生物に学ぶ光学系

1608年、オランダのリッペルスハイが元祖といわれる望遠鏡。人間は自分の眼の限界を超えて遥か遠くの景色を間近かに見せてくれる器械を発明しました。その後の望遠鏡の改良と巨大化の陰で、細々と生きてきた生物たちがいました。彼らは自分の限界は超えられないものの、独自の進化した眼を持って自然と対峙してきました。そんな生物たちの眼に人間が興味を示し始めたのは、つい最近の話です。光センサーとしての眼の見直しです。 そんな中から望遠鏡と関連して興味ある生物の眼をいくつか紹介しながら、私たち人間の眼のすばらしさにもふれたいと思います。

【はじめに光ありき！】 「物を見て、それが何であるかを知る」という、われわれ人間が普段考えもしないで使っている能力に、多くの先人たちが興味を示し追求してきました。古くは、紀元前300年頃に活躍した数学者ユークリッドがあげられます。彼はすでに光が均質な物質の中ではまっすぐ進むという「光の直進の法則」と、鏡で反射された光は鏡の垂線に対して入射光と同じ角度で進むという「反射の法則」を見つけていました。ユークリッドと聞くと、幾何学の証明問題で悩まされたという人も多いかもしれませんね！ 　また彼は、眼で物を見たときの大きさの違いをどう表現するかについて、「視角」という考えを持っていました。皆さんも望遠鏡のカタログで実視界とか、みかけ視界という言葉を目にしたことがあるでしょう。 　この「視界」というのがそれで、物の両端を見込む角度という考え方です。ものさしで長さを計って大きさを表わすこともできますが、天体のように遠方にあるものにはとてもそんなことはできませんね！ 　実際の大きさはともかくとして、見た目の大きさを比較する時、角度は大変便利なものです。そういった意味で、ユークリッドの視角の概念は大切です。今では子供でも物が見えるのは物からの光が目に入ってきて、網膜に像を結ぶからだと知っていますが、当時はユークリッドさえ、目から光が送られて物に当たるから見えるのだと考えていました。これは、今とはまったく逆の考え方です。 　現在のような考え方を提唱したのは、近代光学の祖といわれるアラビアのアルハゼン（965〜1039年）という学者でした。彼は「視覚論」という本の中でこのことに触れています。 　まさに「はじめに光ありき！」です。私たちは光と闇が織りなす自然の妙味を、眼という道具を使って無意識のうちに満喫しているのです。

●掲載した文は「ASTRO GUIDE 1994」（アスキー）に掲載したものを加筆訂正したものです。