Exploratorium(米・サンフランシスコ) (1/4)

Exploratorium(米・サンフランシスコ) (1/4)

2020年2月、アメリカ サンフランシスコのExproratoriumへ行ってきました。

Exproratoriumは1969年からハンズオンという体験型・参加型展示を数多く開発し、日本の科学館にも大きな影響を与えました。

フランク・オッペンハイマー(原爆の父ロバート・オッペンハイマーの弟)により設立された
「科学、芸術、そして人間の知覚のミュージアム」(Museum of science,art and human perception)です。

このページ(1/4)はエントランスとHumanPhenomenaエリアの展示を紹介します。


こちらは装置を作る工房。

エントランスゾーン(無料)
ふつうにみえる展示ですが。。。

影が光の三原色になっています。

館の歴史の展示。

これからの展望などの展示。

まどから奥の展示室がのぞけます。
分光シートで太陽光が虹色に見えます。

振動装置。中央に積み木があり、積み上げたのちに手前のスイッチとつまみを調整すると天板が振動します。

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これは「Meet the explainer」です。
展示の概要について閲覧できます。

エントランスのグラフィックです。
どのように展示を見て回るかが図示されています。

内部に入って1つ目の展示。
これは「Chaotic pendulum」カオスの振り子です。
中央のノブをまわすと振子がランダムな動きをします。サイズが大きいので演出時間が長く、椅子に座ってしばらく観察することができます。

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これは「Resonator 共振器」です。
つまみを回して周波数を変化させると2本の竿が揺れます。解説に表示されている周波数に合わせると共振し節ができます。

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これは「whirlygigs」ワーリギグ(回転するオブジェ)です。
ハンドルをまわすとワイヤーが回転し蝶が上に持ち上がります。持ち上がった蝶は落下エネルギーを、羽を回転させるエネルギーに変換しながらゆっくり落下します。ワイヤー回転はセンサー式になっていて天井のセンサーで必要以上に上へあがらない工夫がされています。

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これは「Sliding balancing stick」スライディングバランシングスティック(手動で棒を立てる)です。
左右のスライド移動だけで棒を揺らし、12時の方向まで回転させ棒を立たせる体験装置。手動で制御しようとするととても難しいですが、隣接している機械制御では同様の動きを観察することができます。人力での制御と機械制御の違いを体験できます。

これは「Self-balancing stick」セルフバランシングスティック(自動で棒を立てる)です。
スタートボタンを押すとリニアガイドが動き機械的に棒を揺らし回転させ棒を立たせます。安定するとほぼ動かなくなります。手動だと難しく感じることも機械が実現できるということを比較しながら体験ができます。

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これは「Balancing stick」バランシングスティックです。
指に棒をのせてバランスをとります。おもりの位置を上下に動かすことができるのですがおもりは高い位置/低い位置のどちらがバランスをとりやすいでしょうか。体験者が自分で調整できる工夫がされています。

これは「反転フラップ式グラフィック」(キャプション不明)です。:砂に見えるのは極小のガラスビーズです。盤を回転させるとです。
電光掲示板のように文字が表示されますがよく見ると表裏が白黒の丸い板がひっくり返って文字が表示されています。ダイヤルを回すと表示されている文字が変化します。近くで見るとフラップの動きを観察できます。


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これは「砂の模様」(キャプション不明)です。砂に見えるのは極小のガラスビーズです。盤を回転させると鉄板の凸凹に沿って砂が美しく流れます。早く回すと遠心力で端に寄るなど物理的な動きを体験することができます。

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これは「Strange attractor」不思議なアトラクター(ふりこ)です。
吊り下げられた棒の先端に磁石が固定されており、盤面上の回転する3つの磁石と反発して予想外な動きをします。(アトラクターとは非線形力学系において、時間が経過するとある特定の状態に収束していく性質を持つ領域のこと)

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これは「Dancing drops」浮かぶ水滴です。
空気が噴き出る筒にスポイトで水滴を落とすと水滴が浮かびます。難易度は高く来館者が成功しているところは見られませんでした。
(成功動画は外部参考)

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これは「All eye on you」 全ての目に見られる装置です。パラボラ面上に貼り付けられた鏡を見るとすべての鏡に自分の目が映る位置があります。

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これは「Mood lighting」ムード照明です。
椅子に座り球体の照明シェードに頭を入れ、ツマミを回転させると照明の色がかわります。シェードの中は単一の色が視界に広がります。色の変化によって自分の感情に変化を感じるかもしれません。

これは「Color your judgement」判断に色を付ける装置です。
色のついた水にそれぞれ違う香りがついています。香りのイメージと色が一致しているときと、不一致のときで香りの強さは変化するでしょうか?

(研究によると、視覚と嗅覚が「一致」している場合、視覚と聴覚が一致していない場合よりも香りが強く、より心地よいと感じられることが示唆されています。視覚刺激と嗅覚刺激の「不一致」も、嗅覚の識別を困難にする原因となる可能性があります。)

これは「回転方向がわからなくなるキューブ」(キャプション名不明)です。離れて片目で見るとキューブの回転がわからなくなります。

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これは「Get used to it」嗅覚疲労の装置です。
スタートスイッチを押すと穴から酢の匂いがします。一定時間酢の香りに感覚を慣れると、今まで気づかなかったアーモンドの香りが浮かび上がってきます。

これは「Big chair, little chair」大きい椅子小さい椅子です。
椅子のサイズを2倍にすると何が起こるでしょうか?
2次元の椅子の座面面積は4倍になり、各脚の断面積も4倍になります。この断面積こそが、椅子の耐荷重強度を左右します。
重さは体積という三次元的な性質に依存し2x2x2=8倍になりますます。

遠近法を使っただまし絵のような写真も撮影することができます

これは「Spectral Meadow」太陽光の分光装置です。
天窓にとりつけられた回析シートで床一面に虹が現れます

これは「Unstable table」不安定なテーブルです。
半球状のテーブルの上に重りと積み木を組立て、一見不可能に見えるバランスの構築物をつくることができます。

これは「Catenary arch」カテナリーアーチです。
吊り下げられた鎖が自然と垂れ下がった形やセントルイスゲートウェイアーチのような構築物を組み立てられます。平面で組立て、盤ごと立ち上げることで組み立てやすい工夫をしています。

これは「Drawing board」ドローイングボードです。
4点で吊り下げられた板に重りと模造紙がとりつけられ、床から伸びたアームの先にカラーペンを取付け(上下運動のみできる)、揺らしたときに揺れの軌跡を描写できます。
見学時は3種類のペンで1枚の絵を完成させるワークショップをしていました。

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これは「Spin Drift」スピンドリフトです。
浅いボウルの中でリングは予測できない回転をします。

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これは「Gravity-powered calculator」位置エネルギー定規です。
任意の目盛りの位置に鉄球を置き(磁石で鉄球が固定される)、赤いノブを下げると磁石が外れ、鉄球がころがります。鉄球を置いた位置によって飛距離が変わることを体験できます。

これは「binary adding machine」二進法換算機です。
想定した数の分の赤玉を入れると振分け機の動きで二進法に変換した数値が現れます。

これは「Kinetic moire」カラクリ仕掛けのモアレです。
手前のつまみを回転させると重なった2枚のプレートがそれぞれ反対方向に回転しモアレが発生します。

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これは「Sliced pepper」スライスされたピーマンです。
CTスキャンされたピーマンが連続写真で再構成されています。右上にはスキャンされたデータが再生されています。CTスキャンについて身近なもので原理を理解できる工夫がされています。

これは「Impossible triangle」不可能な三角形です。
離れた位置にあるオブジェを丸い窓からのぞくと、不可能な三角形(錯視)が見えます。

これは「Museun of wear and tear」展示装置の摩耗です。
展示装置を作り続けるExploratoriumだからこそできる展示。
運営していくうちにつぶれたゴムボール、細くなった鉄部品、壊れた回転部品などが展示されています。
科学現象だけでなく伝えるための装置の運用、製作の苦労を展示していることにすごく共感します。

これは「FunnyMoney」不思議なお金です。
ノブをスライドさせると5枚のお札が6枚に増えたように見えます。

これは「Water Spinner」回転する水の装置です。
ドラムを回転させると、内部の水が遠心力によって曲線を描きます。
解説の動画に、回転速さに対応する水面の曲線数式が図示されており、生活の中の数学と科学の関係について気づくことができます。

これは「Hyperbolic slot」双曲線のスキマの装置です。
常時斜めのポールが回転しています。ポールがすり抜けていく隙間が双曲線になることを示す展示です。

これはStringhyperbooid糸の双曲面です。
上部についたツマミを回転させると円柱が双曲面に変化する装置です。

これは「Judging odds」 オッズを判断するゲームです。
モンティホールゲーム。質問者と回答者に分かれ、回答者が正解する確率について体験する装置です。感覚的な確率と計算上の確立が違うことを体験出来る装置/ゲームです。

これは「Pi has your number」πの中にあなたの番号を見つける装置です。
壁に貼られているチェック柄をよく見ると円周率がかかれている。
タブレットに自分の生年月日や郵便番号などの任意の8桁の数字を記入すると虫メガネが移動し、あなたの番号を見つけてくれます。

動いた虫眼鏡の中に、指定した番号があります。

これは「pi toss」 投げて円周率を求める装置です。
1本の線が入ったチップが複数枚あります。「投げたチップの数」を、「チップを投げ天板の線と交わった数」で割ると円周率に近い数が出ます。
チップを多く投げれば投げるほど、この比率は円周率に近づきます。
『ビュフォンの針として知られるこの驚くべき円周率の計算法は、300年以上前、フランスの数学者ビュフォン伯爵によって偶然発見されました。』

これはtake it form the top 上からずらしてみてです。

一番上のブロックをおちるギリギリまでずらす。2番目、3番目の板も同じ方向に順番にずらしてみると一見不安定にみえる曲線が現れます
参考:https://www.exploratorium.edu/snacks/take-it-from-top

これは「Bouncing ball」はねる球の装置です。
跳ね返りの物理法則がわかりやすく観察ができる装置です。上の漏斗から鉄球をいれると硬い石板の上を跳ね、次第に跳ね返る高さが低くなります。石板が球状に削られ長時間はね続けられる工夫がされています

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これは「Bronze hand」銅の手です。
体験者は「銅で出来た手」の下に自分の手を差し込みます。もう一人は反対側から銅の手を触ります。体験者は自分の手ではない銅の手を触られているがどのように感じるでしょうか

これは「Touch theater」 タッチシアターです。
黒幕で覆われた箱の中身をさわってみると、見慣れたものでも不思議なもののように感じます。触角は視覚の影響を受けていることを体験できます。

これはcount the bouncesバウンドの数を数えようです。
映像作品。

あることに注目しているとそれ以外の現象に気づけなくなる心理学的な錯覚を体験できます。

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これは「Tearful reaction」 涙の反応です。
指定の位置に顎を載せると自分の顔に涙のような影が流れます。
悲しい気持ちになるでしょうか。

これは「Social contagion」 社会的な伝染です。
映像に映った人の反応が干渉者に伝染する体験ができます。ずっと笑っている人、あくびをする人、泣いている人などを見ているとその感情が自分の感情に干渉します。

これは「Morse code trainer」モールス信号の練習です。
モールス信号を打つと、文字に変換されます。白いスイッチを押すとリセットされます。

これは「Reaching for meaning」 意味のあることばができるかもしれない装置です。

ドラムの中からランダムで選んだ単語を色の順番で並び替えると文章ができます。意味のある文章ができるでしょうか

これは「Language blocks」言葉でブロックを説明するゲームです。
2人で体験する装置で1人が作ったブロックを口頭で説明し、2人目が正解を見ずに同じ形が作れるか試行錯誤します。

これは「Emotion tracer」 うそ発見器です。
回答者は指をホルダーに装着します。質問者は回答者にカードに描かれた質問をし、ホルダーで回答者の心理的な変化を読み取ります。

その他心理学的なゲーム/装置

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