サイエンスZERO「白」はなぜ特別？国家標準・シロクマの毛・シルク・白色レーザーを解説｜11/17 15:05
2026年11月17日（火）15時05分からNHK Eテレ1東京で放送される「サイエンスZERO」は、色彩の科学を取り上げるシリーズの「白」がテーマです。番組情報では、国家標準となる白、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、白色レーザー光の開発が紹介されます。
白は、何も描かれていない紙のような「始まり」の印象を持つ一方、光の色が重なった状態として「終わり」にもたとえられます。身近な色ですが、測定の基準、動物の体の構造、繊維の光沢、レーザー技術まで、異なる分野で重要な役割を持っています。
サイエンスZERO「白」の放送日時・出演者
| 項目 | 内容 |
|---|---|
| 番組名 | サイエンスZERO 色彩の科学へようこそ！「白」は始まりと終わり！？ |
| 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 |
| 初回放送 | 2026年11月15日（日）23:30～ |
| 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 |
| 主なテーマ | 国家標準の白、シロクマの毛、シルク、白色レーザー光 |
番組表に掲載された11月15日放送分の情報では、ゲストは千葉大学教授の堀内隆彦さんと、産業技術総合研究所の副研究部門長・蔀洋司さんです。司会は井上咲楽さんと浅井理さん、語りは川野剛稔さんです。
今回の内容は、白を単に「明るい色」として扱うのではなく、光をどのように反射するか、素材の中で光がどう進むか、測定で白をどう定義するかという視点から見ていく構成です。
国家標準の白とは？測色の基準になる白色面
番組の最初の注目テーマは、国家標準となる「究極の白」です。ここでいう白は、見た目に最も白く感じる紙や塗料を選ぶ話ではありません。
物体の色を正確に測るために、光をどの程度反射するかを波長ごとに測定し、その値を基準と結びつける話です。
色を測るとき、測定器は試料に光を当て、反射して戻る光の量を調べます。しかし、測定器や測定条件が異なれば、同じ試料でも数値がずれる可能性があります。
比較の土台をそろえるために、反射率が値付けされた標準白色面が必要になります。
完全な白は実物として存在する？
日本色彩研究所の測色資料では、すべての波長の光を100％反射する「完全拡散反射面」を理想的な白の基準として説明しています。ただし、この完全拡散反射面は実物として得られません。
そのため、酸化マグネシウムの煙着面や硫酸バリウム粉末の圧着面などに絶対反射率を値付けし、標準白色面として用いてきました。
理想的な白は、単に白く見えるかどうかではなく、可視光の幅広い波長をどれだけ均一に反射するかで考えます。白い紙でも、青い光を多く反射する紙と赤い光を多く反射する紙では、測定値が異なります。
白の基準を数値として共有することが、色の再現性を支えています。
産総研が整えた分光拡散反射率の国家標準
産業技術総合研究所の研究紹介では、積分球を用いた高精度の絶対反射率測定技術を開発し、我が国の分光拡散反射率標準の確立につなげたと説明されています。国際比較によって国際整合性を確認し、色彩関連産業で使う標準白色板のトレーサビリティを支える基盤になっています。
産総研TODAYの解説では、可視波長域における分光拡散反射率の国家標準を確立し、白色拡散板を対象に校正サービスを始めた経緯が紹介されています。標準値を持つ材料を基準に測定することで、測色機器の結果を国家標準につなげられるようになりました。
標準白色板はどのくらい白い？
日本色彩研究所が案内する標準白色板は、分光光度計を校正するためのセラミック製の標準板です。可視域380～780nmを5nm間隔で値付けし、可視域のほぼ全域で90％以上の輝度率を持つと説明されています。
この標準白色板は、測色技術に基づいて値付けされた校正用の板です。国家標準そのものと、国家標準にトレーサブルな校正値を持つ個々の標準板は同じ意味ではありません。
測定の基準となる標準と、現場で使う校正用具を区別することが大切です。
シロクマの毛は本当に白い？透明な毛が白く見える理由
シロクマの毛は白く見えますが、毛そのものに白い色素があるわけではありません。米国議会図書館の科学解説によると、長く粗い上毛（ガードヘア）は中空で透明とされ、下毛は中空ではないものの、どちらも色がありません。
毛の内部や毛の間にある空気の空間が光を散乱させ、さまざまな色の可視光が目に戻ることで、白く見えます。これは、毛に白い塗料が付いているからではなく、毛の構造と光の散乱によって生まれる見え方です。
シロクマの毛は光ファイバーなの？
シロクマの毛が中空で透明であることから、光ファイバーのように光を内部に通しているのではないかと考えられた時期もありました。しかし、米国議会図書館の解説では、毛が光ファイバーの性質を持つという説明は正しくないとされています。
また、動物園のシロクマの毛が緑色に見えることがあるのは、毛の内部に藻類が入り込む場合があるためです。毛の表面に藻が付着しただけではないという研究も紹介されています。
白く見える毛が、環境によって緑色に見えることもあるのです。
白く見える仕組みは雪や紙と同じ？
白く見える物体に共通するのは、可視光の特定の色だけを強く吸収するのではなく、幅広い波長の光を反射・散乱して目に返すことです。ただし、雪、紙、シロクマの毛は、光を散乱させる構造が異なります。
シロクマの場合は毛の内部や毛の間の空気が関係しています。雪では氷の結晶と空気の境界が光を散乱させます。
白という見た目が同じでも、白く見えるまでの仕組みは素材ごとに違います。
美しいシルクの秘密は繊維の断面と内部構造
番組情報では、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。シルクの光沢は、単に白い糸を使っているから生まれるものではありません。
繊維の細さ、断面の形、表面の状態、内部構造が組み合わさって、真珠のような柔らかい光沢を作ります。
シルクの光沢はどのように生まれる？
丹後シルクの解説によると、家蚕のフィブロインフィラメントは細く長い繊維で、横断面は不規則な三角形状をしています。表面が滑らかな細い繊維が集まり、光が細かく分散されることで、シルク特有のやさしい光沢が生まれます。
同じ解説では、フィブロインフィラメントは純白で半透明とされています。繊維の表面で反射する光と、内部を通って屈折する光が組み合わさるため、深みのある見た目になります。
さらに内部は、フィブリルやミクロフィブリルが束になった複雑な構造です。
セリシンを取り除くと銀白色の光沢が出る？
ボーケン品質評価機構の繊維解説では、繭はセリシンとフィブロインという2種類のたんぱく質からできており、精練によってセリシンを取り除くことで、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。
セリシンを除いた後のフィブロインは、細い繊維が集まった構造を持ちます。光の反射と屈折、繊維の断面形状などが重なり、絹ならではのなめらかな表情が生まれます。
シルクの美しさは、素材の化学的な性質と微細な形の両方に支えられているのです。
白色レーザー光は何がすごい？虹のような光を作る研究
レーザーというと、赤色や緑色のような単色の光を思い浮かべる人が多いかもしれません。一方、白色レーザー光は、幅広い波長成分を含む光をレーザー光源として利用する研究です。
白い光をプリズムで分けると虹のように見えることからも、複数の波長が含まれていることが分かります。
光学結晶から白色レーザー光を発生させる
横浜国立大学の2019年の発表では、赤外波長領域の光コムを導波路型の非線形光学結晶に入射させ、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けると虹色になり、他のレーザーの振動数を精密に測定できることも実証されました。
この研究では、光学結晶の中で起きる2次の非線形光学効果が、白色レーザー光の発生に関係することも解明されました。光を広い波長に広げるだけでなく、光の周波数を精密に測る技術につながる点が重要です。
白色レーザーで生きた細胞を観察できる？
J-STAGEに掲載された研究紹介では、白色レーザー光をコヒーレント・アンチストークス・ラマン散乱（CARS）顕微分光に利用し、生細胞を振動コントラストで可視化した例が紹介されています。幅広い波長成分を持つ光源を使うことで、複数の分子振動を調べられるという利点があります。
白色レーザー光の応用先は、単に明るく照らすことだけではありません。光の波長情報を利用して、物質の状態を詳しく調べたり、生きた細胞の内部を観察したりする研究にもつながっています。
番組では、次世代光源としてどのような世界が見えるのかに注目です。
なお、白色レーザー光には複数の発生方法や応用研究があります。ここで挙げた横浜国立大学やJ-STAGEの研究例が、そのまま番組内で紹介される個別実験と同一だと断定するものではありません。
前回の11月8日放送「熊本地震 最新報告」は何を扱った？
前回の11月8日放送では、「震度7から暮らしを守れ！熊本地震 最新報告」がテーマでした。東京科学大学の告知によると、吉敷祥一教授が出演し、2026年7月に発生した熊本地震による免震構造への影響や、長周期パルスという特殊な地震動に対する課題を解説しました。
今回の「白」は、色彩の測定や動物・繊維・光学技術を扱う内容です。前回の地震工学とは分野が大きく変わりますが、どちらも身近な現象の裏側にある研究を紹介するという番組の特徴が表れています。
色彩シリーズの関連記事
「サイエンスZERO」では、色をテーマにしたシリーズとして、2026年6月21日に「紫は極限のミステリアス！？」も放送されました。日本の色彩研究、可視光スペクトルの端にある色、色素の働きなどを扱った回です。
また、直近の別テーマでは、サイエンスZERO「隕石大国ニッポン」や、深海生物ミステリーの再放送を取り上げています。今回の「白」と合わせて読むと、番組が扱う科学分野の幅広さが分かります。
参考にした情報
- 番組表.Gガイド「サイエンスZERO 色彩の科学へようこそ！『白』」
- スクリーンリーダー対応NHK番組表・2026年11月15日
- 日本色彩研究所「測色資料 白」
- 日本色彩研究所「標準白色板」
- 産業技術総合研究所「光放射標準研究グループ」
- 産総研TODAY「分光拡散反射率（可視域）の校正サービスを開始」
- 米国議会図書館「Is a polar bear’s fur transparent?」
- ボーケン品質評価機構「毛、絹について」
- 丹後シルク「シルクの光沢感」
- 横浜国立大学「光学結晶中の白色レーザー光の発生原理を解明」
- J-STAGE「白色レーザーを用いた生細胞イメージング」
- 東京科学大学「NHK Eテレ『サイエンスZERO』に吉敷教授が出演」
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NHK Eテレ1東京で放送予定です。初回放送は11月15日（日）23時30分からと番組表に掲載されています。
シロクマの毛は白い色素で白く見えるのですか？
白い色素があるからではありません。上毛は中空で透明、下毛は中空ではないものの無色で、毛の内部や毛の間の空気が光を散乱させることで白く見えます。
国家標準の白とは、真っ白な紙のことですか？
いいえ。物体の色を測定するための基準となる標準白色面や、国家標準にトレーサブルな反射率の値付けを指します。
見た目の白さだけで決まるものではありません。
白色レーザー光は何に使われますか？
光の幅広い波長成分を利用した精密計測や分光分析、生細胞の顕微鏡観察などの研究例があります。光源の発生方法によって用途や特性は異なります。
まとめ
サイエンスZERO「白」は始まりと終わり！？では、白という身近な色を、測色の国家標準、シロクマの毛の構造、シルクの光沢、白色レーザー光という4つの方向から掘り下げます。
白は単に何もない色ではありません。光を反射・散乱する仕組みを測る基準となり、生き物の体の構造や繊維の美しさ、最先端の光学技術にもつながっています。
番組では、それぞれの研究がどのように「白」の新しい見方を示すのかに注目です。
