【イグノーベル賞】「ネコは液体か?」を物理学者が大真面目に論文にしていた

読む前に予想してみよう!
「ネコは液体か」を考察した論文は、イグノーベル賞を受賞したことがある
フランスの物理学者マルク=アントワーヌ・ファルダンさんの論文が、2017年のイグノーベル賞(物理学賞)を受賞した。
- 対象
- ネコ(写真・日常の観察)
- 規模
- 実験データなし
- 研究の種類
- 物理学の概念を使った考察(エッセイ)
- 確かさ
- ★☆☆☆☆
容器にぴったり収まるネコは液体か? 流れの物理学で考えると、観察する時間しだいで液体にも固体にもなる、という答えになる。
ひとことで言うとネコは、ゆっくり見ると「液体」、すばやく見ると「固体」なんだって!
段ボール箱、植木鉢、洗面台のボウル、ガラスの花びん。ネコはなぜか、どんな形の入れものにもぴったり体を収めてしまいます。
その姿を見て、ネットではこんな冗談が広まりました。「ネコって液体なのでは?」
この冗談に、物理学者が本気で答えた論文があります。しかもその論文は、2017年に「イグノーベル賞」まで受賞しました。
01イグノーベル賞ってなに?
イグノーベル賞は、ノーベル賞のパロディとして、アメリカのユーモア科学雑誌が1991年から毎年贈っている賞です。テーマは「人々を笑わせ、そして考えさせる研究」。
ふざけた研究に贈られる賞…と思われがちですが、受賞研究の多くは、ちゃんとした科学の方法で行われたものです。日本人の受賞者も多く、毎年のように話題になります。
02「液体」ってそもそも何?
ふつう、液体は「入れものの形に合わせて形を変えるもの」と説明されます。水をコップに入れればコップの形、お皿に入れればお皿の形になりますよね。
その定義だけで考えると、箱にぴったり収まるネコは、たしかに液体っぽい。でも、物理学ではもう少しくわしく考えます。

03カギは「デボラ数」
ここで登場するのが、デボラ数という考え方です。
むずかしそうな名前ですが、中身はシンプル。
デボラ数 = 物が形を変えるのにかかる時間 ÷ 観察している時間
- デボラ数が小さい(形を変えるのが観察時間よりずっと速い)→ 液体のようにふるまう
- デボラ数が大きい(形を変えるのが観察時間よりずっと遅い)→ 固体のようにふるまう
たとえば、アスファルトの仲間の「ピッチ」という黒い物質は、ハンマーでたたくと割れるほど硬く、数秒見ているだけなら完全に固体です。でも何年、何十年と観察し続けると、少しずつ流れていく。オーストラリアのクイーンズランド大学では、1927年に始まったピッチが漏斗からしたたる実験が今も続いていて、1滴が落ちるまでに10年前後かかります。「固体か液体か」は、物質だけでなく、どれくらいの時間で見るかで変わるのです。
04ネコは液体にも固体にもなる
ネコの写真を見るかぎり、ネコが入れものに合わせて形を変えるのにかかる時間は、だいたい数秒から数分くらいと見積もれそうです。
だから、ネコが箱に入って落ち着くまでの数分間をじっくり見ていれば、ネコは液体のようにふるまうと言えます。でも、ネコにパッと触れた一瞬だけを見れば、ネコは固体のようにはね返す。
つまり答えは、「観察する時間しだいで、ネコは液体にも固体にもなる」。さらに、子ネコと年をとったネコ、緊張しているネコとリラックスしたネコでは、形の変わりやすさもちがうかもしれない、とファルダンさんは楽しそうに論じています。
05ふざけているようで、実はまじめ
この論文が面白いのは、「ネコは液体か?」というバカバカしい問いを入り口に、私たちが当たり前だと思っている「液体」「固体」の区別が、実は時間しだいだということに気づかせてくれる点です。
06まとめ
「ネコは液体か?」という冗談に、物理学者は「観察する時間しだいで液体にも固体にもなる」と大真面目に答えました。
次にネコが箱にぴったり収まっていたら、心の中でつぶやいてみてください。「今、デボラ数が小さいな」と。
この研究を英語で読もう原田英語の English CornerOnline, people often joke that cats are liquid, because they fit perfectly into boxes, sinks and vases.
音声
4択クイズ9問A2・B1・B2タップして開く
原田英語の English Corner
この研究を英語で読もう
Cats can fit into boxes, bowls and even glass jars. Some people joke, "Are cats liquid?" A French physicist answered this question in a real scientific paper. He said it depends on how long you watch.
A liquid takes the shape of its container. If you watch a cat for a few minutes, it slowly fills a bowl like a liquid. His funny paper won an Ig Nobel Prize in 2017.
71 words ・ CEFR A2
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ネコは箱やボウル、さらにはガラスのびんにまで収まることができます。「ネコって液体なの?」と冗談を言う人もいます。フランスのある物理学者が、本物の科学論文でこの問いに答えました。
彼は、それはどれくらいの時間見ているかによると言いました。液体は入れものの形になります。ネコを数分間見ていると、ネコは液体のようにゆっくりとボウルを満たしていきます。彼のおもしろい論文は、2017年にイグノーベル賞を受賞しました。
4択リーディングクイズ
Q1. What is the passage mainly about?
「ネコは液体か」に物理学者が答えた話なので D。
Q2. According to the physicist, what does the answer depend on?
He said it depends on how long you watch. とあるので A。
Q3. In this passage, "takes the shape of its container" means a liquid ...
take the shape of ~ は「~の形になる」。入れものと同じ形になる、という意味なので C。
Online, people often joke that cats are liquid, because they fit perfectly into boxes, sinks and vases. The French physicist Marc-Antoine Fardin decided to take the joke seriously. In 2014, he wrote a paper using rheology, the science of how materials flow and change shape. A simple definition of a liquid is something that takes the shape of its container. Fardin explained that whether something acts like a solid or a liquid depends on the time scale.
For example, a black material called pitch seems solid if you hit it, yet it slowly flows over many years. In the same way, a cat watched for several minutes behaves like a liquid. His paper won an Ig Nobel Prize in 2017.
120 words ・ CEFR B1
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ネット上では、ネコは箱や洗面台、花びんにぴったり収まるので、ネコは液体だという冗談がよく言われます。フランスの物理学者マルク=アントワーヌ・ファルダンは、この冗談をまじめに考えることにしました。2014年、彼は、物がどのように流れて形を変えるかを研究するレオロジーを使って論文を書きました。液体の簡単な定義は、入れものの形になるもの、です。ファルダンは、ある物が固体のようにふるまうか液体のようにふるまうかは、時間のものさしによると説明しました。
たとえば、ピッチと呼ばれる黒い物質は、たたくと固体に見えますが、何年もかけてゆっくり流れます。同じように、数分間見ているネコは液体のようにふるまうのです。彼の論文は2017年にイグノーベル賞を受賞しました。
4択リーディングクイズ
Q1. What is rheology?
rheology, the science of how materials flow and change shape と説明されているので B。
Q2. Why does the author mention pitch?
たたくと固体だが何年もかけて流れる例で、時間のものさしで固体にも液体にもなることを示しているので C。
Q3. What can we infer about Fardin's paper?
冗談をまじめに取り上げ、レオロジーの考え方を説明した論文なので A。
Photos of cats curled inside boxes, sinks and glass vases have long inspired the internet joke that cats are liquid. In 2014, the French physicist Marc-Antoine Fardin took the question seriously in a paper on the rheology of cats, rheology being the branch of physics concerned with how materials flow and deform. The paper earned him the 2017 Ig Nobel Prize in Physics, an award for research that first makes people laugh and then makes them think. Fardin's key tool is the Deborah number, the ratio of the time a material needs to change shape to the time over which it is observed.
When the number is small, the material behaves like a liquid; when it is large, it behaves like a solid. Pitch, for instance, shatters under a hammer, yet in an experiment at the University of Queensland running since 1927, a drop falls roughly once a decade. A cat that settles into a container within seconds to minutes therefore appears liquid if watched long enough, but solid if touched for an instant. Of course, the paper is a playful thought experiment: cats' relaxation time has never been measured, and a cat reshapes itself actively rather than flowing passively.
200 words ・ CEFR B2
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箱や洗面台、ガラスの花びんの中で丸くなるネコの写真は、長い間、ネコは液体だというネットの冗談を生んできました。2014年、フランスの物理学者マルク=アントワーヌ・ファルダンは、ネコのレオロジーについての論文でこの問いをまじめに取り上げました。レオロジーとは、物がどのように流れ、変形するかを扱う物理学の一分野です。この論文で彼は、まず人を笑わせ、次に考えさせる研究に贈られる、2017年のイグノーベル賞物理学賞を受賞しました。ファルダンの重要な道具はデボラ数で、これは物が形を変えるのに必要な時間と、それを観察する時間との比です。
この数が小さいと物は液体のようにふるまい、大きいと固体のようにふるまいます。たとえばピッチはハンマーでたたくと砕けますが、1927年から続くクイーンズランド大学の実験では、およそ10年に1度しずくが落ちます。したがって、数秒から数分で入れものに収まるネコは、十分に長く見れば液体に見え、一瞬だけ触れれば固体に見えるのです。もちろん、この論文は遊び心のある思考実験です。ネコの緩和時間は一度も測定されたことがなく、ネコは受動的に流れるのではなく、能動的に自分の形を変えているからです。
4択リーディングクイズ
Q1. What is the Deborah number?
the ratio of the time a material needs to change shape to the time over which it is observed と定義されているので A。
Q2. According to the passage, when does a cat appear solid?
appears liquid if watched long enough, but solid if touched for an instant とあるので D。
Q3. Why does the author call the paper "a playful thought experiment"?
cats' relaxation time has never been measured, and a cat reshapes itself actively とあるので B。
重要単語
- rheologyC1名詞レオロジー(流動学)Rheology studies how materials flow and change shape.
rheo-(流れ:ギリシャ語)+-logy(学問)。biology, geology と同じ -logy。 - containerB1名詞入れもの、容器The cat fitted perfectly into the container.
contain(含む)+-er。貨物の「コンテナ」も同じ語。 - relaxation timeC1名詞(句)緩和時間(形がなじむまでの時間)A cat's relaxation time depends on its mood.
物理用語。relax は「ゆるむ・元に戻る」の意味。 - viscousC1形容詞粘り気のあるHoney is a viscous liquid.
名詞 viscosity(粘度)。sticky より学術的な語。 - time scaleC1名詞(句)時間のものさし、時間スケールWhether pitch looks solid depends on the time scale.
on a time scale of ~「~という時間の単位で」。地学・物理で頻出。 - deformC1動詞変形する、変形させるLiquids flow and deform easily.
de-(離れて)+form(形)。名詞 deformation。
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- The Pitch Drop Experiment(クイーンズランド大学)smp.uq.edu.au
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箱やびんにぴったり収まるネコを見て「ネコは液体では?」と思った人、物理学者が本気で論文にしてイグノーベル賞を取っていたらしい。答えは「観察する時間しだいで、液体にも固体にもなる」。
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出典・参考文献(3件)タップで表示
- Fardin (2017) Answering the question that won me the Ig Nobel prize: Are cats liquid?, The Conversationdoi.org
- Reiner (1964) The Deborah Number, Physics Todaydoi.org
- Smith et al. (2021) If I fits I sits: A citizen science investigation into illusory contour susceptibility in domestic cats (Felis silvestris catus), Applied Animal Behaviour Sciencedoi.org
※本記事は上記の研究・公開資料をもとに、原田英語が独自の言葉で解説したものです。引用は著作権法第32条の範囲で行い、出典を明記しています。画像はすべてオリジナルのイメージです。研究結果には限界や個人差があります。誤りのご指摘は原田英語のお問い合わせフォームから。













