北さがし  /  ちはやの実験室CHIHAYA LAB

450 nm — 青い光と、体の中のコンパス450 nm — blue light and a compass inside the body

ヒトは地球の磁場を、感じているのか。Can people feel the Earth’s magnetic field?

部品PART

目の奥にクリプトクロムというタンパク質がある。青い光を浴びると、磁場の影響を受けやすい状態に切り替わる。At the back of the eye sits a protein called cryptochrome. Struck by blue light, it flips into a state that is susceptible to magnetic fields.

結果RESULT

空腹の男性だけが、目に見えない磁場の向きに体を向けた。青い光を消すと、その能力も消えた。Only hungry men turned their bodies to follow an invisible magnetic field. Take away the blue light and the ability went with it.

注意CAUTION

追試はまだ足りない。別の有力な研究チームは「まったく違う仕組みだ」と主張している。決着はついていません。Replication is thin. Another serious group argues the mechanism is something else entirely. Nothing here is settled.

ただし、この話はまだ決着していません。何が確かで、何が確かでないのかも、同じ重さで書いています。None of this is settled. What is solid and what is not is given the same weight here.

画面のどこでも、触ってみてください。押した音は、勝手に拍に乗ります。でたらめに叩いても、なぜか曲になる。
うるさければ、右上の音のボタンで消せます。
Touch anywhere on the screen. Whatever you hit lands on the beat. Hit it at random and it still comes out as music.
If it gets in the way, the speaker button at the top right turns it off.

スマホの方位センサーを使います。所要2分・8回で終わります。インストールは要りません。Uses your phone’s compass sensor. Two minutes, eight tries, no install.

↓ はじめての人向けに、順番に説明します↓ Explained from the beginning, in order

材料Ingredients

クリプトクロムは、体内時計の針であり、方位磁針でもある。Cryptochrome is a hand on the body clock — and possibly a compass needle.

名前は「隠れた(crypto)色素(chrome)」という意味です。長いあいだ、正体のわからない青色光センサーとして知られていたことから、こう呼ばれるようになりました。The name means “hidden (crypto) pigment (chrome)”. For a long time it was known only as a blue-light sensor whose identity nobody could pin down — hence the name.

もともとは DNA を修復する酵素の親戚で、内部に FAD という光を受け取る部品を抱えています。この FAD が青い光を吸ったときに、ちょっと変わったことが起きる。それが磁場の話につながります。It is a relative of the DNA-repair enzymes, and it carries a light-catching part called FAD. When that FAD absorbs blue light, something slightly strange happens — and that is where the magnetic story begins.

もうひとつの顔:体内時計Its other face: the body clock

ヒトのクリプトクロム(CRY1 / CRY2)は、約24時間の体内リズムを刻む歯車そのものです。夜のスマホの光が眠りを乱す、という話の下流で回っているのもこの仕組み。Human cryptochromes (CRY1 / CRY2) are literally gears in the roughly 24-hour body clock. The same machinery turns downstream of the familiar advice about phone light at night.

つまり「時計」としての役割は、ヒトでもすでに確定しています。議論になっているのは、方位磁針としての顔がヒトにも残っているかという一点です。So the clock role in humans is established. The argument is about one thing only: whether the compass face survives in us too.

原理Mechanism

磁場が、化学反応の結果をわずかに書き換える。A magnetic field slightly rewrites the outcome of a chemical reaction.

磁石が体を引っぱるのではありません。磁場は、目の中で起きている反応の「出来上がる量」を、ほんの少しだけ変えるのです。Nothing is being tugged by a magnet. The field changes how much of a product a reaction in your eye ends up making — by a very small amount.

はじめFIRST 青い光が入るBlue light arrives

目の奥のクリプトクロムに、450 nm あたりの青い光が届きます。ここが入口です。Light at around 450 nm reaches the cryptochrome at the back of the eye. That is the entrance.

つぎにTHEN 対になった電子が生まれるA pair of electrons appears

電子が1個ぴょんと移り、不安定な状態が2つ、対になってできます。これがラジカルペア。それぞれコマのような「スピン」の向きを持っています。A single electron hops across, leaving two unstable states paired together — a radical pair. Each carries a “spin” with a direction, like a spinning top.

だからSO 磁場が、量をわずかに変えるThe field shifts the yield

スピンの向きは、地磁気くらいの弱い磁場でも傾きます。向きが変われば、あとにできる物質の量も変わる。磁場の情報が、化学物質の量に翻訳されたわけです。Spin orientation tilts even in a field as weak as the Earth’s. Change the orientation and you change how much of the downstream product forms. Information about the field has been translated into an amount of a chemical.

なぜ「量子コンパス」と呼ばれるのかWhy it is called a quantum compass

電子のスピンという、量子力学でしか説明できない性質が、生き物の感覚の入口になっている。生物学と量子力学がまともに交差する数少ない例として、この仕組みは注目されています。Electron spin — a property only quantum mechanics can account for — sits at the entrance to a living sense. It draws attention as one of the few places where biology and quantum mechanics genuinely meet.

証拠がいちばん積み上がっているのは、渡り鳥のヨーロッパコマドリです。鳥は磁場を「見て」いる——視野に濃淡として重なって見えているのではないか、と言われるのも、この仕組みが目の中にあるからです。The evidence is deepest for the European robin. The idea that birds “see” the field — as a pattern of light and shade laid over their vision — comes from the fact that the machinery sits in the eye.

光がないと働かない、が決め手になるThe giveaway: no light, no compass

入口が青い光である以上、暗闇では最初の電子移動が起きません。コンパスは立ち上がらない。If blue light is the entrance, then in darkness the first electron transfer never happens. The compass never comes up.

これが実験でいちばん効く「効きめの目印」になります。光の色を変えただけで能力が消えるなら、その感覚はクリプトクロム由来かもしれない——そう疑える。次の章の実験は、まさにこれを狙って設計されています。That makes the sharpest possible test. If changing only the colour of the light makes the ability vanish, the sense might come from cryptochrome. The experiment in the next section was designed around exactly that.

≦ 500 nm 青い光。
方角がわかった。
Blue light.
Direction found.
> 500 nm 長い波長。
方角が消えた。
Longer wavelengths.
Direction gone.
実験 — 2019年・慶北大学The experiment — 2019, Kyungpook National University

回転椅子と、空腹の被験者。A swivel chair and a hungry volunteer.

Chae らが PLOS ONE に発表した研究です。手順を追うと、なぜこの結果が面白いのかがわかります。The study by Chae and colleagues, published in PLOS ONE. Follow the procedure and you can see why the result is interesting.

ある方角に、食べ物を置いて覚えさせるTeach a direction with food

被験者に、磁北または磁東の方向で食べ物にありつける、という経験をさせておきます。Volunteers first learn that food is available toward magnetic north, or toward magnetic east.

空腹にして、手がかりを全部奪うMake them hungry, strip every cue

断食してもらい、自分で回せる椅子に座らせます。視覚も聴覚も遮断。残っているのは磁場だけ。They fast, then sit in a chair they can turn themselves. Sight and hearing are blocked. All that is left is the field.

磁場の向きだけを、こっそり回すQuietly rotate the field itself

コイルで人工的に「磁北」の向きを 90°・180°・270° と変えます。本人には何も知らせません。Coils shift artificial “magnetic north” by 90°, 180° and 270°. The volunteer is told nothing.

空腹の男性は、その方角を向いたHungry men followed it

磁場を回すと、向く方向もついてきました。女性ではこの傾向が出ませんでした。When the field turned, the direction they faced turned with it. The same tendency did not appear in women.

光の色を変えると、能力が消えたChange the colour, lose the ability

青い光の下では再現。目隠しをするか、500 nm より長い波長の光にすると、方角は定まらなくなりました。It reproduced under blue light. Blindfolded, or under light longer than 500 nm, the headings stopped settling.

磁場を上下ひっくり返すと、南を向いたFlip the field vertically, and they faced south

地磁気の「鉛直成分」だけを反転させると、被験者は磁南へ。これは極ではなく傾きを読んでいる証拠——渡り鳥と同じ「伏角コンパス」型式です。Invert only the vertical component and volunteers turned to magnetic south. That is evidence of reading inclination rather than polarity — the same inclination-compass design migratory birds use.

空腹とチョコHunger and chocolate

チョコを1粒。それが無いと、何も起きませんでした。One chocolate chip. Without it, nothing happened at all.

この研究でいちばん面白いのは、たぶんここです。被験者は18〜20時間の絶食のあと、磁北を向いたところでチョコチップを1粒、右の手のひらに置かれ、30秒で食べます。それを覚えたうえで、方角を当てにいく。
研究チームは、この「ごほうび」の有無と空腹の有無を、4通りぜんぶ試しました。
This is probably the most interesting part of the study. After fasting for 18–20 hours, a volunteer facing magnetic north had a single chocolate chip placed on their right palm, with 30 seconds to eat it. Having learned that, they then tried to find the direction.
The team ran all four combinations of hunger and reward.

満腹 × ごほうび なしFED × NO REWARD

方角は定まらなかったNo direction

男性 P=0.43 / 女性 P=0.64(V検定)men P=0.43 / women P=0.64 (V test)
満腹 × チョコ ありFED × CHOCOLATE

やはり、定まらなかったStill no direction

男性 P=0.62 / 女性 P=0.50men P=0.62 / women P=0.50
空腹 × ごほうび なしSTARVED × NO REWARD

空腹でも、定まらなかったHunger alone was not enough

男性 P=0.45 / 女性 P=0.96men P=0.45 / women P=0.96
空腹 × チョコ ありSTARVED × CHOCOLATE

男性だけ、北を向いたOnly the men turned north

男性 P=0.00043・r=0.51 / 女性 P=0.96men P=0.00043, r=0.51 / women P=0.96

ごほうびは「覚えさせるもの」ではなく、「やる気」だったThe reward was not a lesson. It was motivation.

ふつう、ごほうびを使うと「学習」が起きます。回を重ねるほど上手くなるはずです。ところが実際は逆でした。チョコを食べた直後の数回だけ反応が出て、あとは続かない。覚えたのではなく、そのとき「やる気が出た」だけだった、というのが著者らの読みです。Normally a reward produces learning: you would expect people to get better as trials go on. The opposite happened. The response appeared in the trials right after the chocolate and then faded. The authors read this as motivation rather than conditioning — nothing was learned, something was switched on for a moment.

血糖値も測られました。空腹の男性ではチョコの前後で有意に下がっていた一方、空腹の女性では目立った変化がなかった。著者らは「効いているのは性別そのものではなく、血糖の動きかもしれない」と書いています。They also measured blood glucose. In starved men it dropped significantly around the chocolate sessions; in starved women there was no notable change. The authors suggest that what matters may not be sex itself but the movement of blood glucose.

弱い感覚には、体を動かす理由が要るA faint sense needs a reason to act on it

地磁気は冷蔵庫のマグネットの百分の一しかありません。仮にその信号が体の中にあったとしても、ふだんは雑音に埋もれていて、行動には出てこない。
空腹とごほうびは、その信号を大きくしたのではなく、それを拾いにいく理由を作ったのかもしれない——というのが、この4つのマスの読み方です。
The geomagnetic field is about a hundredth of a fridge magnet. Even if that signal exists inside the body, it normally sits buried in noise and never reaches behaviour.
Hunger and reward may not have amplified the signal. They may simply have supplied a reason to go looking for it — that is one way to read these four boxes.

ただし、これも仮説です。著者ら自身が「食べ物の手がかりと、この向きの揃いかたを直接つなぐ証拠はない」と書いています。This too is a hypothesis. The authors themselves write that there is no direct evidence linking the food cue to the orientation they observed.

体験Hands-on

2つのつまみで、実験を再現してみる。Rerun the experiment with two controls.

光の色を変えると何が起きるか。磁場をひっくり返すとどうなるか。動かしてみるのがいちばん早い。What happens when you change the colour of the light? What happens when you flip the field? Moving them is the quickest way to find out.

磁気コンパスのシミュレーション 西
  • 食べ物を覚えた方角Direction learned for food
  • 体が向いた方角Direction the body faced
光の波長WAVELENGTH 450 nm
地磁気の鉛直成分VERTICAL COMPONENT
磁北を向いた

青い光が届いているので、目の中のコンパスが働いています。覚えた方角へ体が向きました。

この図では、わかりやすさのために食べ物の方角を磁北のひとつだけにしています。実際の研究では磁北または磁東が使われ、コイルで磁北の向きを 90°・180°・270° と変えながら測定しています。For clarity this diagram uses a single learned direction, magnetic north. The actual study used magnetic north or magnetic east, and measured while coils shifted magnetic north by 90°, 180° and 270°.

体験 — スマホTry it — on your phone

目を閉じて、北を指してみる。Close your eyes and point north.

実験室では、椅子ごと人を回して、磁場のほうをこっそり動かします。家では磁場は回せません。回せるのは自分の体だけです。
それでも「手がかりを断って北を指す」という部分だけなら、いま手のなかにあるスマホで再現できます。スマホは、あなたが知らない北を知っているので。
In the lab they turn the chair with the person in it, and quietly rotate the field itself. At home you cannot rotate the field. The only thing you can turn is your own body.
Even so, the one part that matters — cutting off the cues and pointing north — can be reproduced with the phone in your hand. The phone knows a north that you do not.

やることは、4つだけ。Four things to do.

  1. スマホを胸の前で、画面を上にして水平に持ちます。スマホの上の端が、あなたの正面です。Hold the phone in front of your chest, flat, screen facing up. The top edge of the phone is your front.
  2. 目を閉じて、その場でゆっくり回ります。方角が分からなくなるまで。何回まわったかは数えないでください。Close your eyes and turn slowly on the spot, until you have lost track of which way is which. Do not count your turns.
  3. あなたの正面(スマホの上の端)が北を向いたと思ったら、画面のどこでもタップ。音が鳴ります。When you think your front — the top edge of the phone — is facing north, tap anywhere on the screen. It will beep.
  4. これを8回。終わったら目を開けてください。Eight times. Open your eyes when it is done.

周りに人や物がないところで、ゆっくり回ってください。歩き回る必要はありません。目を閉じたまま操作できるように、合図はすべて音で出します。Find a spot clear of people and furniture, and turn slowly. You do not need to walk anywhere. Every prompt is given as sound, so you can do all of it with your eyes closed.

コイルモード(ふたり用)Coil mode (for two people)

ヘルムホルツコイルを作った人向けです。8回分の「そのまま/反転」の並びをこちらで決めて、反転した回は、答えを180°ずらして採点します。被験者は目を閉じているので、並びは画面に出したままで構いません。
作り方はコイルを作るの章に。
For anyone who has built a Helmholtz pair. The sequence of as-is / flipped trials is decided here, and on flipped trials the answer is scored 180° around. The subject’s eyes are closed, so the sequence can stay on screen.
How to build one: see Build a coil.

ごほうびを、ひとつ用意しておくSet aside one small reward

2019年の実験で反応が出たのは、空腹 × ごほうびのマスだけでした。同じ形にするなら、こうです——食事の前でお腹がすいているときに、ひとくちだけ食べて、それから8回。
論文はチョコチップでしたが、チョコである必要はありません。あなたの好物をひとくち。効いているのが糖なら甘いものが近い、というだけの話です。手元に置いて、はじめてください。途中で「いま、ひとくち」と合図します。
In the 2019 experiment, the only box that produced anything was hungry × reward. To match that shape: when you are hungry before a meal, eat one small thing, and then do the eight tries.
The paper used a chocolate chip, but it does not have to be chocolate. One bite of whatever you love. If glucose is what matters, something sweet is simply the closest match. Keep it beside you before you start — the app will tell you when to take the bite.

絶食はしないでください。論文は18〜20時間の絶食で測っていますが、これは管理された研究室での話です。ここで再現してほしいのは「ふつうに、ちょっとお腹がすいている」くらいまでです。体調に不安のある方、血糖の管理をされている方は、空腹の条件はやらないでください。Please do not fast. The paper used an 18–20 hour fast, but that was in a controlled laboratory. What is worth reproducing here stops at ordinary, mildly hungry. If you have any health concerns, or manage your blood sugar, please skip the hunger condition entirely.

あとで「ごほうびを食べたか」を聞きます。答えてもらえると、みんなの分であの4つのマスを、もう一度作れます。You will be asked afterwards whether you took the bite. If enough people answer, those four boxes can be built again out of everyone’s results.

まわっているあいだに流す音Sound while you turn

部屋の音——空調、窓の外、家族の気配——は、それ自体が方角の手がかりになります。それを覆い隠すための音です。ついでに、落ち着きます。
ただし、この音で磁気の感覚が良くなるという根拠はありません。「特定の周波数で脳波が同調する」という話も、確かめられたものではありません。気持ちの問題として、好きなものを選んでください。
The sounds of a room — the air conditioning, the street, someone moving in the next room — are themselves directional cues. This is here to cover them up. It also happens to be calming.
That said, there is no evidence that any of this improves a magnetic sense. Claims that particular frequencies entrain brainwaves are not established either. Pick whichever you like, as a matter of comfort.

音遊びだけは、他の4つと性格が違います。まわっている間じゅう、タップした音が拍に吸い付いて鳴り、スマホを回す速さがそのまま音になります。1回終えるごとに音が1枚ずつ増えていき、最後にぜんぶ鳴ります。
目を閉じたまま、好きなだけ叩いてください。その間のタップは記録されません。音がすっと抜けたときだけが、北を指す合図です。
Play it is different in character from the other four. While you turn, your taps snap to the beat, and the speed of your rotation becomes part of the sound. Each completed try adds another layer, and at the end everything plays at once.
Keep your eyes closed and hit it as much as you like. None of those taps are recorded. The moment the sound drops away is the only cue that means “point north”.

点滅が苦手な方、光でぐあいが悪くなったことのある方は、光の強さを 0 にしてください。音だけになります。
それと、目を閉じてまわるので、まわりに物のない場所で。ふらつきが心配なら、椅子に座ったままでも、床に座ったままでも構いません。立っていても座っていても、測っているものは同じです。
If flashing bothers you, or light has ever made you unwell, set the glow to 0. It becomes sound only.
Also: you will be turning with your eyes closed, so find a space clear of obstacles. If you feel unsteady, staying seated — on a chair or on the floor — is completely fine. Standing or sitting, the measurement is the same.

おおきさVOLUME

先に言っておきます。これで「あなたに磁気の感覚がある」ことは、絶対にわかりません。
実験室と決定的に違うのは、磁場のほうを回せないことです。だから、部屋の記憶、体が回った感じ、窓から入る熱や光、空調の音——そういう手がかりを消しきれていません。もし当たったなら、たぶんそっちです。
それに、8回では何も言えません。そして、たくさんの人が試せば、まぐれで「すごい結果」の人が必ず出ます。あなたがそれかもしれない。20人に1人は、何もなくても「まぐれ確率5%」を引きます。
わかるのは、手がかりのない方角がどれほど心もとないか。そして、ひとりでは何も言えないものが、集まるとどう見えるか。それだけです。
Let me say this up front: this can never show that you have a magnetic sense.
The decisive difference from the lab is that you cannot rotate the field. So the memory of the room, the feeling of having turned, warmth or light from a window, the hum of the air conditioning — none of those cues has really been removed. If you do well, that is probably why.
Eight tries settle nothing either. And once enough people try, some will land a spectacular result on luck alone. You might be one of them: one person in twenty draws a “5% by chance” with nothing whatsoever going on.
What this can show you is how little you have to go on when direction is taken away — and what happens to results that mean nothing alone, once they are gathered together. That is all.

センサーが使えないとき(パソコンの人・許可しなかった人)は、こちらでNo sensor? (on a computer, or if you declined) — try this instead

このページが、4つの方角からでたらめに1つを選びました。あなたに知る手立てはありません——ちょうど、本物の磁北を手がかりなしに当てるときと同じです。地磁気は冷蔵庫のマグネットのおよそ百分の一しかなく、目を閉じても体をひねっても、おそらく何も感じないはずですから。
それでも構いません。勘で選んでください。
This page has picked one of four directions at random. You have no way of knowing which — exactly as when you try to find real magnetic north with nothing to go on. The geomagnetic field is about a hundredth of a fridge magnet; close your eyes, twist your body, and you will most likely feel nothing at all.
That is fine. Go on instinct.

選ばれたのは、どちらだと思いますか。

0試行TRIES
0的中HITS
的中率HIT RATE
的中率 0%hit rate 0%50%100%
偶然でもこの範囲に入るchance alone lands in here まぐれの水準 25%chance level 25% あなたyou

まだ何とも言えません。何回か続けてみてください。

念のため書いておくと、これは磁気感覚のテストではありません。あなたが本当に地磁気を感じられるかどうかは、この方法では絶対にわかりません。わかるのは、手がかりのない4択がどれほど心もとないか、そして「1回や2回の結果からは何も言えない」とはどういうことか、だけです。研究者が何十人を何百回も測るのは、この心もとなさを削るためです。それが、次の章の「留保」の意味です。For the avoidance of doubt: this is not a test of magnetoreception. Whether you can really sense the geomagnetic field is something this method can never tell you. What it can show is how little a cueless four-way choice gives you, and what it means to say that one or two results tell you nothing. Researchers measure dozens of people hundreds of times to grind that uncertainty down. That is what the next section, on caveats, is about.

作るBuild

磁場のほうを、回せるようにする。Make the field itself turnable.

このページは最初から同じ穴を抱えています。家では磁場を回せない。だから北さがしで良い結果が出ても、部屋の記憶や体の回転の感じを消しきれていない、としか言えませんでした。
その穴は、木の枠とエナメル線でふさげます。
This page has carried the same hole from the start: you cannot rotate the field at home. However well anyone does at Kitasagashi, the memory of the room and the feeling of having turned can never be ruled out.
That hole can be closed with a wooden frame and a spool of enamelled wire.

部屋は動かさず、北のほうを動かす。それだけで、手がかりは全部ただの背景になります。Leave the room where it is and move north instead. Every other cue becomes nothing but background.

なぜ、これで全部片づくのかWhy this settles everything

窓の位置も、家具の記憶も、空調の音も、体が回った感じも、毎回まったく同じです。動くのは磁北だけ。
だから「反転した回だけ、答えも反転した」なら、それを説明できるのは磁場しかありません。部屋は何も変わっていないので。
The window, the memory of the furniture, the hum of the air conditioning, the feeling of having turned — all of it is identical every time. The only thing that moves is magnetic north.
So if the answers flip on exactly the trials where the field flipped, nothing but the field can account for it. The room did not change.

2019年の実験がやったのも、これです。ヘルムホルツコイルで磁北を 90°・180°・270° と動かし、本人には知らせない。あの装置の、いちばん小さい版を作ります。This is exactly what the 2019 experiment did: Helmholtz coils moved magnetic north by 90°, 180° and 270°, and the volunteer was never told. What follows is the smallest possible version of that apparatus.

いちばん簡単な形は、ひっくり返すだけThe simplest version just flips it

4方向ぜんぶ作るには、直交する2組が要ります。まずは1組だけ。南北向きに置いて、地磁気の水平成分の2倍の磁場を逆向きにかけると、磁北はぴったり180°うしろへ移ります。Covering all four directions needs two orthogonal pairs. Start with one pair only. Set it along the north–south line, apply twice the Earth’s horizontal component in the opposite direction, and magnetic north moves exactly 180° behind you.

日本の水平成分は、だいたい 30 マイクロテスラ。つまり60 マイクロテスラを逆向きに出せればいい。スイッチひとつで「そのまま」と「うしろ」が切り替わります。
条件は2つだけですが、それで十分実験になります。
Japan’s horizontal component is roughly 30 microtesla, so you need 60 microtesla the other way. One switch then toggles between “as it is” and “behind you”.
Two conditions is a small design, but it is a real experiment.

計算してみるCALCULATOR

枠の大きさ・巻数・電流を決めるChoose the frame, the turns and the current

枠の一辺FRAME SIDE60 cm
巻数(片側)TURNS PER COIL60
電流CURRENT0.37 A
エナメル線の太さWIRE DIAMETER

50µT

コイルの間隔Coil spacing33 cm
必要な線の長さWire needed288 m
抵抗(2組直列)Resistance (both, in series)25 Ω
必要な電圧Voltage needed9.1 V
発熱Heat3.3 W
線の重さ(銅)Wire weight (copper)0.5 kg

正方形のヘルムホルツ配置(間隔=一辺の0.5445倍)での中心の磁場です。均一なのは中心のまわりだけなので、頭が中心に来るように置いてください。一辺60cmなら、使えるのは中心から20cmほどの球のなかだけです。体まで包む必要はありません。目が受け取っている、というのがそもそもの仮説なので。This is the field at the centre of a square Helmholtz pair (spacing = 0.5445 × side). It is only uniform near that centre, so put the head at the centre. With a 60 cm frame the usable region is a sphere about 20 cm across. There is no need to enclose the whole body — the hypothesis is that the eyes are doing the receiving.

確かめるVERIFY

できたかどうかは、スマホが教えてくれるYour phone will tell you whether it worked

スマホを騙せる磁場は、人も騙せる磁場です。方位磁針アプリを枠の中心に置いて、スイッチを入れる。針が動かなければ、その装置はまだ何もしていません。A field that can fool your phone is a field that could fool a person. Put a compass app at the centre of the frame and throw the switch. If the needle does not move, the apparatus is not doing anything yet.

  1. 枠を組んで、コイルの軸を南北に向けて置く。スマホの方位磁針で合わせます。Build the frame and set it so that the coil axis runs north–south. Line it up with your phone’s compass.
  2. 中心にスマホを水平に置き、電源を切った状態で方位を読む。これがもとの北です。Put the phone flat at the centre and read the bearing with the power off. That is north as it was.
  3. 電源を入れる。針が180°回れば成功。回らなければ電流が足りません。電流を上げるか、巻数を増やす。Switch on. If the needle swings 180°, it works. If it does not, the current is too low: raise the current or add turns.
  4. 中途半端に動くときは、磁場がちょうど打ち消す量になっています。針がふらふらして落ち着きません。これはこれで、「方角が消えた」条件として使えます。If it moves only partway, the field is landing near exactly cancelling the Earth’s. The needle drifts and never settles. That state is useful in its own right, as a “no direction available” condition.
  5. 中心から20cmずらしても針が同じ向きを保つか、何点か確かめる。ここが均一なら、装置は完成です。Check a few points 20 cm off centre and see whether the needle holds the same bearing. If it does, the apparatus is finished.
二人でやるTWO PEOPLE

ひとりではできませんThis cannot be done alone

自分でスイッチを入れたら、答えを知ってしまいます。実験者と被験者、ふたり必要です。2019年の実験も、そうしていました。If you throw the switch yourself, you already know the answer. You need two people: an experimenter and a subject. The 2019 experiment worked the same way.

  1. 被験者は枠の中心に、椅子に座る。頭がコイルの中心の高さに来るように。自分で回せる椅子だと楽です。The subject sits on a chair at the centre of the frame, with the head at the height of the coil centre. A chair they can turn themselves makes it easier.
  2. 北さがしをコイルモードで開く。8回分の「そのまま/反転」の並びが出ます。被験者は目を閉じているので、画面に出しておいて構いません。Open Kitasagashi in coil mode. It produces a sequence of eight conditions — as-is or flipped. The subject’s eyes are closed, so it is safe to leave it on screen.
  3. 実験者は、各回の合図の前にスイッチをその状態にする。声も物音も出さない。スイッチの音で分かってしまうので、被験者には耳栓かイヤホンを。Before each trial the experimenter sets the switch accordingly. No talking, no noise. The click of the switch is itself a cue, so give the subject earplugs or headphones.
  4. 被験者は、いつもどおり目を閉じて回り、北だと思う向きでタップ。アプリが、その回の本当の磁北を基準に誤差を計算します。The subject turns with their eyes closed and taps at the direction they believe is north, as always. The app scores the error against the real magnetic north for that trial.
  5. 終わったら役を交代する。ふたり分たまると、それだけで世界的にはめずらしいデータです。磁場を回した記録は、いまのところ数えるほどしかありません。Swap roles afterwards. Two people’s worth is already unusual data by world standards — records where the field itself was rotated can be counted on your fingers.

安全と、正直なところSafety, and an honest word

出しているのは地磁気と同じくらいの磁場です。冷蔵庫のマグネットよりずっと弱く、体に影響はありません。ただしペースメーカーなど植込み型の医療機器を使っている方は、この装置に近づかないでください。影響が無いとは言い切れません。The field produced is about the strength of the Earth’s own — far weaker than a fridge magnet, and harmless. That said, if you have a pacemaker or any implanted medical device, stay away from this apparatus. There is no basis for promising it is fine.

電源は乾電池かUSB電源など、低い直流だけにしてください。コンセントの100Vを直接つながない。線は少し温かくなります。数ワットなので危険ではありませんが、長時間つけっぱなしにはしないこと。Use only low-voltage DC — batteries or a USB supply. Never wire this to mains. The wire will get slightly warm; a few watts is not dangerous, but do not leave it running for hours.

磁石で代用しないでください。近づけると強すぎて、頭と胸で向きが変わってしまいます。均一な場を作れるのはコイルだけです。Do not substitute a magnet. Held close it is far too strong, and the direction differs between your head and your chest. Only a coil produces a uniform field.

そして、これを作っても「ヒトに磁覚がある」と言えるようになるわけではありません。言えるようになるのは、「言えない理由がひとつ減った」だけです。ただ、その一つが、いままでいちばん大きかった。And building this will not let you say that humans have a magnetic sense. It only removes one of the reasons you could not say so. That one, though, was the largest.

留保Caveats

ただし、鵜呑みにしないための3つ。Three reasons not to swallow this whole.

ここが、この話でいちばん大事な部分かもしれません。This may be the most important part of the whole page.

01

単一の研究室による小規模な実験で、独立した追試が積み上がっていません。ひとつの結果は、まだ事実ではありません。A small experiment from a single lab, without a body of independent replication behind it. One result is not yet a fact.

02

「男性だけ」の理由として著者らは狩猟採集時代の役割分担を推測していますが、これは後付けの物語であって、検証されたものではありません。女性に別の形の応答がある可能性も否定されていません。The authors explain the “men only” finding by speculating about hunter-gatherer roles. That is a story told afterwards, not something tested. Nor is it ruled out that women respond in some other form.

03

見えたのは無意識のわずかな統計的な偏りです。本人は何も感じていません。「第六感」というより、気づかない体の傾きに近いものです。What showed up was a slight unconscious statistical bias. The volunteers felt nothing at all. Less a sixth sense than a lean of the body you never notice.

そして、この論文にはもうひとつ、あまり紹介されない一行があります。「ほとんどの男性では、個人としての有意な方向づけは見られなかった」。出たのは20人を束ねた集団としての偏りであって、誰か一人を測って「この人は方角がわかる」と言えたわけではありません。
これは、あとで出てくる「みんなの結果」の話とまっすぐつながります。ひとりの結果からは、何も言えない。
And there is one more line in the paper that rarely gets quoted. Significant individual orientation was not observed in most of the men. What appeared was a bias in the group of twenty taken together — not a measurement that let anyone say of a particular person that they can find direction.
That connects directly to the aggregate further down this page. From one person’s result, nothing can be said.

対立Disagreement

そして、2つの有力研究が噛み合っていない。And two serious studies do not line up.

同じ2019年に、まったく別のアプローチでヒトの磁気感覚を追った研究があります。結論は、正面からぶつかりました。In the same year, another study chased human magnetoreception by a completely different route. The conclusions collided head-on.

慶北大学 / 韓国Kyungpook National University / Korea

クリプトクロム説The cryptochrome account

回転椅子で行動を測定。青い光がないと能力が消えたことから、目の中の光センサーが磁場を拾っていると主張。Behaviour measured in a swivel chair. Because the ability disappeared without blue light, they argue a light sensor in the eye is picking up the field.

鉛直成分の反転で向きが裏返る。渡り鳥と同じ伏角コンパス型式です。Inverting the vertical component reverses the heading — the same inclination-compass design as migratory birds.

カリフォルニア工科大 / 米国Caltech / USA

磁鉄鉱説The magnetite account

34人の脳波を測定し、磁場を回すとアルファ波が変化することを検出。ただし男女差は結論の柱になっていません。EEG from 34 people, showing alpha-band changes when the field rotated. Sex differences are not a pillar of their conclusion.

そしてこちらは、結果が量子コンパス説ではなく磁鉄鉱(体内の微小な磁石)説を支持すると主張しています。And they argue their results support magnetite — tiny magnetic crystals in the body — rather than a quantum compass.

機構についても、性差についても、2つの主要研究は一致していません。「ヒトに磁気感覚があるかもしれない」までは言える。「どういう仕組みで、誰にあるのか」は、まだ誰も知らない、というのが2026年時点の正直な現在地です。On mechanism and on sex differences, the two leading studies disagree. “Humans may have a magnetic sense” is sayable. “By what mechanism, and in whom” is something nobody knows. That is the honest position as of 2026.

辞書Glossary

出てきた言葉、5つだけ。Five words that came up.

クリプトクロムCryptochromeCRYPTOCHROME
青い光を受け取るタンパク質。体内時計の歯車として働き、渡り鳥では方位磁針の候補にもなっている。A protein that receives blue light. It works as a gear in the body clock, and in migratory birds it is a candidate compass.
ラジカルペアRadical pairRADICAL PAIR
光をきっかけに生まれる、対になった2つの不安定な電子の状態。スピンの向きが磁場でわずかに傾く。Two unstable electron states, born paired, triggered by light. Their spin orientation tilts slightly in a magnetic field.
伏角コンパスInclination compassINCLINATION COMPASS
N極・S極ではなく、磁力線が地面に対してどれだけ傾いているかで方角を読む方式。渡り鳥が使っている。Reading direction from how steeply the field lines dip toward the ground, rather than from north and south poles. This is what migratory birds use.
磁鉄鉱MagnetiteMAGNETITE
体内にある微小な磁性の結晶。光がなくても働ける仕組みで、クリプトクロム説の対抗馬。Tiny magnetic crystals in the body. A mechanism that works without light, and the main rival to the cryptochrome account.
アルファ波Alpha bandALPHA BAND · 8–13 Hz
脳が休んでいるときに出やすい脳波。何かを感じ取ると小さくなるので、「感覚が働いた」目印として使われる。Brain waves common when the brain is at rest. They shrink when something is perceived, so they serve as a marker that a sense has fired.
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