波をつかまえる

　　 　　　ま え が き

濃紺の海に白い波をけたてて船が進んでいきます。目の前に広がる太平洋。ここは宮城県女川町の桐ヶ崎の海です。桐ヶ崎漁港を出た二艘の漁船が沖のギンザケ養殖場へ向かっているのです。港から養殖場までは約二キロメートル。ほんの一○分の「航海」です。でも、私たちはこの日をどれほど心待ちにしていたことでしょうか。
　手前の漁船には女川高校科学部の部員と顧問、女川漁協の方々が乗っています。後方の漁船が曳いているのは波力エアポンプです。波力エアポンプには、製作に協力してくれた聖人堀鉄工所の技術者の方々が乗っています。改良を重ねてきた浮動式波力エアポンプの海上実験がいよいよ始まるのです。

波の力を使って海中に空気を送る波力エアポンプを思いついたのは、今から十二年前のことでした。当時の科学部員たちと一緒に波の中での水の動きを調べる実験をしていて、この波力を使って実際に何か役立てることはできないかと考えたのです。その中で「もしかしたら、これならできるかもしれない」と思いついたのがエアポンプでした。鑑賞用魚の飼育槽でプクプクと空気を送り出しているエアポンプと同じように、波の力を使って海上で空気を海中に送ることができないかと考えたのです。
　詳しい経過は本文にゆずりますが、手作りの造波水槽で実験を繰り返したら、かなりいい結果が得られました。そのことに関心を寄せて下さったのが宮城県水産試験場の方々です。そして「合同学習会」を開こうと提案されました。生徒たちにとっては忘れられない思い出となったことでしょう。その場で、波力エアポンプの実験のビデオを見てもらいました。一方、試験場の方からは、牡鹿半島周辺の深刻な海の汚染についての報告がありました。場所によっては夏になると海底近くの海水に無酸素状態が見られるところもあり、養殖ギンザケの疾病も増えているとのことでした。この合同学習会は、自分たちの住む地域の問題と向き合うよい機会でした。同時に、それは波力エアポンプの実用化への出発点でもありました。私たちは地域とつながるはっきりした目標を持ったのです。

　 　本書は、「波の中で水はどう動いているのだろう」という小さな疑問から出発し、波の力を取り出す方法を探り、それを実際に応用するまでの試行錯誤の道筋を描いたものです。壁にぶつかるたびに水の運動の原理に立ち返り、実験をし、少しずつ理解を深めていった過程を読みとっていただければと願っております。また、高校の科学クラブ活動の楽しさが少しでも伝われば、これにまさる喜びはありません。

　　　　平成十四年五月　　　　　　著　　者　　　　　　　　　

（目次）

　

第一章　波のふしぎ

第二章　波の力を取り出す

第三章　波の反射と合成

第四章　波を消す

第五章　浮体で波を消す

第六章　波の力で空気を送る

第七章　浮動式波力エアポンプの完成

第八章　流砂を防ぐ

第九章　青少年のための科学