クマゼミ増加の原因と宇宙人の存在を科学的に探究してみたお話し🪐
🍎国語教員にも求められる理科の素養
光村図書出版の国語教科書（中２）に、『クマゼミ増加の原因を探る』という論説文がある。
著者は京都大学教授・昆虫学者の沼田英治さん。
これがなかなか良い文章であるので、機会があればぜひ読んでみてほしい。
実はこの文章、国語教員の力量によって授業のおもしろさに格段の差が生じると思われる。
…というより、むしろ理科の教員が指導するべきと言っても過言ではない。
なぜなら、「科学的な探求」というめっちゃ理系の内容だからである。
理系の素養のない国語教員に当たってしまったら最後、「『これ』は何を指しますか」だの「『さらす』とはどういう意味ですか」等といったどうでもいい…わけではないけれど決して本質ではないことしか学べないだろう。
よってこの記事の前半部分では、もっと重要な「科学的な探求」とは何かという部分について説明してみたい。
🍎科学的な探求とは？
一般に、科学的な探究活動（≒研究）は次のような手順で行われる。
🍏観察などから「問題意識・疑問」を持つ。
↓
🍏疑問を説明できる「仮説」を立てる。
↓
🍏立てた仮説の検証のために「実験」や「調査」等を行う。
↓
🍏実験等の「結果」を得る
↓
🍏得られた結果から、仮説の是非について「考察」する。
ある仮説が否定されたら、また別の仮説を立て、それに基づいて実験等を行い…という気の遠くなるようなことを学者さんはやっている。
その成果で私たちは、かつてより快適に暮らしたり、好奇心を満たしたりしてより豊かな生活を営んでいるのである。
🍎『おなかのへるうた』も科学的な探究だった？
…と書くと「科学的な探究」は、一部の専門家だけのものと思ってしまうかもしれない。
しかし私たちは、保育園や幼稚園の時代に既に科学的な探究に触れていたのである。
例えば童謡『おなかのへるうた』の歌詞を、JASRACに怒られない程度に引用してみよう。
「おなかのへるうた」
作詞：阪田寛夫
作曲：大中恩
どうして おなかが へるのかな
けんかをすると へるのかな
なかよししてても へるもんな
かあちゃん かあちゃん
おなかと せなかが くっつくぞ
（以下略）
…いやー、科学的な探究は楽しいね～笑💦
え？どこが「科学的な探究」だったのかって？
イヤだなー、ちゃんと探求してましたよ。
🍏どうして おなかが へるのかな …問題意識、疑問
🍏けんかをすると へる …仮説
🍏なかよししてみた …実験
🍏でもおなかはへった …結果
🍏故に、「喧嘩をするからお腹がへる」という仮説は否定される。（考察）
いかがでしょう。
あなたも知らないうちに、何回も「科学的な探究」を人生で経験してきたはず。
これは決して理系に進む人だけの専売特許ではない。
例えば「noteでたくさんスキをもらうには？」とか、「副業で月〇万円稼ぐには？」といったことにだって必要になる考え方だ。
🍎話を『クマゼミ増加の原因を探る』に戻すと
ではここでテスト対策問題です。
✅問題
『クマゼミ増加の原因を探る』の中で著者の沼田英治先生は、どのような「科学的な探究」をしましたか。
「問題意識、疑問」「仮説」「実験」「結果」「考察（仮説の是非）」の５つについてそれぞれ示しなさい。
いかがでしょうか。
これに解答できないと、この文章を読めたことになりません。
⚠️もちろん教科書を見ながらで構わないのでよーく探してください。
国語テストの本質は「宝探し」です！
例えば「問題意識、疑問」について、本文中から抜き出して指摘できますか？
…もちろん、解答は以下のとおりです。
✅解答（の一部）
問題意識、疑問
▶大阪市内では、なぜクマゼミの占める割合が、これほど高くなったのだろうか。
（教科書43ページ10行め、第４段落）
⚠️ただし一般的には、解答中に指示語（こそあど言葉）を用いるのはやめたほうがよいし、そのような出題は不適当です。
「これほど」とはどれほどなのかもちゃんと説明できるように。
以下、本文中では全部で３つの「仮説」が立てられているので、「実験」「結果」「考察（仮説の是非）」についてもそれぞれ３つずつ存在します。
ぜひ、テストまでに各自で整理しておいてください。
…その他、家庭教師歴２６年のコペルくん秘蔵のテスト対策問題集もありますが、さすがに無料での公開はできません💦
有料でもいいからやってみたいというニーズがもしありましたらコメント欄やTwitterのDM等でお知らせください🙇♀️
宣伝するのは本意ではないのでこの辺にして🙇♀️
ここから先は「科学的な探究」が出題されたセンター試験の良問をご紹介して、「宇宙人は存在するか」という話をしてみたいと思います。
いきなり文章のテイストが大きく変わります😝
🍎宇宙人は存在するか？
さて皆さんは、宇宙人はいると思いますか？
私アヤは、かなりの高確率でいると考えます💕
…誤解しないでください💦
オカルトではありません。科学的思考による帰結です。
それでは先述のとおりセンター試験時代の良問をご紹介しながら、宇宙人の存在について考えてみましょう。
ちなみに私も持っている、『天文宇宙検定２級』の範囲です。
🚀問題篇
問題：
太陽系の惑星のうち、生命の存在が確認されているのは地球だけである。
最近、太陽系以外にも惑星系が続々発見されているが、これらの惑星系に生命が存在しているかどうかはまだわかっていない。
地球に存在するような生命が発生するためには、液体の水の存在が必要であると考えられる。
将来、これらの惑星系に生命が発見されれば、生命発生の条件がより明らかになると期待される。
今仮に、２つの惑星系（惑星系Ｐと惑星系Ｑ）のうち、惑星系Ｐの内側から数えて２番目と、惑星系Ｑの内側から数えて４番目の惑星にのみ生命が発生したとする。
奈良の美味しい食べ物屋さんで舌鼓を打ったもののふ椿さんと、英語でカッコよく会議の口火を切ったにょろさんは、平素から何事にも好奇心旺盛であるのでめっちゃ「惑星系と生命発見の条件」に興味を持った。
そこで、個々の惑星を内側から順にＰ１、Ｐ２、Ｐ３、…、およびＱ１、Ｑ２、Ｑ３、…と番号をつけて、生命発生の条件を論理的に考察してみた。
🌺飯テロ注意ですがいつものように記事も写真も魅力的なもののふ椿さん最新記事。
✨ご自身の体験から実際に活用した英語フレーズを日々発信してくれるにょろさんの英語最新記事。
…私のnoteではすっかりお馴染みのStudy部エースお２人が、難問に挑みます！
皆さんもぜひご一緒に考えてみてください！
✅問１
はじめに太陽系について考える。
地球にしか生命は存在せず、火星や金星に生命が存在できない理由を、上記文章の内容を踏まえて答えなさい。
✅問２
もののふ椿さんとにょろさんは、２人で「惑星の表面温度がある範囲にあれば必ず生命が発生する」という仮説を立てた。
この仮説が惑星系ＰとＱで成り立っているだろうか。
惑星系ＰとＱの個々の惑星の表面温度を図１に示す。
ここで、生命が発生した惑星Ｐ２とＱ４は、白抜きの記号で表す。
残念ながら、この仮説は間違っていました。
図１を見て、２人の仮説を否定する事実を指摘せよ。
✅問３
惑星に生命が発生する条件を見いだすために、もののふ椿さんとにょろさんは図２に示すア～エの４つのグラフを作った。
グラフの中では、生命発生の条件を明らかにするために惑星系ＰとＱを区別せずに同じ記号で表す。
図２より、ついに２人は「生命発生の条件」を導くことに成功しました！
はたしてそれはどのような内容でしょうか。答えなさい。
…いかがでしょうか！
2006年度センター試験『理科総合B』、第２問Aをヒントに作成しました！
図１・２もそこからの引用です。
本格的な宇宙生物学の出題にビビったでしょう！
余談ですがセンター試験にはこのようにめっちゃおもしろい問題がたくさんあったのです。
そんなすばらしい試験が、「マークシート式の暗記試験では学力が測れない」などと、およそ本気で勉学したことがないとしか思えない為政者の一存で廃止されてしまいました💢
（結果的には共通テストもユニークな出題がされています。出題者に心より敬意を表します。）
…おっといけない💦
この話は過去何度も書いてますので気になる方は例えばこちらをどうぞ。
では、引き続き解説篇をお楽しみください！💕
🚀解説篇 問１ 水が液体でいられるのは地球だけ
では早速問１から。
問題文中に「生命が発生するためには、液体の水の存在が必要」とはっきり書いてあるから、これは簡単でしょう。
もちろん解答例は、
🍏金星は太陽に近いため高温で、火星は太陽から遠いため低温で、いずれも液体の水が存在できないから
水が液体でいられるのは融点と沸点の間、すなわち０℃～100℃だけです
（１気圧下の場合）。
この条件を満たせるのが太陽系では「地球」だけなんですね。
太陽に近すぎても遠すぎてもダメなんです。
🚀解説篇 問２ 温度だけじゃダメよ
前菜は終わっていよいよメインディッシュの問２。
「惑星の表面温度がある範囲にあれば必ず生命が発生する」という仮説の是非を検証しましょう。
図１を再掲してみます。
もし温度だけで生命の存在・不存在が決するのであれば、明らかにおかしい点がありますね。
そうです。Ｐ３です。
もしもののふ椿さんとにょろさん２人の仮説が正しいならば、生命の存在しているＰ２の0℃～Ｑ４の50℃の範囲の温度にさえあれば、どの惑星にも生命が存在することになるはずですが、Ｐ３には生命が存在していません。
ですから解答例は、
🍏Ｐ３の表面温度がＰ２より低く、Ｑ４より高いという事実
以上の考察より、２人の仮説は残念ながら否定されてしまいました。
生命が存在できるか否かは、温度だけで決まるわけではなかったのです。
…しかし、好奇心旺盛な２人はこんなことではめげません！
⚠️２人の考察は続く！
…もちろんフィクションでございます。
勝手にお名前を使ってスミマセン🙇♀️🙇♀️🙇♀️
🚀解説篇 問３ 生命存在の条件とは？
さあ、いよいよ真打登場、問３です。
今の問２の考え方を応用すると、もののふ椿さんとにょろさん２人が作成した４つのグラフのうち、生命存在の条件を的確に表現できているものはアのみということがわかります。
なぜならば、イ～エのグラフはどれも、白丸（生命存在）と白丸の間に黒丸（生命不存在）が入り込んでしまっています。
ということは、生命発生の条件を適切に抽出できていないということですね。
ですからアのグラフだけを見ればよいということになります。
アのグラフの縦軸と横軸が表しているもの、この２つこそが、生命発生の条件と推測できるのです！✨
よって解答例は、
🍏表面温度と表面の重力が、共にある範囲にあること
（もちろん「ある範囲」を明示すればなおよい）
要するに、地球と同じくらいの「表面温度」と「重力の大きさ」。
この２つの条件を共に満たすような惑星が地球以外にもあるならば、生命、すなわち宇宙人がいるということです。
🚀ハビタブルゾーンとは？
問１でみたように、表面温度は主に太陽などの恒星からの距離（公転半径）に依存し、また重力の大きさは主として天体の質量に依存します。
⚠️「重力の大きさは主として天体の質量に依存する」ことをテーマにしたユニークな問題が天文宇宙検定で過去に出ているのですが、その話はまた別の機会に…
ですので実際の研究では、横軸に公転半径、縦軸に恒星の質量をとったグラフが作成されます。
公転半径と天体の質量がともにある範囲にあれば、液体の水が存在できる、すなわち生命が存在する可能性があるというわけです。
もうちょっと易しい言い方をすると、恒星（太陽など）からの距離がちょうどよくて、かつ星の重さ（大きさ）もちょうどよい、そんな惑星にだけ生命が発生し得るのです。
上記２つの条件を満たすような軌道領域を「ハビタブルゾーン」と呼んでいます。
もちろん太陽系ではバビタブルゾーン内にあるのは地球だけです。
⚠️ハビタブルゾーン（Habitable Zone、HZ）
▶生命居住可能領域。
2021年度の、栄えある第１回共通テスト『地学』では「ハビタブルゾーン」という用語を堂々と示しての出題がされました。
🍎結論 宇宙人は高確率で存在する！
広大な宇宙の中には、太陽系以外にもいくつか、ハビタブルゾーン内に位置する惑星が発見されています。
生命が存在できる、２つの条件をちょうどよく満たすような確率はごくわずか。
その意味では地球は「奇跡の星」です。
でも、宇宙にはとても多くの星がありますから、宇宙のどこかには、地球みたいに生命の存在できる星があってもまったく不思議ではありません。
むしろなきゃおかしい。地球だけが特別なはずがありませんからね。
宝くじで１等・７億円が当たる確率はとても小さいけれど、宝くじを１億枚くらい買い占めたらそれなりの確率で１等が当たるのと一緒です。
（１億枚買うのに３００億円かかるけどね😝💦）
ですから、地球人以外の生命、すなわち宇宙人は極めて高確率で存在する。それが科学的思考の帰結というわけです。
🍎宇宙人はいるけど交信はたぶんできない
え？宇宙人が怖いって？👽
心配しなくても、その宇宙人は地球に来られませんよたぶん。
だって、人類はいまだに月にしか行けてません。
隣の惑星にすら行けません（探査機は飛ばしてます）。
現在、地球から最も遠くにある人工物体は、1977年に打ち上げられたボイジャー１号という探査機です。
2022年５月30日現在で、ボイジャー１号は太陽から234億1680万km（156天文単位）以上離れたところを秒速約17.027kmで飛行中です。
⚠️天文単位（astronomical unit、記号: au）
▶太陽と地球との距離、約1.5億kmを１とする単位。
計算してみると、地球からは光が到達するのに21時間35分かかる距離です。
ということは、地球との通信のための電波は片道だけで約21時間半もかかります。
仮にボイジャー１号の船員とLINEできたとしても21時間半は既読にならず、相手から返信が来るのはそれから更に21時間半後です💦
（尤も私は地球上の相手でも21時間半くらい余裕でスルーしてますが😝）
太陽系からほんの少し出ただけでもこんな感じです。
宇宙の果てに行くには光速でも138億年もかかると考えられています。
めっちゃ遠すぎてお互いが交信するなんか不可能です。
ボイジャーには、太陽系外の惑星に住むと思われる地球外知的生命体に向けたメッセージとして、「地球の音」(The sounds of Earth) というタイトルの金めっきされた銅板製レコードが積まれています。
レコードというのが時代を感じさせますね💦
でも残念ながら、仮に誰かがレコードを見つけてくれる日が来るとしても、それは何万年も何億年も先の話になるでしょう。
ですから、宇宙のどこかに宇宙人はきっといる。
でも、お互い連絡を取り合えることは、少なくとも私たちが生きている間にはたぶんないのです。
安心しましたか？
それとも残念に思いますか？
ちなみに元となった絵画はこちら。
🍎宇宙人は友好的？
この記事ではあまり政治の話をしないように（これでも）努めていますが、仮に地球までやって来られる宇宙人がいたら、おそらく温厚で友好的でしょう。
なぜなら「憲法を変えて敵基地攻撃能力を！」「核兵器には核武装で対抗！」みたいな好戦的な生命体は、持っている核兵器のボタンを押して互いに自滅し合って、何億年も存続できないからです。
⚠️本項の「宇宙人は友好的説」はフォロワーのぷえさんに教えていただきました。
当該ツイートが辿れないので代わりにnote記事貼ります🙇♀️
🍎おわりに
以上、『クマゼミ増加の原因と宇宙人の存在を科学的に探究してみたお話し🪐』でした！💖
最後までお読みいただき真にありがとうございます🙇♀️
今後もがんばりますので、励ましのスキ・コメント・フォロー・サポート・おススメ・記事の拡散などしていただけますとめっちゃ嬉しいです。
フォローは100％返します。
今後とも有益な情報発信に努めますので応援よろしくお願いします🙇♀️
今日は中学国語かと思えば高校理科、SFっぽいお話しから最後ちょっとアレな話まで💦
頭があっちゃこっちゃ行って大変だったでしょうか🙇♀️
しかし本来、学問に文系・理系の区別はありません。
生徒・保護者はもちろん国語の先生方にも、ぜひ「科学的な探究」を楽しんでほしいです。
逆に、理系の人にも小説などを嗜んでほしいです。
もちろん私もそうありたいと日々精進する決意です。
ゆっくり夜空を眺めて、どこかにきっといるに違いない宇宙人に想いを馳せながらいろんな教科を広く深く学んでみるのも、また趣があるのではないでしょうか🪐
もちろん清き１票の行使も怠りなく。
ではまた別の記事でお逢いしましょう。またねー！💕
The universe is not yet polluted with fear, hatred, greed or prejudice.
（宇宙は、いまだ恐れや憎しみや貪欲や偏見で汚されてはいない。
アメリカの宇宙飛行士、ジョン・グレン・ジュニア。）
🍎Study部６月の新イベント、【水無月の三角関数祭り】開催中！
数学や理系の記事以外でも参加できます！
「人はなぜ勉強しないといけないのか」に対する歴代プリキュアの解答つき！✨
🍎noteサークル「Aya's Lykeion」爆誕！💕
⚠️Lykeion（リュケイオン）は紀元前335年にアリストテレスが開設した学園から名づけました。
プラトンのアカデメイア（アカデミー）は有名ですね。
※プランに応じて受験・定期試験・内申点対策、資格試験、推薦・AO入試など何でも対応！
文系・理系どちらもできます！
🌸🍃Written by Koper&Aya , Your Study Partners!🐣💕
参院選の公示日は今月22日。
もう１週間を切っています！（投開票は７/10予定）
選挙もテストも一夜漬けはダメ！
今から真剣に考えておきましょう！
アヤから切実なお願い🙇♀️💕
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本の紹介
🔖ジェンダー、貧困、家族が学べるおススメ小説！
この記事にも出てきた「コレ」が思わぬ形で登場しますよ…。
🔖文系・理系問わず幅広くユニークな出題！
『天文宇宙検定』に挑戦してみよう！
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