「エレキ少年」が「中二病」を経て「科学の根底を支える守護者」になるまで──産総研計量標準総合センター・臼田孝

左から産総研計量標準総合センター・工学計測標準研究部門長さ標準研究グループ・研究グループ長の堀泰明氏、同工学計測標準研究部門首席研究員(質量標準研究グループ兼務)の倉本直樹氏、今回インタビューに応じた同総合センター長の臼田孝氏 筆者撮影

<日常生活で量に疑いの目を向けることなく肉やガソリンを購入できる裏には、計量標準機関による知られざる尽力がある。日本における総本山である産総研計量標準総合センターで総合センター長を務める臼田孝氏に、計量標準の「意義」と自身の半生について語ってもらった。学生時代には「機械文明は人間を幸せにするのか」と思い悩んだこともあったというが──>

かつて国や地域、時代によってバラバラだった計量単位を統一する目的で作られた「メートル条約」。今年はこの国際条約が締結されてから150周年にあたります。

当初は長さ(メートル)と質量(キログラム)のみを定めていましたが、現在は、時間(秒)、電流(アンペア)、温度(ケルビン)、光度(カンデラ)、物質量(モル)を加えた7つの基本単位に発展し、国際単位系としてより洗練されたシステムになりました。

近年は基本単位の基準を物理定数とする定義変更が進み、特に2019年の「キログラムの再定義」では日本が最新の計測技術で貢献しました。

一方、各国の計量標準機関は、私たちの生活に大きく関わっています。計量標準とは「どの国の、どのメーカーの計測器を使用しても、1メートルは同じ1メートルであること」で、日常生活や商取引に安心を提供しています。

肉屋で300グラムの牛肉を、ガソリンスタンドで1リットルのレギュラーガソリンを、量に疑いの目を向けることなく買えるのは、店舗の計量器が適切な検査や校正を受けて保証されているからです。

「測ることとメートル条約」について掘り下げたインタビュー前編に続き、後編は、日本の計量標準の総本山である産業技術総合研究所(産総研)計量標準総合センター・総合センター長であり国際度量衡委員会幹事も務める臼田孝氏のこれまでの歩みを紹介しつつ、計量標準の「意義」と「日常生活との関わり」について語っていただきました。

【今回のテーマ】キログラム再定義と計量標準機関の役割

2019年、「1キログラムの決め方(定義)」が130年ぶりに改定された。「キログラム原器」という「物体のご本尊の質量」から、より高精度で安定性の高い物理定数を用いる方法に再定義されることになったのだ。2004年に立ち上がった国際プロジェクトでの各国の意識の違いから、日本の科学に対するスタンスを議論する。

さらに、日常生活で当たり前に「店が提供する計測値」を信じられる現状の背景に「計量標準と、それを守る人」がいることについても考察する。

■参考記事:メートルやキログラムが「普遍的な基準」になった日...7つのキーワードで学ぶ「メートル条約締結150周年と基本単位」

臼田先生の研究の歩みと計量標準との関わりについて伺いたいのですが、先生は小さい頃から科学がお好きだったのですか?

臼田 この研究所の職員にはありがちなのですが、子供の頃はエレキ少年でした。中学、高校の頃になると、もう少し等身大のものに興味持つようになって、自転車を改造したり、バイクに乗ったりして。理系に進むというのは、自分にとって当たり前の選択でした。

産業技術総合研究所計量標準総合センター・総合センター長

臼田孝(うすだ・たかし)

1962年長野県生まれ。諏訪清陵高等学校、東京工業大学卒、同大学院総合理工学研究科修士課程修了。新日本製鐵(現・日本製鉄)勤務を経て、1990年4月に通商産業省工業技術院計量研究所(現在の産業技術総合研究所)に入所。専門は振動計測、光波干渉計、物理センサの校正技術など。ドイツ物理工学研究所、フランス国立科学研究センター、国際度量衡局の各機関で招聘研究員を務め、2012年より国際度量衡委員。現在、同委員会幹事。

それで東京工業大学(現・東京科学大学)に進まれたんですね。当時はどんな分野に興味があったのですか。

臼田 やはり、オートバイや自動車といった機械系ですね。その一方で、就職なんかを意識したときに、「果たして機械文明は人間を幸せにするのだろうか。害を撒き散らすだけなんじゃないか」というようなある種の「中二病」的な考えに至ったりして。

科学と社会の関係で思い悩むなんて、立派じゃないですか。

臼田 確かに「社会課題系」の仕事を意識しました。今だったら、たとえば再生エネルギー系のスタートアップなんかも候補にあがったかもしれませんね。色々な選択肢を残しておきたいと思いながら新日鉄(新日本製鐵株式会社。現在の日本製鉄株式会社)に入って、その後、もう少し基本的なことをやりたいと考えて当時の通産省に研究者として入りました。

工業技術院計量研究所に入られて。当時から計量標準に興味があったのですか?

臼田 大学院の時に精密計測をやっていましたから、「自分のやってきたことなんて、筑波の研究所ならば朝飯前で測っているんだろうな」なんて思っていました。でも当時は「計量標準とは何か」というのを深くは理解していなかったですね。

ご専門はどんな研究だったのですか。

臼田 振動を測るというのを20年ぐらいやっていました。成果は自動車の安全性評価などに使ってもらったんですよ。

まさに社会に役立つ研究をされていたんですね。 その後、どんな過程で計量標準に深く関わっていったのですか。

臼田 計量標準っていうものの本質を、だんだん理解してきたんだと思います。たとえば、このメダルはフランスでメートル法の公布を記念して配られたもののレプリカなんですが、女神がメートルの象徴の物差しとキログラムの象徴の分銅を持っています。そして裏返すと......。

地球の上に天使がいて、天使は手に何かを持っていますね。

レプリカのメダルを披露する臼田氏 筆者撮影

メダルに描かれた物差しと分銅を持った女神 筆者撮影

臼田 大天使がコンパスというかディバイダーで地球の大きさを測っている姿です。つまり、メートルやキログラムというのは、王様の足の長さだのなんだのじゃなくて、地球を基準にして作られた普遍的なものだということを示しています。メダルには、フランス語で「すべての時代に、すべての人々に(À tous les temps, à tous les peuples.)」というスローガンも書かれています。

「時代や国を問わずに使える標準となる単位だ」という、メートル法の理念そのものですね。

臼田 この精神を知ったとき、「中二病」に陥っていた自分は「これは信じるに足る価値だな」と思いました。さらに「守っていくことも、誰かがやらなきゃいけないことじゃなかろうか」と感じました。それで深く関わっていくようになったのですが、振り返って「まあまあ、なかなかの職業人生だったな」と思っています。

素晴らしいじゃないですか。だって、未来永劫に続く科学の根底を支える守護者みたいな立場ですよね。

臼田 ほんのその1コマに関わっているんですけれど、自分としては「なんとかバトンを落とさずに次につなげられればいいな」っていう、そういう思いだけですね。

バトンをなくしちゃったらとんでもないことになるし、落としてちょっと遅れを取ったとしても、それ以降、日本の数値がなかなか計量標準として使ってもらえなくなるとか......。

臼田 大変なことが起こっちゃいますよね。だから第二次世界大戦の時も「メートル原器」「キログラム原器」を疎開させたりして、大事に、大事に扱ってバトンを繋いできたわけです。「宇宙の法則から、目に見える手に取れる量を作り出す」というのが我々のミッションなわけですが、改めて、ものすごい仕組みの中で関わってきたのだなと思います。

国際度量衡委員になってから10数年経つのですが、その間、キログラムの定義が変わって、それに連動してアンペア、モル、ケルビンも再定義されました。まさか自分の任期中にこんな激動が起こるとはという気持ちです。

計量標準の研究や業務に対して、世界と日本では重きを置く点や熱量の違いなどはありますか?

臼田 フランスはメートルの発祥の地ですよね。「自分の標準を世界に使わせる、使ってもらう」というのはある種の国家戦略でしたが、科学的に合理的で優れていたからこそ普及したわけで、まさにソフトパワーです。科学のフレームワークを作ったという自負を、フランスは今でも持ってると思います。

キログラムの再定義の時に感じたのは、ドイツは定義改定を「宇宙の摂理を解き明かす、人類の崇高なミッション」と哲学的に、アメリカは「国家安全保障の観点から見ても、当然、主体的に関わらなくては」と戦略的に受け止めていたことですね。

日本はどうでしたか?

臼田 キログラム再定義の国際プロジェクトがスタートしたのは2004年なのですが、日本ではまず経産省に必要性を説明しなければならなくて、ご理解をいただくのに苦労したと当時の担当者からは聞きました。もちろんご理解いただいたからこそ貢献できたわけですが、日本も科学に対する本当の理解がもうちょっとあってもよいのではないか、と思いました。

今や基礎研究は1つのラボ、1つの国でできるような時代ではなくなっていますものね。日本はまだ「文化としての科学」が醸成されていないのでしょうか。

臼田 諸国に追いつけ、追い越せの手段としての科学みたいなところから、まだ抜け出せていないような気がします。もう少し、科学がポピュラーになるといいですよね。たとえばこのカードには物理定数を基準とした7つの基本単位が書かれているんですが、もし現代文明が破滅的な状況になったとしても、測る基準が分かっていれば未来人は定量的に「我々の社会」を再現できるんです。

人類滅亡後に宇宙人が来たとしても、かつての地球人を知ることができるんですね。先生、遠い未来まで残るように、石に刻んで産総研の前に置いておかなくちゃ。

臼田 ロゼッタストーンみたいにですか。磁気テープだと、読み取り装置がなくなっちゃったらダメだものね。つまり、物理定数を極めるということは、それだけすごいことなんですよ。

計量の未来、今後の展望についてはどのように思い描いていらっしゃいますか。

臼田 「測るニーズ」というのはどんどん増えていきますし、精度に対する要求というのもどんどん高まっていきます。我々は研究機関として日本の産業ニーズを支える、あるいは科学的な進歩をサポートするような技術を開発していかなきゃいけないというのがあります。

象徴的なものとして「秒の定義改定に日本が貢献できるか」というのがありますけれど、そういう画期的なものだけでなく、日々の測定に対する色々なニーズがありますよね。

様々な環境で測りたいとか、速く測りたいなどですか?

臼田 そうですね。非常にダーティな環境でも正確に測りたいなど、世の中のあらゆる「測る」というニーズにも応えていくということです。

今、測るっていう行為自体が、どんどん身体感覚と離れていってると思うんです。理系学生でも自分が手を動かして目盛りを読むのではなく、ディスプレイの画面に出てきた数字を見たり、コピーしたりになっているでしょう? だから、今、自分が見ている情報の背後で、実際に何が起こっているのかっていうのをもっと考えてほしいな、とも思います。

一般の人にとっても、定規やお店の秤など身の回りにあるすべての「測る道具」は、たどっていくと産総研で校正を受けた計量器に行き着くということが、安心の根拠になっているのですよね。

臼田 はい。校正サービスは我々の機関のもう1つのエッセンシャルな業務なんです。日々の商取引で、皆さんが疑問も持たずに安心して過ごせるようにするっていう重要な活動です。スーパーで買ってきた量り売りの肉を、「本当かしら」ってまたキッチンスケールで測り直さなければならない日常は困りますよね。

でも、実は信頼できない国というのは、世界にはまだいっぱいあります。ごまかさない日本の商習慣のレベルの高さだと思いますが、秤にずれがないことの背後に我々がいるという矜持もありますね。

計量標準の最前線は、たとえば「キログラム原器の50マイクログラムの変化が、キログラムを物理定数で再定義するきっかけとなった」と言われても、普段の生活で意識する質量とはかけ離れていて、ピンとこない人が多いと思います。でも、「日本での計量のすべては、産総研につながっている」と聞けば、計量標準の大切さや校正のありがたみも伝わりやすいですね。

臼田 メートル条約締結150周年という節目に一瞬バズったとしても、計量標準の重要性はすぐに忘れられちゃうんです。まあ、いつもそれをありがたがる必要はさらさらないし、それが普通っていう社会が一番いいと思います。けれど、「1キログラムがどこでも1キログラム」であることを支えている「どこかの誰か」がいるのだと、ふとしたきっかけに思い出していただけると嬉しいですね。

本日はどうもありがとうございました。

インタビューを終えて

科学者にとって「過去の数値と比較すること」は研究の本質です。科学技術の発展で高精度に測れるようになると、過去には分からなかった事実が浮き彫りになることも多々あります。

一方、私たちの日常生活では、長さ、重さなどの基準値の小数点以下十数桁目が影響してくることはほとんどなく、基本単位の再定義がされたからといって今まで使えていた定規や体重計が使えなくなるわけでもありません。けれど臼田氏の話を聞いて、この「当たり前」こそが重要であり、「計量の番人」や科学者たちのたゆまぬ努力で維持されていることが分かりました。

また、計量は科学のみに依存するわけではありません。自然災害が多く、不景気も相まって何かと不安な時代でも、「2キログラム入りの米袋が、実際には1.9キログラムしか入っていなかったら」「災害時に平等に1人3リットル配給される水が、自分だけ1リットルしかもらえなかったら」などと心配をせずに「他人の計量」を信じられる日本は、治安がいい先進国なのだと実感しました。

左から臼田氏、倉本直樹氏、堀泰明氏 筆者撮影