パリの空にそびえ立つエッフェル塔。「鉄の貴婦人」として世界中から愛されるこのランドマークには、訪れる人々を驚かせるある秘密が隠されています。それは、エッフェル塔の高さが季節によって変化するという事実です。なんと、夏と冬とでは最大で約18センチメートルも高さが変わることがあるのです。
このダイナミックな変化は、単なる目の錯覚でも、魔法でもありません。そこには、建設者ギュスターヴ・エッフェルが設計に織り込んだ、壮大な科学のドラマが息づいています。
🏗️ なぜ鉄骨の巨塔は伸び縮みするのか？
エッフェル塔の高さが変わる最大の理由は、その主要な素材である「鉄」の性質にあります。物理学の基本法則の一つである「熱膨張」現象が、この巨大な建築物に生命を与えるかのように作用しているのです。
熱膨張のメカニズム
熱膨張とは、物質が温度の上昇によって体積を増し、逆に温度が下がると収縮する現象のことです。エッフェル塔は、約7,300トンもの錬鉄（れんてつ）材で構成されています。
- 夏の暑い日差しを浴びると、鉄の温度が上がり、構成する分子の運動が活発になります。これにより、約330メートルの鉄骨全体がわずかに膨張し、結果として塔の高さが最大18センチメートルほど高くなります。まるで夏の太陽を浴びて背伸びをしているかのようです。
- 冬になり気温が下がると、鉄は熱を奪われ収縮します。これにより、塔の高さは低くなり、元の状態に戻ります。
この変化は、塔全体の高さから見ればわずか約0.05％程度ですが、巨大な建造物が自然の力によってこれほど伸縮するという事実は、まさに驚異的です。エッフェル塔は、季節の変わり目に合わせて、まるで呼吸しているかのように高さを変えているのです。
☀️ 高さの変化だけではない、熱がもたらすもう一つの現象
熱の影響は、垂直方向の伸縮だけに留まりません。エッフェル塔は、傾くという現象も起こします。
晴れた日に片側だけが強く日光を浴びると、その部分の鉄材だけがより大きく膨張します。その結果、熱を浴びた反対方向に塔の上部がわずかに傾くことがあるのです。記録によると、過去の猛暑の際には、日光の当たる部分の金属が特に膨張し、最大で15センチメートルほどの傾きが観測されたこともあります。
もちろん、エッフェル塔はこのような気候的な制約を想定して設計されており、その構造上の堅牢さや安全性に問題はありません。ギュスターヴ・エッフェルとその技術者たちは、風に対する抵抗力だけでなく、熱による膨張・収縮も計算に入れ、柔軟性のあるトラス構造を採用していました。
💡 知っておきたいエッフェル塔の豆知識
エッフェル塔の現在の高さは約330メートルですが、これは建設当初の312メートルから、後の時代に設置されたアンテナによって高くなっています。
この「鉄の貴婦人」は、1889年のパリ万国博覧会の目玉として建てられましたが、建設当初は芸術家たちから「無用にして醜悪な塔」と猛反対を受けました。しかし、現在では年間700万人以上が訪れる、パリの象徴となっています。この季節による高さの変化のトリビアを知っていると、次にエッフェル塔を訪れる際に、きっとその壮大な構造をより深く楽しむことができるでしょう。
この「動く建築」としての側面は、エッフェル塔が単なる歴史的建造物ではなく、生きた科学の教材でもあることを示しています。熱膨張というシンプルな物理現象が、世界的なモニュメントにこれほどまでのドラマを与えているなんて、ロマンチックだと思いませんか？
エッフェル塔が熱膨張によって背が伸びる理由を、こちらの動画でさらに詳しく知ることができます。
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