来年、『KATACHI and Symmetry』という表題で 「形」に関する国際会議を開きます｡

「形」の不思議を科学する

東京農工大学工学部教授

高木 隆司 氏

たかき りゅうじ

1940年広島県生まれ。69年東京大学大学院理学系研究科修了。東京農工大学講師、助教授を経て現在、同大学工学部教授。理学博士。85年に発足した「形の科学会」では88年から95年まで会長、現在でも同会の事務局、また機関紙『FORMA』（英文）の編集長を務める。このほかにも科学とアートの共生を目指して発足した「アルスの会」代表世話人も務めている。著書に『形の数理』（92年、朝倉書店）、『まぜこぜを科学する』（94年、裳華堂）、『現代のダ・ヴィンチ』（95年、丸善ライブラリー）、『巻き貝はなぜらせん形か』（97年、講談社）、『理科系の論文作法』（同年、丸善ライブラリー）などがある。現在は『形の辞典』を執筆中。このほかに中学や高校の物理の教科書の編集にも携わる。

1998年5月号掲載

ゴルフボールに凸凹があるとなぜ飛距離が伸びるのか？

──先生がお書きになった『巻き貝はなぜらせん形か』の中で｢メビウスの帯」について書かれていますよね。実はこのメビウスは「月刊不動産流通」という当社の関連会社が発行している雑誌のシンボルマークとして使っているんです。

そこで「一ひねりしてつないだテープと、同じ方向に二ひねりしたテープを縦切りにしてごらんなさい」（図参照）と書いてあった通り、早速やってみました。

一ひねりしてつないだテープ（a）と二ひねりしたテープ（b）

高木　不思議だったでしょう。実際にやってみると意外性があって。

──ええ、びっくりしたのと同時に、アッという感激もありました。

さて一体どうなるのか・・・、この答えは実際に皆さんの目で確かめていただくとして、本日は先生の研究されている「形の科学」についてお伺いしようと思います。

本にも書かれていますが、巻き貝のらせんや雪の結晶など、改めて私たちの周りを見てみると、それぞれにいろいろな形があってなかなか面白い。われわれの身近なところではゴルフボールの表面のくぼみ、ディンプルも奇妙なものですよね。一体どうしてあんな凸凹が付いているのか、不思議ですよね。

高木　本当にそうですね。なぜ速く遠く飛ぶのか、これは表面にある凸凹が空気抵抗を減らしているからです。ボールのような球形はもともと飛行には適していない形なんです。飛んでいる時、後方に大きな空気の渦ができてしまい、それがボールそのものを引っ張ってしまうからです。飛行にはやはり流線形が一番適しているわけです。

しかしディンプルを付けると、それが小さな乱気流を生み、そのためにかえって後方の大きな渦が小さくなる。それによって飛距離が伸びるのです。

ただ、こういう大ざっぱなことは分かっているのですが、なぜ凸凹を付けるとよく飛ぶのか、究極の理由はまだ定かではないんです。どんな理由があるにしろ、このディンプルを発明した人は偉いですね。

──もともとつるつるだったボールが傷だらけになっていって、飛ぶようになった、という話を聞いたことがあります。

高木　そのゴルフボール然り、なぜこんな形になったのか、突き詰めていくと意外に分かっていないものが世の中にはたくさんあるんです。私たちが研究している「形の科学」というのは、自然のもの人工のものを問わず、その形ができあがる仕組みや、多くの形に共通する基本的な性質を調べていくことなんですよ。