるので、超高温を得る目的には良く、また発電効率もよいが、可動部分のある大掛かりな精密光学機械であるから太陽エネルギー装置としては経済性において失格である。同様に、大気圏外での太陽光発電も研究されているが、経済性で成り立たない上にマイクロ波送電に伴う危険性でも失格であろう。エコエチカの太陽エネルギー装置には非結像の固定全天集光系を用いて少し乱暴に集光するのがよいと考えられる。固定全天集光装置は細部に未完成の部分もあるが、大筋は確立した光学系である。曇り空でも雲からの散乱光を取り込むことができる利点もある。
太陽熱で沸騰水をつくる水槽の保温を格段に良くするには、対流を防止する必要がある。塩分の濃度を下ほど大きくした塩度勾配ソーラーポンドが基本的であるが、塩害や持久性に難点があり、細隙式ソーラーポンド方式が推奨される。水の粘性が小さいので浮力に抗して粘性力で対流を止めるには３ｍｍ程度に水槽を区切る必要があるが、粘性を増すポリマーを加えて細隙幅を格段に広くすることもできる。その場合は水槽の中で熱交換して沸騰水をつくる必要がある。
驚くべきことに、海洋は温度と塩度の二重拡散対流の積年の結果として塩度勾配ソーラーポンドの性質を具えており、水深１００m程度で吸収された太陽エネルギーは熱伝導で外へ出るには何千年もかかる。熱は海流で運ばれ世界中の海を平均化し地球環境を守る働きをしている。北極海も同じ効果で、海底温度は３℃程度となり、これが海洋大循環で世界中の深海の温度となっている。この深海温度と表層温度との温度差が持つエネルギーは膨大で、海洋大循環が運ぶエネルギーは世界中のエネルギー需要の千倍にも及ぶと推算されるが、これを利用する海洋発電の技術はまだ経済性において未開発である。将来は、火山島の水面下千メートルの高圧下で、マグマの高温と結合した地熱海洋発電の技術が開発され、世界のエネルギーの主力になるかもしれない。太陽エネルギーや地熱のような自然のエネルギーは、何れは自然に放散するエネルギーであるから、度を越した利用をしないかぎり本質的に無公害で持続可能なエネルギーであり、その点でエコエチカに適合するものと考えられる。
エコエチカの太陽エネルギー工学を推進しよう。
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海野学長コラム#11
「読んでもらいたい名著 「お金は宇宙から降ってくる」
（中経出版2004）」 海野和三郎
三鷹光器会長の中村義一さんは、NASAや大会社のライカなどと対等の付合いをしている町工場の総大将である。戦後間もなく私が大学院生で石田五郎君等と東京天文台（今の国立天文台）でとぐろを巻いていた頃、彼は小学校を出ただけで親兄弟９人の一家を支えるために父親が用務員をしていた天文台の工場で必死になって働いていた。小さく血色もそれほど良くないが、つぶらな目の輝いた素直な子供であった。この本を見ると、その頃一家の住む家を一人で苦労して建てたようである。天文台の大事な水晶時計を好奇心にかられて分解して怒られた話もその頃のことのようである。
その後、中村君は独立して会社をつくり、宇宙研や天文台の光学機器の設計製作でいい仕事をしているということは風の便りで聞いて知っていたが、最近はナノメートルのスケールでの医療器械が主な仕事になったと聞いていた。
その彼が、独創的な奇想天外の職人哲学でテレビのタレントとして出演しているのを見たこともあるが、今回は世界に誇る技術を生み出した秘伝を公開する本を出した。これは世界で中村義一だけが書けるとてつもなく痛快な本である。是非、一読をお薦めする。
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海野学長コラム#10
「教育改革とは何か」 海野和三郎
教育改革とは教育制度の改革をいう場合が多い。しかし、世の中には表と裏、お金で価値評価できる実社会とお金に換算できない精神的文化とあり、学問にも実学と虚学がある。しかも、教育にはもともと自立心の確立といった要素が大きく関っているから、教育制度の改革は教育改革の実の部分の内の一部にしか過ぎない。例えば､「ゆとりの教育」といった近年の教育改革は、初等中等教育における週休二日制とそれに伴う教育内容の削減が中心にあり、「ゆとり」はその虚の部分を情緒的に表現するだけで、虚の部分が重要な教育を改革すると主張したに過ぎない。教育は種をまき育てるわざであるから、芽を出して育つ土地と空間の「ゆとり」が必要なことは明らかであって、「ゆとりの教育」を標榜することは何も教育に付け加えたことにならない。事実、小学校の国語の時間の減少などが原因で基礎学力の低下を招くことになり、勤勉な国民性と教育の力で築き上げてきた国力の衰退が心配されている。
物事の判断は通常正否で行われる。しかし、それ以外に、例えば、古来特に東洋では陰陽二元論的な記述があり、そのバランスが判断の基準となる。実の世界と虚の世界、数で言えば、実数と虚数それを合せて複素数の世界で考える。易でも陰から陽への転換、陽から陰への転換ということが言われるが､虚数を重ねる（2乗する）と負の実数になり、1+ｉの2乗は 虚数2i である。易には、このように時間という座標軸が意識されている。時間軸は教育にとっても最も重要な座標軸（次元）であるが、その他に少なくとも6個の次元（易では八卦）において複素数表示（六十四卦）で改革を議論すべきであろう。荘子によれば、7個の条件を固定して議論の混沌の制御がはじめて可能となるからである。
話を教育改革に限っても、正しい教育と間違った教育、正しい教育制度と間違った教育制度、正しい教育観と間違った教育観を議論することにより、理想的なよい教育に到達する道が開ける可能性がないわけではない。多分、教育審議会などで識者を集めて議論してつくる改革案はそういったものではないかと思われる。しかし、多くの場合、正否の議論は立場によって対立する。イラク戦争の正当性や自爆テロの正義は、ブッシュ大統領とビン・ラデイン氏で１80度の対立を示す。自衛隊のイラク派遣については、賛否(55:4５?)両論があるが、飲み水の供給や学校建設や医療などに関する反対は聞かない。テロで殺された橋田さんへの同情も人によって異なるが､彼の遺志をついで目の治療にきたムハンマド君を孫のように抱いた橋田夫人の姿に感動しない人はいない。日本という国或いは日本人がイラクまたはイラクの人々に対する関係は、全世界と未来をも巻き込んだ超多次元の関係なのである。教育の問題もそれに劣らない、いや、それ以上の超多次元問題である。教育の多次元記述、それも複素数を使った多次元記述が教育改革には先ず必要である。
多次元記述とは何か。数学者の藤原正彦氏は、他人の心配を心配するのは、単に自分のことを心配するよりは次元の高い心配である、という。他人の心の中に入れた自分の心のセンサーでその人を見るという自己言及的な業だからである。帝釈天の宮殿に懸かる因陀羅網の網の目にある宝玉には、周囲の数多の宝玉が写り、その映像の一つ一つに周囲の数多の宝玉が映り、その中の・・と限りなく続く重々無尽の宝玉の重なりが世界の姿であり私たちの心の姿であるという。この超多次元の姿が教育のモデルにふさわしい。この場合、次々のフラクタル構造の段階が時間軸と考えると、未来へ向かってより高次元の世界を構築する方法が分かってくる。このフラクタル高次元化モデルを三角形の周辺の長さという1次元から出発するのがコッホ曲線でイギリスの海岸線は無限に長いというマンデルブローの議論になるが、ピラミッドの表面積という2次元から出発する絶対矛盾的自己同一モデルのほうが高次元化の意味が分かりやすい。ピラミッドを４分割して高さを半分の子ピラミッド4個にすると、子ピラミッドは親と相似形で辺の長さが半分だから表面積は1/4、4個で親と同面積である。表面積はその上に書いた字数（情報量）に比例すると思えば、1/2の４分割では、全体の情報量は変わらない。同じプロセスを無限回やると、基板の上に無限小の小ピラミッドが無限個乗るが全表面積は元と同じである。
今度は、高さを1/2でなく少し大きく0.8くらいにして４分割を無限回やると、1回毎に尖った子ピラミッド4個の全表面積は前の1.6倍ほどになり、無限回では全表面積は無限大となる。高さは毎回低くなるし、それにつれて横も毎回1割くらい縮小しても表面積が無限大になることは変わらないから、体積０で表面積無限大の点ができる。これが絶対矛盾的自己同一のフラクタルモデルで、実は絶対というのは情緒的表現で、矛盾ではなくフラクタル高次元化なのである。縦横高さの３次元のうち少なくも１つ高さ方向に1/2より大きいとする成長モードを入れたのが面積が２次元より大きくなるコツで、通常２次元の面積が３次元近いフラクタル次元を持ったことになる。西田哲学に言う「開け」は２次元以上の創生されたフラクタル次元への心の展開を意味するものと考える。逆に、高さを半分以下に取ると面積も体積も０の低次元の点に縮退する。折角、解脱を望んで修行しても全人類に奉仕する精神的高揚がなければ、オームの麻原やビン・ラデインのように自己中心の縮退に陥ることになる。教育の原理は、未来に向かっての高次元社会(陽)と宇宙性（陰）の探求に他ならない。従って、教育改革の中心思想は、未来の人への老婆親切心である。これは未来の人の心配を心配する高次元の心配であり、その心はブッシュ大統領もビン･ラデイン氏も意識せずにどこかに持っている普遍的な心に違いない。
未来の人への老婆親切心というだけでは、教育改革に何も齎さないという人が居る。確かに、時間軸１次元の原理は、多次元の教育改革を決めるのに不十分である。例えば、小中高の学校週休二日制は公務員の労働条件、引いては世界経済のエネルギー問題とも関連して、教育界に限定した問題ではない。しかし、これは本来価値がお金で評価できる実業（陽）の世界が主になっている問題であって、子供の年齢に見合う感性教育や文化や宗教などの虚業（陰）の世界に発した問題ではない。その中間に、新聞､テレビ、郵便局、銀行、商店などのサービス業があって、それぞれ独自の休業制度を設けている問題なのである。学校教育に週休二日制を一律に導入して、欠点の補完を怠った文部省と教育審議会の罪は大きい。週休二日制は、教員の週休二日制に止め、教員数を増やし又は少子化で余る教員を当てるなどして、必要な国語教育の充実を図るべきである。これが、国語教育という次元の中での複素数的陰陽のバランスである。近年の大きな教育制度改革としては、国立大学の独立法人化がある。アメリカ経済主導のグローバリゼーションの波が押し寄せ、政府は経済効率のよい機構改革の一環として国家公務員定員の削減を形の上で実現するために、強行された政策と考えられる。東大、京大など力のある大学は、逆手をとって（悪く言えば文科省とグルとなって）国家プロジェクト的な大型予算獲得の手段にする手もあるので、プラス、マイナス拮抗するかもしれぬが、それほど強力でない地方の大学は合併などの機構改革で大変なようである。多分、最大のマイナス面は、教育本来の姿である陰の教育、即ち、内外の古典や文学などを含む一般教養の衰微と何の役に立つのか分からない個人的興味でやっている独創的研究（教育を含む）を支える研究費が取りにくくなるであろうことである。この教養軽視の潮流は、教養学部の確立している東大を例外として、殆ど全ての大学を襲い、中でも私立大学が非常勤講師としてその道の権威に講義を依頼していた教養科目の著しい衰退となった。情報科学的或いは生命科学的な陽の文化の漸進は見られるが、日本の精神文化レベルの著しい衰退は、いま手を打たないと避けられそうもない。世界の多くの人が、21世紀の世界精神文化のリーダーをアメリカでなく日本に期待しているときに、その期待を裏切らない努力をするのが日本に課せられた天命であろう。陽の教育改革を行うときは陰の教育の補完を絶えず行わなくてはならない。
教育改革を考える次元としては、その他に、教育機関の整備、年齢別の躾から精神的自立の倫理道徳教育、科学基礎教育、生涯教育、地球環境、教育基本法、数学情報科学、哲学宗教、古典、文学芸術、国際問題、入学試験、義務教育課目などなど様様な次元が、それぞれ陰陽の課題を抱えている。恐らく、意見の対立が随所にあって、統一見解に達することはそれ自体では困難であろうが、上に述べたような各次元（データの埋め込み次元）の諸現象を陰陽の複素数的評価によって記述して、未来に対する老婆親切心を最大にする変分原理を教育改革の世界全体に対して用いれば、より高度の次元の教育改革が実現されることになるであろう。最初は、実際の資料を用いた解析をするには到らないが、ある種の直感的判断で、様様な人の書いた論説などを参考にデータを作り、主成分解析を用いて、現状を把握し、問題となっている改革の懸案に対して再度の主成分解析をして各主成分の寄与を評価すれば、その時点でのベストの改革案を得ることができよう。複雑系科学を作る中心的なこの方法では誤差評価も可能であるから、どういうデータを多く集めれば誤差を小さくできるか、中正を尊ぶ方法論の改善も事後判断で逐次改良できる利点がある。
以上の結論として、教育制度の改革には、その制度の内部を構成する多数の次元の改革特に陰の部分への配慮を行う必要があることで、それを切り離した制度改革は弊害が大きい。直ぐにまた次の制度改革を要し、単に改革が無駄に終るだけでなく、制度をつくる母体即ち教育自体を破壊することになる。例えば、「ゆとりの教育」を「学力をつける教育」に標語を置き換えるだけでは全く意味がないのである。
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海野学長コラム#9
「エネルギー問題とイラク戦争」 海野和三郎
10進法1桁の精度で言えば、19世紀末までは人は太陽エネルギーで生きてきた。地上にとどく太陽エネルギーは約１ｋW/m2、それに対し人１人は約１ｋWで生きているといわれている。１ｋWに地球の断面積を掛け、その3割の陸地の1割が農耕され、農耕面積の１％を占める葉緑素が１０％の効率で光合成をし、そのうち食糧となる割合を1割とすると、ほぼ20世紀始めの15億の世界人口を養える計算になる。20世紀に人口が急増して4倍の60億になった理由は、石炭石油など化石燃料の大量消費がその原因の一つであるとしてよいであろう。もしそうなら、このままでいけば21世紀末には人口160億となるが、それと同時に石油は枯渇し、石炭･天然ガスは半減することになる。従って､今のうちに石油利権をコントロールしておくことがこれからの世界の動きをリードする鍵となることは疑いない。サダム･フセインのような危険な独裁者に石油を預けておく訳にはいかない。9･11が契機となり、アフガニスタンのアルカイダが火付け役となったが、アメリカのプロテスタント原理主義が必死になって世界秩序を永続させようとしたのがイラク戦争であると思われる。フランスとアメリカの立場の違いは、カトリックとプロテスタントの性格的な違いのように見える。その間にあって、日本の仏教儒教や和の東洋的な心に対する期待がイラクやアフガニスタンを含む世界中にあることを忘れてはなるまい。自衛隊派遣についても賛否両論が拮抗しているが、国益のみならず全地球人類の未来への武士道的配慮が必要である。
イラク問題を考える上に、特に重要なことは、何時エネルギー資源が不足するか、いつ地球環境危機が不可逆の破局になるかである。アメリカ政府は明らかに前者の問いを考えていると思われが、後者に対しては今のところ無視しようとしている。しかし、両者は温暖化ガスの問題とその地球環境への非線形性を通じて密接に関連し、何れがより緊急であるか決められない。人類の未来に対する安全性に重点をおけば、次の理由によって、むしろ地球環境問題の方がより緊急であると考えられる。
石油枯渇のタイムスケールは約100年のオーダーである。50年後に世界の人は、もう半分に減ったと思う人が多数となるであろう。イラク戦争もその予兆である。地球温暖化は化石燃料大量消費が直接的な原因と考えられているが､オゾンホールの原因と考えられるフロンガスも強力な温暖化ガスであり、もっと潜在的に非線形効果が考えられるツンドラに凍っているメタンが問題である。北極海環境が悪くなり、北極海の氷が融けるようなことがあると、太陽光が海面を暖めその分北極海海底温度も上がる。北極海を起点とする海洋大循環の勢いが衰えると、深海水中の二酸化炭素や海洋底のカーボン・ハイドレートが大気中に出てくると、非線形の地球温暖化が加速され、もはや人力では止まらない。
この危機を根本的に解決するには、太陽エネルギー利用の効率を格段に上げ、石油火力による電力よりも遥かに安く太陽エネルギーによる電力を供給する以外にない。大規模では、地熱･海洋発電が考えられるが技術開発が必要である。各家庭規模では、固定全天集光装置で10倍集光し、冷水で太陽電池を冷却する冷水層の上に深さ10cm程度の対流阻止のソーラーポンドを乗せた装置が簡便である。殆どエネルギー損失なしに、1時間で沸騰水を得るから、20%くらいの効率で蒸気タービンで発電可能であろう。太陽電池での10%と加えて30%になれば、発電効率は火力に匹敵し、しかも燃料費は要らない。大型装置も燃料輸送も送電も必要ない。各家庭規模でエネルギー充足し、石油火力に比して、恐らく電力コストも何分の1かにできるものと考えられる。
目下、理論モデルを作って各水深に対する温度の時間変化などを計算中であるが、実用段階にまでするには、多くの方々の協力が必要である。この問題に関心のある方は是非海野まで連絡して下さることを希望します。
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海野学長コラム#8
「科学と宗教」 海野和三郎
ダライ・ラマが11月初めに国技館で講演し小柴さんらと対談した。その時の話を対談した生命科学の村上和雄氏が「意義深い宗教と科学の相互作用」という見出しの産経新聞「正論」（12/26）で述べている。ダライ・ラマは、瞑想や祈りの科学について科学者との共著があり、仏教と科学との対話には双方にメリットがあるという。「仏教徒は科学の発見を取り込むことにより、人間世界をより明確に理解できる。科学者も仏教の心に関する深い智恵を知ることにより、認知科学、神経科学、心の科学の分野で役立つ」、「もし科学の証明した事実が仏教の教えと矛盾するなら、教えの方を変えるべきだ。しかし、科学で解明できないから真実ではないという考え方は間違いである。」という。
村上氏の提言では、「遺伝子の暗号を解読したバイオテクノロジーも素晴らしいが、もっと凄いことは、万巻の書物に匹敵する遺伝情報を極微の空間に書き込み、それを正確に一刻,一秒の休みもなく解読し、働かせている大自然のサムシング･グレートの凄さ」と「笑いが糖尿病患者の血糖値の上昇を抑えるという研究結果から、ポジテイブな感情や敬虔な祈りが、よい遺伝子のスイッチをオンにする可能性」を指摘した。これは21世紀人類存亡の危機を乗り越えるためになくてはならない提言である。
私達は東京自由大学（理事長鎌田東二）というところで、［20世紀の知の遺産］「21世紀世界地図」「霊性（スピリチュアリテイ）の探求」などのゼミを行ってきた。私自身もこの5月に「玉城康四郎における霊性の探求と宇宙論」というゼミを持ったが、その主題は正に上記の村上氏の提言と軌を一にするものであった。玉城康四郎という人は「ダンマの顕現」（大蔵出版）で述べているように、ダンマが顕になって解脱し八十歳になって熟し、その頃から、ビッグバン宇宙論や遺伝子・免疫などの生命科学の中に自己の仏道体験との合一を感得したようである。その辺の機微は、神仏と感応道交したことのない私などにはよく分からないが、ある時、宇宙飛行士オレアリが宇宙空間から地球を見て霊感を得た体験をご自分の体験と同定されたので、天文学で宇宙に道交することを研究方法としている私にも理解できた。思うに、宇宙性の感得には様様な入口があって、科学を入口とすることが今や大道になりつつあることが明らかにされたのである。玉城康四郎以前にも、そのことを主張し、物理学から入って新教を興した人に山岡萬之助がいる。
科学と宗教的霊性の、西田哲学で言う自己同一としての、宇宙性が何故現代において重要な意義を持つかについては、少なくとも二つの理由がある。一つは、上記の村上氏がいうような生命科学や宇宙科学が宇宙や生命の根幹の原理に達するようになってきたことで、ポジテイブな感情や祈りがよい遺伝子のスイッチをオンにする不思議に迫っていることであり、同じ科学技術の進歩がもう一方では地球と人類の破滅に至る文明を作っており、それを完全にコントロールする術を人類が持っていないことである。宗教は本来自己中心的であってはならないものであるが、自己中心的な宗教家政治家が横行し、異民族異教徒との間に壁を作っている。ダライ･ラマの云うように、彼らは科学から宇宙性を学ぶ必要がある。一方、科学は時代を切り拓く力をもっていても宇宙性を同時に感得しなければ、魂を悪魔に売ることになりかねない。宗教的霊性（プネウマ、ダンマ、如来）が正しい道を照らす。２１世紀地球と人類の生存の危機に、科学と宗教の統一した宇宙性の世界を明示した山岡・玉城両哲人の功績は大きい。
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海野学長コラム#7
「科学日本のあり方」 海野和三郎
産経新聞「正論」（12/26）で生命科学の村上和雄氏が「意義深い宗教と科学の相互作用」という見出しで、ダライ・ラマが11月初めに国技館で講演しノーベル賞の小柴さんらと対談した話が出ていた。ダライ・ラマは、瞑想や祈りの科学について科学者との共著もあり、「仏教と科学との対話には双方にメリットがある」という。「仏教徒は科学の発見を取り込むことにより、人間世界をより明確に理解できる。科学者も仏教の心に関する深い智恵を知ることにより、認知科学、神経科学、心の科学の分野で役立つ」、「もし科学の証明した事実が仏教の教えと矛盾するなら、教えの方を 変えるべきだ。しかし、科学で解明できないから真実ではないという考え方は間違いである。」、という。これを受けて村上氏は、「遺伝子の暗号を解読したバイオテクノロジーも素晴らしいが、もっと凄いことは、万巻の書物に匹敵する遺伝情報を極微の空間に書き込み、それを正確に一刻一秒の休みもなく解読し、働かせている大自然のサムシング･グレートの凄さ」と「笑いが糖尿病患者の血糖値の上昇を抑えるという研究結果から、ポジテイブな感情や敬虔な祈りが、よい遺伝子のスイッチをオンにする可能性」について述べた。 これらの提言は、21世紀人類存亡の危機を乗り越えるために必要な科学日本のあり方を示唆するものと考える。科学だけに閉じていては、未だ人類の経験したことのない地球と人類の生存の危機に対応できないからである。科学自体は際限なく進歩し人類の命運を予測する助けとなる知見を提供するが、その意味を判断することもその知見を生かすこともしない。
私達は東京自由大学というところで、［20世紀の知の遺産］「21世紀世界地図」「霊性（スピリチュアリテイ）の探求」などのゼミを行ってきた。この5月にも「玉城康四郎における霊性の探求と宇宙論」という話をしたが、その主題は上記の村上氏の提言と軌を一にするものであった。長くなるのでかいつまんで述べると、西田幾多郎が「純粋経験」で東洋と西洋思想の統一を計ったのと同様に、宗教と科学を統一する世界を構築した先達として山岡萬之助と玉城康四郎の名を挙げることができる。山岡は日大中興の祖として知られているが、専門の経済学などの人文科学より物理学が好きで物理学における宇宙の神秘から入って、宇宙一体物心一如、神と感応道交する信仰心で「新教」をひらいた。インド哲学の玉城は、逆に「ダンマの顕現」（大蔵出版）による解脱体験から入り、宇宙の霊性がビッグバン宇宙論や免疫などの生命科学でよく理解されることを説いた。科学といのちの和解である（悟りと解脱，法蔵館）。「八十にして漸く熟す」と彼がいった八十過ぎてからの求道であった。個人差が大きいので一概には言えないが、科学に限らず日本の学問の特徴は、一神教的な神に根源を準拠せず宇宙自然と直接接触しているためか、物事を定義から出発して分析することからスタートせず、例えば西田哲学の絶対矛盾的自己同一のように混沌を本来の姿として見る傾向がある。学問である以上は、きちんと分析し総合して物事の実体を論理的に再構成しなくてはならないが、その論理構成よりも作ったものの周辺との調和が気になるのである。これは短所でもあるが長所でもある。論理性は科学の普遍性に不可欠で、異論をもつ人との間での議論で更なる進歩ができる。一方、笑いが糖尿病の血糖値を下げたり、敬虔な祈りがよい遺伝子のスイッチをオンするなどということを学問にするには論理性も必要だがそれを上回る感性が必要である。宇宙論、地球環境学、生命科学、分子生物学など宇宙の神秘の探求に積極的に寄与することが科学日本の使命であろう。
２１世紀文明が抱えた問題としては、エネルギー問題、地球環境問題、人口問題が根源的である。ひと１人は約１kWで生きているが、世界人口は約６０億、２０世紀初頭の約１５億から４倍に増えている。その根本の原因は、化石燃料の大量消費にあると考えられる。地表に降りそそぐ太陽光は約１ｋW/ｍ２、これに太陽から見た地球の断面積約１２７兆ｍ２を掛けて、地球全体で利用できる太陽エネルギー１２７兆ｋWを得る。陸地にはその約3割、農耕面積にはその又1割、ベストの農地での農業生産効率は約１％というから平均的に効率０．１％とすると、地球全体の農業生産はエネルギーにして約４０億ｋWと推定される。極めて荒っぽい推定であるが、２０世紀になって飢餓人口の増加を緩和するために、石油･石炭などの大量消費による農業の機械化、化学肥料、輸送手段の発達によって辛うじて自然と人類文明とのバランスを保って来たといえる。逆の見方をすれば、化石エネルギーの大量消費によって、自然と人間との調和が崩れ、このままでは取り返しのつかない事態になりつつあるということができる。石油資源は１００年のオーダーで枯渇する。それと同時に地球温暖化が進み北極海環境が悪くなり温暖化が加速して、人力では如何ともし難い破局にいたる可能性がある。
地球環境問題は極言すれば何一つ確実なことは云えないが、確実になった時はすでに手遅れである。例えば、温暖化で南極の氷が融けて海の水位が上がると島や低地の都市が水没するという話があるが、温暖化の程度によっては海水の蒸発が盛んになって、南極に雪が多く積もり反って海の水位が下がることもあり得る。地球環境はこの様に一筋縄ではいかない。だから、アメリカのような実用主義的なところでは、可能性の問題よりは実際的な目に見える得失の議論の方が勢いを得やすい。京都議定書に批准しなかったことからしても、環境問題に関してアメリカにあまり大きな期待は懸けられない。先年インドでの国際シンポジウムにでた時、日本に２１世紀のリーダーを期待したいという人がいて驚いたことがあるが、或いは、日本人の自然に対する感性に期待したのかもしれない。余談であるが、そのシンポジウムで、アフガニスタンの教育について、タリバンが女子教育を不当に抑圧している、女子教育が未来を作るのに最も基礎的であるという話をしたら、インドに２割ほどいるイスラム系の学者が「そうだ、そうだ」と賛意を表したのでこれにも驚いた。２１世紀人類と地球の危機は世界中の良識ある人々の共通の問題である。科学日本の目標の一つとしてよいであろう。
話は変わるが、幾つかの大学の学長などをした衛藤瀋吉氏の論説で、これからの日本は中級技術者を大量に養成するべきである、という趣旨を読んだことがある。その時はよく分からなかったが、田中耕一さんのノーベル賞受賞でその意味が分かったように思われる。日本の科学、中でも化学は幕末以来百数十年蘭学の伝統を受け継ぎ伝えて発展し、理学研究を専業としない田中さんの業績がノーベル賞になるまで成長したのである。このような科学教育の平均レベルが国全体に普及して勢いのある国はそうざらにはない。正月のNHKテレビのプロジェクトXの再放送に、宗谷を蘇らせた造船技術者と南極昭和基地建設に協力した企業の技術者の高い技術と熱い情熱の物語があった。宇宙船地球号の再建には大勢の日本の科学技術者が使命感を持って取り組むことが期待される。
２１世紀地球の破局を救う道は、地球環境保全の原理と同じく、太陽エネルギーを格段に効率よく利用して、石油価格より安くエネルギーを手に入れることである。その手法は海と森に学ぶのがよい。海と生物が協力して、太陽の恵みの下で何十億年もよい地球環境を保持した物語も人類にとって大変教育的であるが、ここでは省略する。今の海洋が地球環境の守護神となっている機構の一つに対流阻止がある。太陽熱で蒸発して塩度の濃くなった海面から塩の指が垂れ下がり発達する機構がある。その結果、海は深層ほど塩度が高くなる。濃い塩水は重いから、夜になって表層が冷えても深層の暖かい海水は浮き上がらず対流は起こらない。水は太陽光の大部分を占める可視光に透明で数十米下まで温めるが、赤外光には完全に不透明で水面下からの放射冷却はない。海に吸収された太陽エネルギーは熱伝導で表面に出るか海流で運ばれるかであるが、水は熱伝導が低いので熱伝導で外に出るには何十年もかかる。陸では森林が海の代りに環境保全の役割をする。太陽エネルギーと水を上手に使って、植物が風を起こし酸素と二酸化炭素を媒介に過度の地球温暖化を防ぎみずから成長する機能も絶妙であるが、省略する。対流阻止が熱水の保温の条件であることを海に学び、これを太陽熱温水器に応用すれば、数倍の効率で太陽エネルギー装置を作ることができる。１０倍集光すると更に熱効率が倍増する。詳しいことは省略するが、発電も可能であり、家庭のようなエネルギーを必要とする場所でエネルギーの充足ができる。効率を数十倍上げて、化石燃料より安いエネルギーを得ることは現在の技術でも可能である。ただし、海のように塩度勾配を使って対流阻止するのは種種の問題があり、水槽全体を３mm程度に区切ることにより水の小さな粘性を利用して対流を阻止するとよい。有機ポリマーを使って粘性を格段に上げれば水槽の区切りを荒くすることができる。その水槽をレンズ状にして３ｍｍ区切りの水槽の上に置けば、１０ｃｍの水深で集光を兼ねて２日程度保温する熱水装置ができる。
工業用などの大電力を得るには、北極海に起源をもつ海洋大循環で運ばれる3℃程度の深海水と火山島地下のマグマの温度差を利用することができよう。いわゆる海洋地熱発電である。そのエネルギー量は全地球で使うエネルギーの千倍以上であるが、まだそれを利用するテクノロジーは開発されていない。当分の間は原子力をつなぎに使う必要があるが、この四半世紀の間にこれまでの化石エネルギー文化がら太陽エネルギー文化へと完全に切り替える必要がある。こうした技術開発を率先して推進することが科学日本の使命であろう。
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海野学長コラム#6
「吾と我」 海野和三郎
「われ」とは何か、「われ思う、故にわれ在り」、「われ」は哲学の永遠の問題である。たまたま、「われ」についての優れた文章を二つ見つけたので、共に考えてみたい。一つは、「ベルリン日独センターに於ける横尾龍彦展ドイツ語カタログ翻訳文」にある今道友信「東洋の美学」から、もう一つは、最近の「学士会会報」に出ていた笹月健彦「免疫システムにおける自と他の認識」である。
今道さんの80頁の大論文、それも一字一句もゆるがせにできない緊張した文の中から無謀にも20行抜書きする。『シナの古典では、｢私｣を意味する二つの言葉がある。それは「吾」と「我」である。「吾」の方は、人格的な全体の主体そのものを指す。この言葉は、シナの古典においては、決して斜格に立つことはなくて、常に主体として主語にある。私の知っている唯一の例外は「慎吾」である。これは孔子の言葉で、主体そのものを慎めということである。この言葉の「吾」は、それゆえに、もともと常に原主体を表し、原自発性、そして、決して対象化され得ないところの実在である。これは、「私」の「自我」ではなくて、「私」そのものである。それと対立して「我」という言葉がある。これはラテン語のegoに翻訳してよいようなものである。これはもとより「我」と「汝」の関係の意味に於いて用いられ、そして常に交互作用を果たしてゐるものであり、内在的な世界との相関性に於いて立っている。この「我」は、それゆえに、相対的な世界の中に現れてくる現象的な形態としての「私」であり、そして、この現象的なゲシュタルトの本来的な基礎になる本質こそが、先ほど述べた「吾」である。それゆえに、荘子に於ける精神の最高の目的としてのエクスタシスは、決して自己忘却乃至は自己忘失ではなくて、自らの背後に相対的な我を置き去ることである。エクスタシスに於いては、本来の原主体が、生きかつ醒めるのである。「今、吾、我を喪う」とは、その意味である。絶対者との一致の意味に於けるエクスタシスは、心を奪われていること（fascinatio）、すなはち魅惑された意味に於けるエクスタシスとは徹底的に別のものである。その魅惑されたようなものとしての、俗に言うエクスタシスとは、事物性の中に自己を忘却することに過ぎない。ここでは精神の真なるエクスタシスが問題となってをり、精神とはもともとこのようにして相対性から解放されることを目的としているのである。ここで荘子は、孔子の過ちを暗示している。孔子は本当のエクスタシスを論理的には魅惑されてあることとしてのfascinatioと充分区別できなかったからである。』
免疫システムが認識する自と他の話は、ゲノムの知識が筆者にないので誤解するおそれがあるが、"火傷した顔に自分の皮膚を移植すると生着するが他人の皮膚だと二週間も経つと拒絶反応で脱落する"という。その免疫システムが認識する自己と非自己とは何なのか、その認識機構はどうやって創られるのか、が問題である。まず、遺伝子が3万余、その内、免疫システムに関係するものが100種ほどあるという。その100種の組み合わせが10の15乗ほどの免疫システムを乗せるT細胞の種類をつくる。こんな無数の種類は、利根川氏らのノーベル賞研究によると、多数の遺伝子が完成品でなく部分品となり、それぞれの部分品が100種類もあって、その組み合わせで10の15乗種類の大免疫船団をつくることになるという。そのT細胞大船団には客船もいれば軍艦もあり、商船もあるわけで、その無数の異なる種類は可能性として存在するが、全部が全部各人の中に実現しているわけではない。そうでなければ、SARSウイルスのような経験したこともない病原体に対応できない。個々のT細胞が自分の船団の船か、他の船（病原体）かをいかにして見分けるか、これが次の問題である。
実は、T細胞という船は、自分自身のHLAと呼ばれる船体にペプチドというタンパク質が乗っている複合体で、T細胞抗原受容体という戦艦であるか駆逐艦であるかの特性を備えるほか、自己認識の機能がついている。しかし、船体に旗がついているわけではないので、他の船が来たら、一度自分のHLAに乗せて乗組員ペプチドの相性をみて、もし過度の反応を示したり全く挨拶もしないT細胞は胸腺で淘汰し、適度の親和性のある味方のT細胞だけが全身へ分布し、異物排除の役をする、という。従って、１．免疫システムは、自己を認識するT細胞から成り立っており、自己認識をしないT細胞は存在しない。２．HLAが破壊されると自己･非自己を認識する機構ができない。３．HLAの存在が認識には不可欠である。しかし、免疫システムの設計をどうやって、何が、どういう構想で創ったか謎は深まる。脳の関与も問題である。
笹月氏は、ついで、脳が認識する自己とは何か、その自己はどのようにして成立したかを問題とする。生命の出現は５億年で必然と考えられるが、人間にまでの進化は40億年で偶然の結果であるとすると、免疫の自己と脳の自己とは成立のプロセスが違い、何よりも脳の自己認識には死の必然の認識が伴うとする。免疫系の認識の多様性は遺伝子の再編成に依存し、脳の認識の多様性は10の9乗の神経細胞と各神経細胞の持つ10の3乗のシナプシスが作る10の12乗のネットワークのスイッチのオン･オフで作る機能状態の多様性である。脳の自己認識の基盤にはHLAに相当するような作業船があるのだろうか、あるいは逆に自己認識する機能が先にあって自己を確立すのだろうか。その際の遺伝子の機能の関与は何か。脳の機能状態は10の1000乗もあるというが、その中のどんな組み合わせが「吾」であり、幾つの組み合わせが｢我｣を作っているのか、関心は尽きない。
森隆夫「教育改革は目的と手段を混同するな」
（産経新聞8･30、正論）を読む 海野和三郎
「目指すは心の教育と確かな学力」と副見出しがついている。議論の対象は、教育改革国民会議の17の提言とそれを文科省が基礎学力の向上など七つの重点戦略として「二十一世紀の未来を拓く教育改革」や「学びのすすめ」として公表した改革プランである。改革が細部にいたればいたるほど「目的」と「手段」との混同が生じ、改革の意味が失われることが筆者の危惧である。例として、通学先を選べる学校選択制が自由化だけが目的になったり、民間人校長、開かれた学校、情報開示、絶対評価の導入、二学期制、総合学習、学校評議員制度、等々が単なる制度いじりに終わる可能性が挙げられている。一般に、制度改革には必ずプラスがあればマイナスが伴いそれ以外に予測できない事態も起こる。改革が標語化（官僚化）すると、マイナスの効果の方がプラスより大きくなることが多いのは周知のことである
問題は標語的改革案では二つの目標の有機的な相乗作用が顕にならないことと、「知識･技能」、｢学ぶ意欲｣、「思考力･判断力」、｢表現力｣の総体であるべき「確かな学力」が例えば「市場原理の導入」といった手段を目的と取り違えて成績評価の項目になってしまうことである。教育のような複雑系を議論するには、心と学力という二つの主題に限るよりは、未来とか世界とかもう一つ主題を増やして立体的にした方がよいであろう。具体的な改革案については、目的達成度の予測と事後評価、案の実行に要する人力とエネルギー、不測の事態への対応をきめ細かく繰り返し行う必要がある。また、日本の教育だけでなく世界の教育に参画する姿勢も大事である。それが逆に日本の教育の姿勢を正すことになるであろうから。
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海野学長コラム#5
「水といのち」 海野和三郎
太陽と水と生命の因陀羅網という話を日大文理学部の公開講座でさせてもらったことがあります。話の要点は、太陽と水と生命が類稀なる相性の良さで、お互いに影響しあって地球環境と生物を育み進化させている仕組みについてでした。「感性」第6巻第63号に岡田武彦先生の『「崇物」と日本的思考』という論説があり、食事の前に「頂きます」という食べ物に対する感謝の気持ち、朝日を見て手を合せて拝む習慣、芭蕉の「松のことは松に習え、竹のことは竹に習え」の無我無心の自他一体の真実なるものの感知、などの例を引き、｢崇物｣が日本の心であって地球環境問題などの解決の根本理念であることをしっかり自覚することが必要と説かれました。私の専門は天文学ですので、科学という別の入り口から入って太陽と水と生命の尋常でない結びつきの世界を誰にも分かるように解明しようと思いました。科学は「制物」的側面から理解するのが通常行われていますが、科学にも「崇物」の科学という別の角度からの見方もあるのではないかと思います。
生物の作用によって、地球が億年かけて人に残した石油などの化石燃料を20世紀に入ってから人類は、千年万年先の子孫のことを考えずに、たった百年で使い尽くそうとしています。エネルギーの枯渇、地球環境の破壊、飢餓人口の増大は人類の先行きを暗くし、次世代の人々を自己中心的刹那的な生き方に追いやろうとする圧力となっています。このままの生き方があと50年続けば、もはや人力では及ばない地球人類は破滅状態になり、世界戦争なども必至となるでしょう。しかし、今から手を打てば人類の危機は回避でき新しい発展の好機を迎えることも可能と思われます。その方策は、自然の摂理､即ち太陽と水との組み合わせにあると考えます。
ヒト一人の使うエネルギーは約１KW、地上に達する太陽エネルギーは1平方メートルにつき約１KW、昼夜や緯度による斜め入射を平均するとその4分の1、ヒト１人は約４平方メートルに当たる太陽エネルギーで生きられることになります。世界の全人口を掛け、陸地の総面積と比較すると約１万倍の余裕がありますが、殆どは地球環境保全に使われ、バイオマス生産に関るのが約１割、最良の農地の太陽エネルギーからのバイオマス生産効率が約0.1％とすると、１９世紀末までの人口と自然とのバランスが説明できます。
人口が４倍増えて６０億となり、更に増え続けている現在、もはや自然にだけ頼っているわけにはいかない。しかし、地球環境が守られ生物が生きていける根本の自然の原理を用いてエネルギー利用の効率を上げてやればよいわけです。水は太陽光に透明で100メートルくらいの深さまで届くが、常温の発する遠赤外光には不透明で水の中からの放射冷却はない。海は塩度はほぼ一様であるが下ほど大で対流はあまり起らないので、太陽光を吸収して温まった海水温度は海流がなければ熱伝導で表面へ出ていくことになりますが、熱伝導で温度差が半減する時間は深さの2乗に比例し、1メートルで100日、10メートルで25年、100メートルで2500年もかかります。しかも、水は比熱が大きくエネルギーを大量に保持します。これが、海すなわち水が地球環境を生物に適した温度に保っている理由です。また、植物も大量に水を保持し光合成でバイオマスを作る一方大量に水蒸気を空気中に送り、水蒸気を含んだ大気の対流作用を促進して風を起こし、自らも成長すると共に灼熱の大地を冷やし、寒冷地を温暖にして地球環境を守っています。森林はその意味で陸上の海であると言えます。
水はこのように太陽エネルギーを集めて保つ類稀な特質を具えています。しかし、これを太陽エネルギー利用に用いるには二つ条件があります。日向水を作ってみると分かりますが、どんなに断熱を良くしても1日かけても約70℃にするのが限界です。それは、太陽光の強度が足りないことと、対流作用で表面が一番高温になり、たとえ蒸発を防いでも表面からの放射冷却でそれ以上温度が上がらないためです。まず、魚眼レンズの原理とプリズムを使ったフレネル・レンズの原理を組み合わせて、非結像の固定全天集光系をつくり太陽光を10倍の強度にします。これは地球を水星軌道の内側に入れたのと同等で最高到達温度は理論的には350℃くらいになりますから、対流さえ抑えれば水深10センチメートルの水を1時間で沸騰させられる勘定になります。10ｃｍの熱伝導時間は約1日ですから、熱伝導によるロスは無視できます。次に対流を防ぐにはどうするかですが、水にも粘性と熱伝導度が小さいながらあるので、1cmにつき10度くらいの温度勾配があっても、水の膨張係数が小さいので、4mm以下に小孔を開けた多層膜で仕切ってやると浮力より粘性力が勝って対流を阻止します。対流阻止で太陽熱を集蓄熱する仕掛けをソーラーポンドと言いますが、ミニ･ソーラーポンドを10倍集光の固定全天集光系の下に置けば各家庭敷地内で給湯･暖房･発電が出来てエネルギーの自給自足が可能です。給水する最下部に太陽電池を置けば、温度上昇による発電効率の低下なしに集光による面積あたりの発電量増加と電気にならなかった大部分のエネルギーはポンドの予前加熱に使えるので能率的です。また、少しくらい曇っていても雲からの散乱光も利用でき、冬季寒冷地でも保温時間が1日あるので夜分氷結の心配もないと思われます。
帝釈天インドラの宮殿に懸かる太陽と水と生命の織り成す因陀羅網の功徳はまだまだありますが、それによって21世紀人類の命運も開けていくことと思われます。国立天文台にナイジェリアから来ているシガロさんと大学院の斎藤さんと3人で「21世紀のエネルギー戦略」という論文を英文で書きました。欧米特に旧宗主国イギリスの連中をナイジェリアの新風で一泡吹かせたいといういたずらでもあります。太陽エネルギーに関心のある方は是非ご自分の工夫を加えて更によい装置を作って下さるようお願いします。
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海野学長コラム#4
「太陽エネルギーのすすめ」 海野和三郎
以前に書いた太陽エネルギーのこと（学長コラム♯２・太陽エネルギー文明論）に生物化学の野田春彦先生はじめ各方面の方々から激励のコメントを頂いた。いろいろ気のつかなかった点に補足する必要を感じた。
ヒト一人が必要とするエネルギーはおよそ１ｋWで、60億人では60億ｋW。太陽光が当たる地球断面積は約150兆ｍ２、その約1/4が陸地で、陸地に当たる太陽エネルギーはそれに１ｋW/m2を掛けて40兆ｋW弱。大部分は地球環境保全に使われ、約1割がバイオマスとして農、林、牧畜を通じて利用されるがその変換効率が約1万分の1とすると話が合う。実際、最良の農地で効率０．１％程度といわれている。これが19世紀末までの人と自然とのエネルギー･バランスであった。化石燃料浪費で人口が4倍になったのが20世紀末である。農耕よりも100倍の効率即ち10%以上の効率で、農地の100分の１以下の面積で直接太陽エネルギーを利用するテクノロジーが必要である。
現在利用されている直接太陽エネルギー装置としては、太陽熱温水器と太陽電池とがある。太陽電池はエネルギー変換効率10%乃至20%で電気を得る。その点は合格であるが、工業製品であるため高価で製作費用だけの電気を得るのにほぼ耐用年限に匹敵する年月を要する。地球温暖化防止に有効という副次的利点があるが、石油で火力発電するのと経済的には大差ない。1kW/ｍ２の太陽光をそのまま使う現在の利用法では、それ以上は望めないが、固定全天集光系で10倍集光すれば、太陽電池の面積当たりの発電量は10倍となる勘定である。即ち、仮に固定全天集光装置が太陽電池と同額とすれば、火力発電と比べ経済効果は5倍環境への負荷は5分の1となる勘定である。しかし、そうは問屋が卸さない事情がある。それは、温度1度の上昇に対し、太陽電池の発電効率が約0.5％下がるので、10倍集光すれば温度上昇が激しく100度も温度が上がれば発電量は半減する。それを防ぐには水道水を直結で電池を冷やし、電気にならない残りの90%のエネルギーを温水器の予備加熱に用いればよい。
固定全天集光装置のことは後に述べることにして、まず太陽熱温水器の改良を考える。有効温度5780Kの熱放射は半径約70万kmの太陽球面を出て、太陽地球間距離約1.5億kmと太陽半径との比の２乗だけ希釈されて地球にとどく。そのエネルギー強度が約1.37ｋW/m2であるが、大気吸収などで地表で受けると約１ｋW/m2である。これを熱放射の温度に換算すると90℃くらいになるが、真夏真昼の4時間の間の斜め入射の平均を考慮すると70℃がいいところで、表面からの熱損失を防いだ時の最高到達温度である。しかし、実際には条件が整わずそんな温度には到達しない。特に冬は、35℃くらいの温湯しかできない。何故か。理由は二つある。一つは太陽光強度が足りないことで、10倍集光すれば地球を水星軌道の内側においたことになり、最高到達温度は350℃となる。更に重要なことは、対流のために水底で太陽光を吸収熱化しても水面のみが高温となり、放射冷却で熱損失が大きくなることである。つまり保温がきかないので、特に冬季寒冷地では夜間氷結の心配がある。これらの問題を解決するのはソーラー･ポンドの技術である。通常のソーラーポンドは下ほど密度の高い（塩度の濃い）塩度勾配を利用して対流を阻止する。塩は高価で塩度勾配は永久ではないので、普通の水を膜と膜の間隔3mm程度以下に仕切った多層膜の仕掛けで対流阻止するのが簡便である。水は、小さいが有限な粘性と熱伝導度のために、4mm以下の隙間ではかなりの温度差があっても対流を起こそうとする浮力よりも粘性力が勝り、対流を減衰させるので、それを利用する。膜には小孔を多数あけ、水圧で水が膜の間を動けるようにする。対流さえ防げば、水は赤外の熱放射に完全に不透明だから内部からの放射冷却はない。あとは熱伝導で冷えるだけであるが、水深10cmの水の水底温度が熱伝導で半分に冷却する時間は約1日で、これに比べ常温で水深10cmの水を10倍集光の太陽熱で沸騰させるには1時間で充分だから、その間の熱伝導損失は無視できる。保温時間が1日あることは、冬季寒冷地でもこのミニ･ソーラーポンドは凍結しないであろうことを意味する。余談になるが、海は太陽光を100ｍくらい下まで透過させ、昼は上が暖かく対流は起こらず、夜は塩度勾配で対流をある程度阻止する。熱伝導時間は水深の2乗に比例するので、海流による移動がなければ保温時間は30年にも達する。これが地球環境を守る海の働きの一つである。
水深10cm余りの中間に小孔の開いた黒色半透明の仕切り板を置く。その下は対流層で、水底に太陽電池を置く。下部から水道水直結で入れ、電池を冷却する。10倍集光した太陽光の半分程度は仕切り板で吸収され、残りの半分が透過してその1割余りのエネルギーが電力に変換される。エネルギーの振り分けは仕切り板の透明度と水道水の注入速度で決るが、何れにしても大部分は水温上昇に用いられる。仕切り板及びそれより上で吸収された太陽熱は10cm弱の水深のうち仕切り板に近い層ほど高温で沸騰点に達し、下からの水圧で押し上げられて熱水層をつくる。そこから熱湯を取り出しタンクに入れる。給湯暖房などに直接利用されるが、残りは蒸気タービンなどの運転に用いて発電も可能である。熱機関の効率は、環境との温度差を環境の絶対温度約300°Kで割った程度であるから、30%弱の効率で発電も可能であろう。太陽電池と合せれば35%に達するものと思われる。太陽と水（地球）と生命の相性の良さは比類ないものであるが、今の場合は、太陽エネルギーとソーラーポンドと太陽電池との相性の良さである。葉緑素による光合成と太陽電池とのエネルギー変換効率が同じ程度であることも偶然ではないと思われる。
最後に、固定全天集光装置であるが、放物面鏡をポット状に向かい合わせた非結像集光系というのが教科書にも出ている。広い開口面から入った光線は全て反対側の小口径から射出される装置である。我々の目的には、もっと簡単に四角い漏斗形に置いた平面鏡の内面にプラスチックのプリズム柱を水平に断面が鋸歯状になるように貼り付けたもの、即ち、放物面をフレネル･プリズムと平面鏡で近似したもので充分である。しかし、非結像集光系は入射角がある程度小さくないと有効ではないので、固定で全天集光するには、その前に光線方向制御板を置く必要がある。屈折率1.4程度のプラスチックやガラスの平面板は垂直入射は勿論、面にすれすれに入射角90°近くで入射した光も入射後は45°以内の屈折角で板内を進む。光線が板から射出するとき下にV字型のプリズムをつけておくと光線は屈折するか、全反射してV字の対面で屈折して、いづれにしても射出する光線方向は板の法線方向から大きくは外れない。つまり、これは魚眼レンズの原理とフレネル･レンズを非結像方式で方向制御に用いたものといえる。日周運動による朝夕の太陽光を取り込むためには、東西の断面がV字をなし南北に長いプリズム柱が、赤道南中時の太陽方向に向けた板の下面に並んだ構造にするとよい。これを第一方向制御板とし、第二制御板を水平に置き、その下に非結像集光鏡を置けば固定全天集光装置が出来上がる。太陽追尾装置のような運転や維持の負担がなく、かつ、曇り空の雲からの散乱光も利用できるので、準全天候型である。
各家庭規模でエネルギー充足し、無駄な送電を極力減らし、かつ開発途上国でも比較的容易に製作できる利点がある。日本の技術力を活かして世界平和に貢献できる産業の一つとなることが期待される。
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海野学長コラム#3
「21世紀は人類文明の転換期（一）」 海野和三郎
イラクでの戦争は国と国との戦争というよりは、世界経済戦争の前衛戦という感が深い。わが国の経済政策とも無縁ではない。いずれ石油が枯渇し、地球温暖化など環境が悪化するという事情がその背後にある。人類文明の危機の予兆と受け止めるべきであろう。そのためであろうか、近頃の新聞などに載っている投書や論説にはこれまでにない優れた論説が数多く見られる。月並みなものも勿論多いが、記憶に残すべきものは将来のために記録しておくべきであろう。
産経新聞(3月20日)「正論」で、数学者の藤原正彦氏は、愛国心を二つに分けて、一つは自然な祖国を愛する心、もう一つは外国と折衝する政治家や官僚が必要悪として持つべき国益主義であるとした。後者は、一般人にとっては不必要で節度をわきまえないと良識に反することになる、という。藤原氏の主張は、祖国愛と国益主義の峻別であり、特に、教育や言説に祖国を愛する心が不可欠なことである。国益主義には、「イラク、米英，独仏中露の露骨な国益追求、よくぞ臆面もなくあのような美辞麗句を、と呆れるほどの厚顔無恥」と手厳しいが、政治家や外交官には必要(悪)であるとした。しかし、その必要悪を教育や言説に取り込まねばならないこともあり、祖国愛の中にも入り込むので話は複雑である。
国家というものの意味も変わりつつある。現時点での国家の定義なども再確認しておく必要もある。国を定義する視点の数は無限といってもいいほど超多次元である。人は同時的には二元論的に3次元程度しか考えられない。教育という超多次元空間と愛国心という超多次元空間との積空間に問題を限って、さらに教育基本法改正という部分空間だけを問題にしても、教育は人格形成のためにするものという観点と社会や国といった運命共同体に有為の人材を養成する、或いはそういう能力を身に付けるために行うという観点との二元論がありうる。両者を統一した辺りに通常教育の目標が置かれる。教育基本法のような法では、述語論理の不完全さを免れ得ないから、その辺りはおよそのところを含みの多い言葉で述べるのでどうしても曖昧さが残る。その上、制定時の時代の価値観は反映するが、21世紀の危機に対処できない不十分さがある。愛国心との関連では、個人の人格の完成と平和な国家の形成を目的とするということで、愛国心は個の尊厳の重視の中で個人の自発性の問題で国が強制的に関与すべきでないとする立場がある。それに対し国は運命共同体であるという立場で、愛国心は子どもの頃からの躾（？）の問題として、小中学での愛国心教育を明文化すべきとする立場がある。両者の立場には、ともに歴史の反映があり、世界情勢の反映がある。前者の立場の人は70歳以下の戦後小中学校教育を受けた人に多いようであるが、個の尊重も度が過ぎると｢自己中心主義｣におちいり、｢仁｣の心といった古来の公共哲学が忘れられしまう。逆に、国益主義や宗教的原理主義が度を越しても群集心理的な全体主義が横行する。そして、それは左翼的な陣営にも右翼的な陣営にも、宗教団体にも政治団体にもしばしば顕著に見られる。
基本法改正検討の委員会では、「愛国心」では角が立つので、「国を愛する心」という表現に落ち着いたようである。孔子やアリストテレスは、物理学の変分原理に似た「中庸」の徳を説いた。｢国を愛する心｣が中庸になっていれば幸いである。
私としては、21世紀が人類文明の転換期であることの認識の下に基本法が改正され、人類と地球の共生の思想のもとに、過去の歴史を省みるよりは、未来の子孫の幸福を願う老婆心を以って「国を愛する心」として明文化してもらいたいと切に希望する。
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海野学長コラム#2
「太陽エネルギー文明論」 海野和三郎
ひとを含む生物のすべては、地球を母体とし太陽エネルギーによって育まれている。五行の説では木火土金水が環境を作るが、中でも水は水の惑星地球に多量に存在すること、溶媒としての化学的活性、可視光に透明赤外光に不透明、比熱容量は比較的大きく粘性と熱伝導度は比較的小さいなどの物理的特性があり、太陽エネルギー及び生命との相性が極めてよい。
太陽に正対した １$m^2$ の面積が受けるエネルギーは約 1 kW、これはひと1人の使うエネルギーにほぼ等しい。こうした自然のバランスはすべての生物を含む地球環境に存在し、太陽・水・生命の相性が調和のとれた地球環境を作り、陸上に於いては水の役割をする植物が、対流（風）を盛んにし、酸素を作り、農業等を通じて直接ひと1人に 1kW を供給している。20世紀になり、化石燃料の大量消費のため、定常的エネルギーバランスが崩れ、その結果人口問題・エネルギー問題・環境問題が深刻となって来た。世界人口は60億となり、やがて100億になるという。飢餓人口の増大、部族間抗争、戦争、国際テロは、何千万年前のバイオマス・エネルギー を今に持ち込んだこと、即ち、時間遅れ変数の導入（多次元化）が自然という力学系に発生させたカオス現象と考えることができる。これを旧の定常状態に復することは不可能に近く、唯一の解決策は新たな太陽エネルギー工学を発展させる以外に無い。それが21世紀文明の方向に他ならない。
その方法は、自然環境保持の原理と同じく水の類希な集熱蓄熱の特性を利用することである。しかし、化石燃料なしで100億の人類文明を支えるには、その水の特性を桁違いに有効に発揮させる工夫が必要である。それには、分散した太陽エネルギーに対し、非結像集光系を使って局地的に太陽面で空を被う効果を持たせること、即ち太陽を近づけるのと同じ効果を持たせるのが最も有効である。
水は太陽光に透明で赤外光に不透明、熱容量が大きく熱伝導度は小さい。従って、対流さえ防げば、太陽光を吸収して高まった水温は熱伝導で冷える時間の間保たれる。その熱伝導時間は水深の２乗に比例し、水深１０cm で約半日、水深１m では数ヶ月にもなる。太陽光は100m 位まで届き、海が地球環境を守っている原理はここにある。対流を防ぐ簡便な方法としては、窓の断熱に使う市販のスペーサーつきのビニールシートで巻き物を作り、水中をその巻き物で隙間なく埋め尽くすのがよい。いわゆる対流を起す臨界レーレー数を下げるのがこつである。対流阻止の太陽熱温水装置をソーラーポンドという。通常の太陽熱温水器より格段に保温が良いが、そのままでは温度上昇率が十分でなく、放射冷却とバランスする最高温度も約80℃である。その欠点を除き、短時間で沸騰水を得るには、非結像集光系を用いる。ガラスやプラスチックの透明な平面板に入射する光線は法線と45°以下の屈折角で板に入るが、下面で元の入射と同じ方向に射出する。下面に頂角45°のプリズムを貼り付けておけば、光線はプリズム面で屈折して下へ射出する光束と一度全反射して対面で屈折して下へ射出する光束とに分割するが、いづれも平面板の法線となす角は20°以下の狭い角に射出される。東西（南北も同じ）両側に漏斗型に集光鏡を配置して、平面板に入射する全天からの光は集光鏡下部のミニ・ソーラーポンドに入る。集光鏡は、平面板法線と30°の傾きで漏斗型をなし、鋸歯をなすように頂角20°のプリズムを前面に貼り付けた形の鏡面の巾を平面板の径の半分にすれば、東西で3倍南北で3倍の集光率となる。その場合、太陽を1/3 の距離に近づけたことと等価である。もっと集光度を上げるには、漏斗型の深さを深くし鏡面上のプリズム頂角を大きくするなど調節が必要であるが、やりすぎるとロスが大きくなるおそれがある。
この集光系は全天からの集光であるから、固定でよく、太陽が何処にあっても有効開口面積が太陽方向と入射板法線となす角の余弦になるだけで、本質的には昼間はずっと働くし、多少曇っても太陽直射光の減光は雲からの散乱で十二分に補う全天候型である。集光により、２、３時間でミニ・ポンドの水温は沸点に達し、発電に使えば、効率は火力発電にそう劣らないようにできるであろう。
話を元に戻すと、ひと1人の 1kW は効率を考えても１坪程度の開口面積の集光でミニ・ソーラーポンドを用いて得られるから、家庭規模で給湯暖房を含む自給自足のエネルギー・システムが可能である。大規模発電には向いていないが、太陽電池と同様エネルギーを使う場所でエネルギー作るのに向いている。化石燃料消費で異常増加した人類も、新しいエネルギー工学の導入により危機を脱することが可能である。21世紀文明の基礎は太陽エネルギーの活用にあると考える。
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海野学長コラム#1
「日本経済を考える」 海野和三郎
最近新聞紙上で経済不況が多く議論され、それが教育の世界にも閉塞感を与えている。若い人に元気を与える経済の立て直しが必要である。日銀ＯＢで政治経済の専門家である６０年來の友人のＴ君に師事して文献などを教えてもらい経済学を勉強することにした。
分かりやすい解説に小粥正巳氏の「日本の財政を考える」（学士会会報No.838,2003-I）がある。その中に、今年度の国の歳出歳入の不健全さを一ヶ月の家計にたとえ費8兆円、文教科学振興費7兆円が3分の２を占める合計48兆円、全歳出は82兆円ほどになる。不足分30兆円余は新国債発行で穴埋めすることになる。税収は、所得税16兆、法人税11兆、消費税10兆とのことである。
オイルショック、赤字公債発行、それを戻すための消費税導入、バブル崩壊で更なる公債発行というのが大まかな現状に到る過程であるらしい。この流れでいえば、国の総生産を格段に増やすか消費税を３倍にするか、或いは一般歳出を格段に切り詰めるしかないようである。小粥氏の処方は、まず公債関係を収支から除いたプライマリーバランスの回復と個人向け国債の導入を含む国債管理政策の整備充実にあるようである。
プライマリーのアンバランスは、上記の勘定からして１３兆円、それに地方の分を加えて２２兆円、それを１０年間でバランスに漕ぎつけるとして前年比で毎年２兆円余の支出削減または税収増を必要とする。社会保障費では年金や医療診療報酬の引き下げ、地方交付税交付金の引き下げ、公共事業費では例えば利用度の低い道路の建設中止など、一方税収増もいろいろあるが結局は消費税に落ち着くらしい。いずれをとっても、一つの施策には必ずかなりの割合でマイナスが伴うので、総合的な対策が必要である。
どうしてこのような事態になったのか、その分析は滝田洋一氏の「日本経済不作為の罪」（日本経済新聞社）に詳しい。不良債権など金融関連の議論が中心である。このまま行くとどうなるか、予測の好きな人は、ベンジャミン･フルフォード氏の「日本がアルゼンチン･タンゴを踊る日」を読むと面白い。とにかく、バブルが如何に作られはじけたか、それを財政政策がどう取り扱ったかの歴史に学ぶ必要がある。素人の暴言であるが、どうも経済学というのは、この二、三十年來の複雑系科学の発達から取り残された分野らしい。一つの施策に対する目的の効果の誤差評価を聞いたことがない。不良債権の処理も重要には違いないが、バブル期には生産企業に対する投資よりも資金の回転の速いレジャーなどの非生産に対する投機的金融が大々的に行われたこと、その結果日本を売ればアメリカが二つ買えるなどという悪いジョークが出るに到った事情などに客観的な冷静な分析が必要であろう。
何処で読んだか忘れたが、衛藤瀋吉氏が「これからの日本は中級の科学技術者の大量の養成が重要である」という趣旨のことを言った。田中耕一氏のノーベル賞受賞でその意味が明らかになったが、２１世紀を見通すと日本の生きる道はそれしかないように思える。金融論議だけが日本の経済学の重点ではないはずである。百年、千年先の未来を考える衛藤式経済学で新産業を創生するのが今の日本経済の立て直しに最も必要なことではないだろうか。大変迂遠な議論のようだが、今日からでもその一歩を踏み出すことができなくはない。これがバブルに到る歴史からの教訓であるように思われる。
私にも天体物理の知識を応用した提案がある。太陽光は１０倍集光するとほぼ水星軌道に入ったのと同等の日照温度になり、水深10cmの水が1時間弱で沸騰し、太陽電池パネルの面積辺りの発電効率は１０倍になる。それがそう巧くいかないのは、対流で表面温度が高くなり水面からの蒸発や放射で熱損失が大きくなるためで、太陽電池ではパネルの温度上昇で発電効率が格段に下がるためである。両者の欠点を除くには、フレネル･レンズを魚眼レンズ的に用いた光線方向制御板と非結像集光鏡を組み合わせた固定全天集光装置で水深10cmの多層式対流防止型のソーラー･ポンドに１０倍集光し、最下段の冷水注入部に太陽電池パネルを置けば所期の目的を達成する。多層式対流防止は各層の高さと層間をつなぐ小孔の直径を３mm以下にすればよい。対流層物理の応用である。
可視光に透明、赤外光に不透明、比熱が大というような水の優れた特性で海洋が地球環境を守っているのと同じ原理を利用するわけである。環境にやさしく、各家庭規模でエネルギーの自給自足ができる。
２１世紀は、人口問題･エネルギー問題･環境問題で人類の命運が危機にある。教育通信４３号の太陽エネルギー文明論でも述べたが、その元凶は、未来のジェネレーションに配慮しない化石燃料の浪費が主たるものである。資源の少ない日本では特に危機が身近に感じられ、人々の未来への期待を暗くしている。これを除去して若人に希望を持たせるのが教育の最大の問題である。幸いに、わが国には、かなりの経済力もあり、何よりも科学技術立国のできるマンパワーがあり、その根拠をなす文化がある。そうした力と意欲を持った国家として日本に期待する声は世界中に満ちている。田中耕一さんを先頭にして、獅子奮迅の努力をして期待に応えようではありませんか。
図書推薦：
熊沢峰夫･伊藤孝士･吉田茂生：全地球史解読
(東京大学出版会) \7400
* 専門書であるが、地球環境の原理を知るのに必読の書である。
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