【第13号】くたばれ!ゲーテの色彩論〈前編〉

あまりにも偉大だったドイツの詩人ゲーテが「色彩」の科学に関してやっちゃった余計なこと
金谷一朗(いち)
2021.03.19
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いちです,おはようございます.

このニュースレターも【第13号】を迎えました.欧米では「13」という数字は好まれないようですね.12階の一つ上の階が14階になっているビルもあるようです.

日本では「49」が嫌われ者ですが,こんな話があります.18世紀末のこと,つまりは江戸時代末期ですね,とあるお武家さんの家にみんなが集まっていたところ,餅が49個余ってしまったそうです.49は「四十九」が「始終苦」に通ずることから大変に縁起が悪い.一同しょげかえっているところに,ある者が「そうだ!蜀山人(しょくさんじん)先生を呼ぼう!」と思いつきます.近くにお住まいだった狂歌師の蜀山人先生,事情を聞いて「それは災難でしたな.では拙者がひとつ祝ってさしあげましょう」と言い

「七福神に餅を7個ずつ配れば七々四十九(7×7=49)になるではないか.めでたいめでたい」

と祝福したところ,一同すっかり喜んだとのことです.この蜀山人先生は実在の人物で,狂歌師ながら実務能力もあったようで,なんと幕府に見出されて長崎奉行に取り立てられたりもしています.

「縁起が悪い」と言っても,少しものの見方を変えればめでたい話にもなるということですね.

なお13が欧米で「忌み数」となったのは,1ダース(12個)だと分配しやすいのに13だと途端に分配しにくくなるからという説や,1年に13回満月がある月はカレンダー制作が面倒くさくなるからという説があります.一方で,キリスト教と結びつける説はどれも根拠が薄いようです.

しかしせっかくの【第13号】ですから,僕もひとつ「嫌われ役」を買って出ましょう.お相手は,ドイツ文学の巨人,詩人にして科学者のゲーテです.今週はその〈前編〉をお送りします.

詩人ゲーテ

ウィキペディアで「ヨハン・ヴォルフガング・フォン・ゲーテ」をひくと「ドイツの詩人,劇作家,小説家,自然科学者(色彩論,形態学,生物学,地質学,自然哲学,汎神論),政治家,法律家」と出てきます.極めて多才な人ですね.

欧州ではこのような多彩な人をポリマス (polymath) と呼びます.代表的なポリマスは,別名「ルネッサンスのひと」と呼ばれたレオナルド・ダ・ビンチ,古代アレクサンドリアのエラトステネス,そしてゲーテでしょうか.なお,エラトステネスはあらゆる学問に精通していましたが,いずれの学問においても「2番手」であったことから「ベータ」(アルファの次)とあだ名されています.世界で初めて地球の大きさを測った学者に対して「ベータ」はちょっと可愛そうな気がしますね.

日本だと平賀源内がポリマスの有資格者でしょう.同じくウィキペディアをひくと,彼は本草学者,地質学者,蘭学者,医者,殖産事業家,戯作者,浄瑠璃作者,俳人,蘭画家,発明家とありますが,実際にはそれ以上だったかもしれません.彼は日本初のコピーライターとしても知られています.冒頭の蜀山人先生とも交流があったようで,蜀山人先生が「寝惚(ねぼけ)先生」名義で出版した初の狂詩集には,平賀源内が序文を寄せています.

さて,ゲーテの代表的な業績はやはり戯曲「ファウスト」でしょうか.主人公ファウスト博士は,自身の幸福の引き換えに魂を売り渡す取引を悪魔メフィストフェレスとします.森鴎外訳の「ファウスト」は,鴎外の他界後99年経っていますので(日本の法律で)著作権フリーになっており,無料で読むことも出来ます.明治時代の文体だから読みにくいかと思いきや,意外と現代文と変わらず読むことが出来ます.いやあ,明治の文豪は素晴らしいですね.そう言えば冒頭の蜀山人先生の逸話も明治時代の古本で読んだのでした.

しかし,いくら文が読みやすいからと言って,内容が頭に入るかは別なようです.どうもゲーテの思考の道筋は僕の頭が受け付けないようで,ファウストは無理でした.なんでもファウスト博士,僕の聞きかじった情報によると,ギリシア神話に出てくる絶世の美女,トロイア戦争の引き金となったスパルタ王の妻「ヘレネ」を蘇らせて結婚してしまうそうなので,ギリシア神話ファンとして,いずれまた挑戦してみたいと思います.

そんな詩人ゲーテですが,人生をかけた大作はファウストだけではありませんでした.彼が20年をかけて書き上げた大著に「色彩論」(1810)という書物があります.これがもう,科学的には滅茶苦茶な内容なのですが,なにせ書いたのが偉大なるゲーテなので,それなりの影響力を持ってしまったのです.

ゲーテの「色彩論」は当時知られていた,そして科学者コミュニティで受け入れられていたニュートンの色彩に関する理論を徹底的に批判するものでした.穿った見方をすると,イギリス人の作った色彩論を受け入れるなど我慢ならなかったのかもしれません.約100年後にはドイツのアルベルト・アインシュタインが「一般相対性理論」を発表してニュートンの重力理論をひっくり返しますが,イギリス人科学者たちは,内心アルベルトの説の正しさを信じつつも「ドイツ野郎に我が国のニュートンの正しさを知らしめてやる」という口実で政府から許可を取り,戦時中にも関わらず天体観測へでかけています.

このようにゲーテが徹底的に批判したニュートンの色彩論とは,どのようなものだったのでしょうか.

その前に,現代の色彩に関する理論を見ておきましょう.

近代的な色彩の理解

色彩は身近な感覚のため,誰しもがひとこと言いたくなるのかもしれません.日常から色彩を操る芸術家はもちろん,著名な物理学者も色彩論を述べています.むしろ「色彩だけ」の専門家を見つけることは難しいでしょう.そんな中でも,科学的な色彩論となるとイギリスのアイザック・ニュートンによる「光学」(1704)が決定的な地位を保っています.

色彩とは何でしょうか.我々は光に色がついているように見えます.木々の葉っぱは,太陽からの「白い」光を受けて「緑色」の光を反射しているように見えます.ステンドグラスは,やはり太陽の「白い」光を透過して「青色」や「赤色」の光を我々の目に届けているように見えます.しかし,それは我々の「感覚」であって,光に色はありません.

そもそも光とは何でしょうか.

簡単に言うと,フォトン(光子)という粒子の一種が飛んでいくことを,我々は光と呼んでいます.フォトンには重さがなく,化学反応もしないのですが,エネルギーを持っていて,遠くまでエネルギーや情報を伝えることが出来ます.どのぐらい遠くまで届くかと言うと,なんと宇宙の最果てまで飛んでいけるのです.

ニュートンはおおよその値しか知りませんでしたが,フォトンの速度は秒速30万キロメートルで,月から地球に到達するのに約1.3秒,太陽から地球に到達するのに約8分20秒かかります.我々がシリウスを見たとき,シリウスを8.6年前に旅立ったフォトンが目に飛び込んできているのです.なので,今この瞬間にシリウスが蒸発しても,我々がそれを知るのは8.6年後ということになります.

そして,フォトンが持つエネルギーを,我々の目は「色」として感知するのです.エネルギーは「ジュール」という単位を使うことが国際的に推奨されていますが,日本では「カロリー」が使われていたり,超大国アメリカでは「TNT換算」がよく使われていたりしますよね.フォトンに限っては「ヘルツ」という周波数の単位を使うことが一般的です.一つずつのフォトンはぶるぶる震えているのですが,1秒間に震える回数(周波数)とフォトンのエネルギーは正比例の関係にあるので,周波数で測ることができるのです.なお比例係数は「プランク定数」と言って,大変重要な物理定数です.

(物理学者は周波数の代わりに「振動数」という用語を用いますが,どちらも英語のfrequencyの翻訳です.またフォトンに限っては周波数の代わりに,その逆数である「波長」という量でエネルギーを示すこともあります.この場合使われる単位はナノメートルです.)

例えば我々には「赤」に見えるフォトンは400テラヘルツ前後の周波数を持っています.テラは1,000,000,000,000倍(1兆倍)のことなので,これは400兆ヘルツということになります.一方「青紫」に見えるフォトンは780テラヘルツ前後の周波数を持っています.

赤(400テラヘルツ)と青紫(780テラヘルツ)の中間,虹で言えば橙,黄,緑,青と言った色は,赤と青紫の中程の周波数を持ったフォトンが目に飛び込んできたときに見える色です.500テラヘルツのフォトンは橙色に,600テラヘルツのフォトンは緑色に,650テラヘルツのフォトンは青色に見えます.

実はここらへんが人間に見える範囲で「赤」よりも周波数が小さいフォトンのことを「赤外線」と呼びます.また「青紫」よりも周波数が大きいフォトンのことを「紫外線」と呼びます.赤外線も紫外線もフォトンなのでエネルギーを持っています.特に周波数が30テラヘルツ前後の赤外線(遠赤外線)は水によく吸収されて水温を上昇させるため,ほとんど水でできた我々の暖房に適しています.なお遠赤外線は水を数ミリメートルしか通過できませんから,たまに見かける「遠赤外線で内部から温めます」という宣伝は「ニセ科学」です.

(電子レンジもフォトンを使った加熱器ですが,こちらは周波数がずっと低い2.5ギガヘルツのフォトンを用います.2.5ギガヘルツのフォトンは食品の内部に入り込んで直接温めることが出来ます.なお電子レンジという名前は正しくなくて,本来は光子レンジと名付けるべきでした.)

紫外線は目に見える「青紫」よりも大きなエネルギーを持っています.フォトンの周波数が950テラヘルツを超えると,その強力なエネルギーによって人体に有害な日焼け(サンバーン)を引き起こします.ガラスは紫外線を通さないのですが,これが屋内にいると日焼けしない理由です.また,周波数が1,000テラヘルツ(これは1ペタヘルツと言います)を超えるフォトンには細胞を破壊する能力があるのですが,地球のオゾン層が太陽からやってくるこの高エネルギーなフォトンを吸収しているため,地上には届いていません.

光,フォトンに関して知っておくべきことは以上なのですが,色彩を理解するにはもう少し知識が必要です.

我々の目は複数のフォトンを同時に受け取ったとき,それらを一緒に知覚してしまうのです.赤だけ,青だけといった,単色のフォトンがいくら目に飛び込んでも特に問題は無いのですが,自然界のフォトンはまず間違いなく,様々な周波数のものが混ぜ合わされています.特筆すべきは太陽光で,これはもう,ありとあらゆる周波数のフォトンがパッケージに入っています.そのような「フォトンの詰め合わせ」を我々の目は「白」と見ます.

この「白」を分解したり,合成したりしたのが,17-18世紀イギリスの物理学者,アイザック・ニュートンでした.

我々もまた,ニュートンの発見を追ってみましょう.

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