サイエンスZERO「白」はなぜ白く見える？シロクマ・シルク・白色レーザーの科学｜11/17 15:05

登録：2026.11.15

2026年11月17日（火）15時05分からNHK Eテレで再放送される「サイエンスZERO」は、色彩の科学を「白」から掘り下げる回です。白は何もない状態を表す色のようにも見えますが、光の世界では、さまざまな波長が重なって見える色でもあります。

番組では、国家標準となる究極の白、シロクマの毛が白く見える理由、マリー・アントワネットに愛されたシルクの秘密、そして次世代光源として研究される白色レーザー光を取り上げます。身近な色の話から、計測・生物・繊維・光技術までつながる内容です。

11月17日の放送は、番組表では再放送として案内されています。初回放送は11月15日（日）23時30分からで、17日は15時05分から15時35分までの30分番組です。

サイエンスZERO「白」の放送日時と出演者

項目	内容
放送日時	2026年11月17日（火）15:05〜15:35
放送局	NHK Eテレ1東京
番組	サイエンスZERO
テーマ	色彩の科学へようこそ！「白」は始まりと終わり！？
ゲスト	堀内隆彦、蔀洋司
司会	井上咲楽、浅井理
語り	川野剛稔

ゲストの堀内隆彦さんは千葉大学の教授で、色彩工学や画像計測・解析・再現などを専門としています。蔀洋司さんは産業技術総合研究所・計量標準総合センターの研究者で、光や色を正確に測るための標準や計測技術に関わっています。

今回のテーマは、単に「白色の物」を集める内容ではありません。白をどう測るか、白く見える現象がどのように生まれるか、光の技術で何を見られるようになるかという、異なる分野の研究が並びます。

白は一つの波長ではない？色彩の科学で見る「白」

白は、赤や青のように特定の一つの波長だけで決まる色ではありません。人間の目に届く可視光のさまざまな波長がバランスよく含まれたり、物体から反射されたりすると、私たちは白として感じます。

プリズムに白色光を通すと虹のような色に分かれるのは、白色光の中に異なる波長の光が含まれているためです。逆に、赤・緑・青などの光を適切な割合で重ねても白に見えます。

白は「色がない」という意味だけではなく、複数の光が組み合わさって生まれる見え方でもあるのです。

ただし、白の感じ方は照明や周囲の色、見る人の視覚にも左右されます。同じ紙でも、昼の太陽光の下と暖色系の照明の下では、白さや黄みの印象が変わることがあります。

色彩工学では、こうした見え方を感覚だけでなく、光の波長ごとの反射や測定値で扱います。

国家標準となる「究極の白」は何のために必要？

番組で紹介される国家標準の白は、色を正確に測るための基準に関係するテーマです。白い紙や布を見て「白い」と判断するだけでは、製品の色を工場や研究施設の間で同じように管理できません。

測定器が示す値を比較するためには、基準となる物質や校正の仕組みが必要です。

産業技術総合研究所の標準物質総合情報システムでは、光学的特性の標準物質の一つとして「標準白色板」が掲載されています。標準白色板は、分光測定などで基準を与えるために使われ、色を数値として比較するための土台になります。

日本色彩研究所が公開する標準白色板は、分光光度計の校正用として値付けされたセラミック製の板です。可視域の380〜780nmを5nm間隔で測定した分光放射輝度率が示され、可視域のほぼ全域で90％以上の値を持つと説明されています。

ここで大切なのは、白い板なら何でも標準になるわけではないことです。汚れや経年変化、表面の状態、波長ごとの反射の違いが測定値に影響するため、校正された基準板を使い、測定器の状態を整える必要があります。

白を正しく測ることは、紙や繊維、塗料、プラスチック、ディスプレイなど、色の品質が重要な製品に関わります。見た目にはほとんど同じ白でも、波長ごとの反射率を測ることで違いを捉えられるのです。

シロクマの毛は本当に白い？透明な毛が白く見える仕組み

ホッキョクグマは全身が白い毛に覆われているように見えますが、毛そのものは白い色素を持つわけではありません。米国議会図書館の解説によると、外側の長い毛は透明で、中が空洞になった構造を持ち、毛の中の空気などで光が散乱するため白く見えます。

毛が透明なら、なぜ白く見えるのでしょうか。光が毛の内部や周囲でさまざまな方向へ散乱し、可視光の幅広い波長が目に戻ることで、白い色として認識されます。

色素で白く染まっているのではなく、毛の構造と光の相互作用によって白く見えているというわけです。

ホッキョクグマの皮膚は黒色です。透明な毛を通って届く光を吸収しやすいことや、毛が空洞を持つことで保温に役立つことなど、極寒の環境に適応した体の仕組みも知られています。

この話は、白が必ずしも「白い物質」でできているわけではないことを示しています。シロクマの毛は、色素による色と、光の散乱によって生まれる見え方の違いを考えるうえで分かりやすい例です。

マリー・アントワネットが愛したシルクの美しさはどこから生まれる？

番組案内では、マリー・アントワネットに愛された「最も美しい」シルクの秘密も取り上げられます。シルクの魅力は、単に白く清潔感があることだけではありません。

繊維の細さや断面の形、内部の微細構造が光を反射・屈折させ、独特の光沢を生み出します。

ボーケン品質評価機構の繊維解説では、繭を構成するセリシンとフィブロインのうち、精練でセリシンを取り除くと、銀白色の美しい光沢を持つ絹糸が得られると説明されています。絹の光沢は、繊維そのものの性質と加工の工程が組み合わさって生まれます。

丹後織物工業組合の解説では、絹のフィブロイン繊維は非常に細く、断面が不規則な三角形状をしていることが紹介されています。細い繊維の表面で光が分散し、内部では反射や屈折が繰り返されるため、真珠のような柔らかな輝きにつながります。

シルクの白さや光沢は、単純に表面が鏡のように光を跳ね返すだけではありません。繊維の内部に入り込んだ光が複雑に進み、複数の反射や屈折が重なって、見る角度によって表情の変わる質感を生みます。

マリー・アントワネットと絹織物の歴史については、京都服飾文化研究財団のデジタルアーカイブに、18世紀フランスのシルク衣装や当時の織物技術を示す収蔵品が掲載されています。ただし、今回の番組で取り上げる具体的な織物名や産地までは番組案内に記載されていないため、特定のドレスや生地が登場すると断定はできません。

白色レーザー光で何が見える？次世代光源の可能性

白色レーザー光は、一般的なレーザーのように狭い波長だけを使う光とは異なり、幅広い波長を含む光をレーザー光源として利用する技術です。白色光をプリズムで分けると虹色に広がるように、光の中に含まれる波長を活用することで、複数の情報を一度に捉える研究につながります。

横浜国立大学の研究発表では、光学結晶に赤外波長領域の光コムを入射させ、可視波長域の白色レーザー光を発生させた研究が紹介されています。発生した白色レーザー光をプリズムで分解すると虹色に広がり、この光を使って別のレーザーの振動数を精密に測定できることが実証されました。

白色レーザー光は、精密な周波数計測だけでなく、物質の性質を調べる光源としても研究されています。J-STAGEに掲載された「白色レーザーを用いた生細胞イメージング」では、幅広いスペクトルを持つ白色レーザーを顕微分光に利用し、生細胞を分子振動の違いによるコントラストで可視化した研究が紹介されています。

通常の顕微鏡では形や明るさを観察することが中心ですが、分光技術を組み合わせると、物質がどの波長の光を吸収するか、分子がどのように振動するかといった情報も調べられます。幅広い波長を一度に使える白色レーザー光は、物質の違いをより細かく捉えるための光源として期待されています。

ただし、白色レーザー光には複数の発生方式があります。横浜国立大学の研究例は光学結晶を用いた発生方式であり、番組で紹介される装置や実験が同じ方式であるとは番組案内だけでは確認できません。

放送では、どのような光を作り、何を測るために使うのかに注目すると理解しやすくなります。

ゲストの研究分野から見る今回のポイント

堀内隆彦さんは千葉大学で色彩工学、画像計測・解析・再現などを専門としています。画面に映る色を再現したり、物体の色や質感を測ったりする研究分野で、白の見え方や測定の基礎を考えるテーマとつながります。

蔀洋司さんは産業技術総合研究所の計量標準総合センターに所属し、光の計測や標準に関わる研究を行ってきました。産総研の研究資料には、標準白色板や光学的な標準物質、光の測定技術に関する情報が掲載されています。

司会は井上咲楽さんと浅井理さん、ナレーションは川野剛稔さんです。色彩の専門家と計量標準の研究者が出演することで、身近な「白」という感覚を、測定・生物・繊維・光技術の複数の角度から考える構成になっています。

同じサイエンスZEROの科学テーマも振り返る

「サイエンスZERO」では、身近な疑問を科学研究につなげ、研究者の取り組みを紹介する回が続いています。以前の放送では、隕石や脳の記憶、深海生物など、自然や生命に関わるテーマが取り上げられました。

別テーマの放送内容を確認したい方は、サイエンスZERO「隕石大国ニッポン」の研究内容もあわせてご覧ください。今回の「白」は、物質の色や光の測定という視点から科学の世界を広げる回です。

参考にした情報

よくある質問

サイエンスZERO「白」はいつ放送されますか？

2026年11月17日（火）15時05分から15時35分まで、NHK Eテレ1東京で再放送されます。初回放送は11月15日（日）23時30分からです。

シロクマの毛は本当に白いのですか？

毛そのものは透明で、中が空洞になった構造です。毛の内部などで光が散乱するため、私たちの目には白く見えます。

シルクの光沢はどうして生まれますか？

細いフィブロイン繊維の断面や内部構造によって、光の反射や屈折が複雑に起こるためです。精練によってセリシンを取り除く工程も、絹糸の銀白色の光沢に関係します。

白色レーザー光は何に使われますか？

幅広い波長を利用して、光の精密計測や物質の分光分析、生細胞のイメージングなどに応用する研究が進められています。番組で紹介される具体的な方式は、放送内容を確認する必要があります。

まとめ

サイエンスZERO「白」は始まりと終わり！？は、白という身近な色を、測色の標準、シロクマの毛の構造、シルクの光沢、白色レーザー光の研究から見つめる回です。白は一つの色素だけで決まるものではなく、光の波長や物質の構造、測定の基準によって見え方や数値が変わります。

11月17日の再放送では、白をどのように測るのか、透明な毛がなぜ白く見えるのか、絹の光沢がどんな構造から生まれるのか、白色レーザーが何を測るために使われるのかに注目すると、色彩の科学をより立体的に楽しめます。

kikiki