大学で専門的な研究を進める上で基礎となる物理について、「物理学A（力学）」「物理学Ⅱ（電磁気学）」「総合工学実験A」の授業を受け持っています。高校生の皆さんは、もしかすると物理は公式を丸覚えしなければならない科目、と誤解しているかもしれませんね。それで苦手意識を持っている学生も、実際多いのです。しかし物理学は、数少ない法則を出発点に、数学という「ことば」を使いながら、現象の説明・予測をする、という学問。数式の物理らしい使い方が身に付けば、覚えるべきことは意外に少ないのです。筋道の通った物理的な思考こそを身に付けられるように、しっかりと基礎を積み重ねていきましょう。私の授業では、授業の内容、進度、理解度などについてのアンケートを毎回とっています。授業計画の建て直しも度々していますし、わからないところはとことん説明します。大学は自分を高め、磨く場所。ぜひ目的意識を持って、人との比較ではない自分の力を高めていってほしいと思います。

皆さんは“観測気球”というものをご存知ですか？　私の専門は宇宙線についての研究で、気球にのせる観測装置の開発を行ってきました。気球は高度40 km付近を飛翔するため、大気の影響をほとんど受けずに宇宙から降ってくる、電子やガンマ線といった粒子（宇宙線）の観測をすることができるのです。宇宙線は何千光年あるいはそれ以上離れた宇宙のどこかの、おそらく想像を絶する激しい天体現象の中で、高いエネルギーを得て光速に近い速度で地球にやってきます。地球ではとても起こすことができないような現象が、広大な宇宙ではいろんなところで自然に起こっているのです。宇宙線という微弱な信号の観測は、そんな遠くでの天体現象からの語りかけを聞く気分です。自分達が作った装置で、誰よりも早く、未知のことを突き止めてみたい。これが研究の原点で、今もその気持ちは変わりません。

現在、この研究は国際宇宙ステーションに観測装置を搭載したCALETプロジェクトへとさらにグレードアップして、宇宙線観測を継続しています。宇宙ステーションでは、大気の影響を全く受けない高度350～450kmで観測を行えるだけでなく、数年にわたる長期間の観測ができます。観測装置の開発では、宇宙航空研究開発機構（JAXA）と各大学が共同して、ロケットの打ち上げや宇宙環境に耐えるように、科学観測に必要な装置性能を確保しつつ、熱特性や耐振動性を考慮した物造りが行われました。例えば、測定精度や処理スピードを重視して電力消費が大きくなると、放熱の困難な真空環境下では回路温度が上がって、かえって性能が悪化したり、故障の元になったりします。また、どんなに精巧な装置を造っても、ロケット打ち上げの振動に耐えられなければ、歪んだり壊れたりします。新しいものを造る（生み出す）ときには、どこにもマニュアルはありません。常に根源に立ち戻って、基礎的なことを一つずつ積み重ねることの繰り返しです。その際、剛性、共振、粘性、熱伝導、熱放射、放電、電磁波などの物理現象が関わってきます。そのために、基礎的な物理の理解が必須となります。

私が宇宙線の世界に踏み込んだのは、大学3年生のときに大マゼラン星雲で発見された超新星「SN1987A」がきっかけですが、皆さんにも同じように夢中になれるテーマがあるはず。大学での研究や将来の仕事を成し遂げるためにも、ぜひ物理学の基礎を身につけてほしいと願っています。