「ふしぎ」を見に行こう

• 花火大会は楽しいよね。色とりどりの光、大きな音、けむりのにおい……。昔の人も花火を楽しんでいたのかな？
• 8世紀後半ごろの中国で発明された黒色火薬が花火のはじまりとされているよ。当時は医薬品や殺虫剤ざいとして使われていたらしい。見て楽しむ花火は14世紀ごろのイタリアで発展はってんしたそうだよ。
• そんなに昔から！ 日本にはいつ伝わってきたのかな？
• 16世紀ごろに鉄砲てっぽうとともに伝わってきたと言われているよ。
• 花火大会もそのころから行われていたの？
• もう少しあとだね。一番歴史が古い花火大会はおそらく、江戸えど時代から続く隅田川すみだがわ花火大会。東京・両国の隅田川すみだがわの川開きの日に行われていたんだ。
• テレビでも見たことがある！ 花火が打ち上がったときに「た〜まや〜」「か〜ぎや〜」っていうかけ声が聞こえるけれど、あれは何？
• 「玉屋」「鍵かぎ屋」は江戸えど時代の隅田川すみだがわ花火大会を担当していた花火師しの屋号だよ。江戸えどの人たちはそれぞれの花火をほめたたえて「た〜まや〜」「か〜ぎや〜」とかけ声をかけていたんだ。玉屋は火事を起こして町を焼いてしまい、江戸払えどばらい*となり一代で終わってしまったけれど、鍵かぎ屋は続いていて今は十五代目だよ。

* 江戸えど時代の刑罰けいばつ。江戸えど市外へ追い払はらわれた。

• へ〜！ そのころから打ち上げ花火はあったの？
• 当時は今でいう、おもちゃ花火のレベルで、色も暗いオレンジ色（黒色火薬の色）だけだったらしい。本格ほんかく的な打ち上げ花火が登場したのは明治時代のころと言われているよ。
• 日本の打ち上げ花火はきれいだと聞いたことがあるよ。でも海外にも花火はあるんでしょ？ 何がちがうの？
• 日本の打ち上げ花火は、花火玉が球の形をしていて、上空で花のように丸く広がるのが特徴とくちょう。何重にも開花したり、ひとつの花火の中でさまざまな色を出したり、色が何度も変化するものもあるよ。

海外の花火玉と日本の花火玉のちがい

海外の花火玉

日本の花火玉

ヨーロッパの花火玉は円筒えんとう形で、柳やなぎの枝えだのような形に開き、色も1色のことが多い。

• 丸い打ち上げ花火は、日本ならではのものだったんだね。
• 最近では海外でも日本の花火玉が作られるようになったよ。丸い花火玉は、開いたときにどの角度から見ても丸くて美しい。でもそれ以外のメリットもあるんだ。
• どんなメリット？
• 丸い形は外側からの力に強い。だから打ち上げのときに強い力で発射はっしゃしても、ひびや割われが出にくくて安全なんだ。上空で割薬わりやく* の力で割われるときも、丸い形のおかげで均等きんとうに割われるよ。

* 花火玉を破裂はれつさせ、星を点火・放出する火薬

• 機能きのう的な理由もあったんだね。
• 鳥の卵たまごが丸い形をしているのも同じ理由だよ。卵たまごは外からの力に強くて割われにくい。でも、ふかのときは、ひなが卵たまごのからを内部からやぶりやすいんだ。
• たしかに卵たまごもそうだね！
• そのような強い構造こうぞうをしているおかげで、丸い花火玉は、玉を大きく作ることが可能かのうなんだ。
• へ〜、大きな花火を見られるのも丸い形のおかげなんだね！

花火玉の構造こうぞう

例）日本が世界にほこる花火玉「八重芯やえしん」

星：もえて光と色を出す火薬を造粒ぞうりゅうまたは成形したもの。順に色が変わる花火をつくるときは、いろいろな火薬を層そうにして造粒ぞうりゅうする。打ち上げ花火において一番大事な部分であり、作るのに一番時間がかかる。

割薬わりやく：もみがらに粉火薬をまぶしたもの。花火玉を破裂はれつさせ、星を点火・放出する。

※なぜ「八重芯やえしん」という名前なの？

芯しんとなる星が同心円に二重にならんでいる花火玉を「八重芯やえしん」という（一番外側の親星はカウントしない）。「八」はたくさんの数を意味し、当時の技術ぎじゅつで作れる最高レベルのものだったので、二重ながらそう名づけられた。しかしその後、八重芯やえしんをこえる「三重芯みえしん」「四重芯よえしん」も開発された。

• 花火師しの経験けいけんと勘かんをたよりに発展はってんしてきた花火は、実は化学、力学、色彩しきさい、音響おんきょう、安全、環境かんきょうなど多くの分野にまたがる科学技術ぎじゅつでもあるんだ。そんな花火の科学について知っておくと、花火鑑賞かんしょうがもっと楽しくなるかもしれないよ。

打ち上げ花火の「大きさ」

〜大きいほど高く上がる？〜

• 花火玉ってどれくらい大きいの？
• 一番小さな2.5号サイズの花火玉で直径7.5cm。花火大会でよく打ち上げられるのは8号〜10号サイズの花火玉で、10号玉は直径30cmくらいあるよ。ちなみに10号の次は20号、30号と続くよ。

* 花火玉のサイズは「号数」で表す。玉の号数とその直径との関係：3号＝3寸すん（9cm）；4号＝4寸すん（12cm）；……；10号＝１尺しゃく（30cm）；……；40号＝4尺しゃく（120cm）

• 一番大きな花火玉はどのくらい大きいの？
• 今のところ40号（四尺しゃく玉）が最大のサイズ。直径120cmで重さは420kgくらいあるから、発射はっしゃ用の筒つつに入れるのも大変な作業なんだ。
• そんなに重たいものが打ち上がるの！？
• 大きい花火ほど、高く打ち上げるんだよ。40号の花火玉の場合、直径700mもの大きさに開くから、上空700mまで打ち上げるよ。このときの速度は新幹線しんかんせんの最高速度より速いんだ。
• 新幹線しんかんせんより速く、スカイツリーよりも高く上がるんだね！

打ち上げ花火の大きさと高度

打ち上げ花火の「形」

〜覚えておきたい基本きほんの形〜

• 打ち上げ花火にはいろいろな形があるよね。
• 大きく「割物わりもの」「小割物こわりもの」「ポカ物」に分けられるよ。さっき紹介しょうかいした八重芯やえしんは「割物」の菊きくや牡丹ぼたんで使われているよ。

打ち上げ花火の主な種類

割物わりもの：代表は「菊きく」と「牡丹ぼたん」。菊きくは光の尾おを引き、牡丹ぼたんは尾おを引かない。他に、ちょうちょうやハートなどの形をした「型物」がある。

小割物こわりもの：花火玉の中にいくつも花火玉が入っていて、小さな花火が同時に開く。

ポカ物：花火玉がくす玉のようにポカッと割われるもので、「柳やなぎ」や「蜂はち（光や音がいろいろな方向に飛ぶ）」などがある。

• 花火大会でよく見られる「スターマイン」は、たくさんの花火を同時に、または連続して打ち上げる方法のことで、これは、しかけ花火に分類されるよ。

しかけ花火の主な種類

しかけ花火には「スターマイン」の他、火薬をつめた紙製かみせいの筒つつ（ランス）を木枠きわくにいくつも取り付けた「枠わくしかけ」や、ワイヤーロープにつるされたランスから火花を落とし、滝たきのように見せる「ナイアガラ」などがある。

打ち上げ花火の「色」

〜たった4色から作られている？〜

• 花火はいろいろな色があってきれいだよね。
• いろいろな色があるように見えるけれど、実は花火は「赤」「黄」「緑」「青」の4色が基本きほんなんだ。
• え？ そんなに少ないの？
• 花火に色がついているのは、火薬にまぜている炎色剤えんしょくざいとよばれる金属きんぞく化合物のおかげなんだ。金属きんぞくには、もやすと特有な炎色反応えんしょくはんのうを起こし炎ほのおに色をつける性質せいしつがあるんだよ。

花火の基本きほんの4色

花火の発色は金属きんぞく化合物の炎色反応えんしょくはんのうを利用したもの。明治時代に金属きんぞく化合物が輸入ゆにゅうされ、明るくあざやかな色の花火ができた。

• 金属きんぞくって、こんなにきれいな色を出すんだね。
• 他の色を出す金属きんぞくもあるけれど、現在げんざいは取りあつかいやすさなどの理由からこの4つが使われることが多い。でも4色を組み合わせることで、いろいろな色を出せるんだ。最近はオレンジ、水色、エメラルドグリーンなどのあざやかな色も見られるようになったね。

打ち上げ花火の「音」

〜光った後に音が聞こえてくるナゾ〜

• 「ヒュー」「ドーン」っていう打ち上げ花火の音にもワクワクしちゃうよね！
• 「ヒュー」というのは花火玉が空にのぼるときの演出えんしゅつ音だね。あれは「笛花火」という花火を花火玉にとりつけて、音を出しているんだ。
• そうなんだ！ あの音を聞くと「来るぞ来るぞ〜」って思うんだ。そのあと花火が開いてから「ドーン」という音が聞こえてくるけど、どうして光ってから音がなるの？
• それは、光が届とどくスピードと音が届とどくスピードがちがうからなんだ。「光」は一瞬いっしゅんで届とどくけれど、空気の振動しんどうによって伝わる「音」は届とどくのに時間がかかる。光ってから音が聞こえるまで2〜3秒かかることもあるよ。
• その2〜3秒の間ってゾクゾクする！
• うん。花火玉が大きくなるほど、開くときの爆発ばくはつ音も大きくなるからね。一番大きな40号の花火ともなれば、その場にいるとすごい迫力はくりょくを感じるよ。

打ち上げのしくみ

〜花火師しはプログラマー？〜

• 打ち上げ花火は、どうやって打ち上げているの？
• 大砲たいほうと同じように、火薬を使って打ち上げているよ。筒つつの底に打ち上げ用の火薬（揚薬あげやく）をしきつめ、導火線どうかせんを下にして花火玉を置く。導火線どうかせんに火がついた瞬間しゅんかんに真上に打ち上がり、導火線どうかせんにそって火が伝わっていき、ちょうど導火線どうかせんがもえきったとき、玉の中心にある割薬わりやくが点火され、破裂はれつして開くんだ。

花火の打ち上げのしくみ

導火線どうかせんは時限装置じげんそうちの役目。その長さは大きな花火玉ほど長くなる。

• 花火師しさんが火をつけているの？ あぶなくない？
• 昔は筒つつの中に火種を投げ入れたりしていたけれど、それはかなりあぶない方法だった。今は電気を使って点火しているよ。すべての筒つつをならべ終わったらコードでつなげ、遠くからスイッチを入れるだけ。打ち上げるタイミングもあらかじめコンピューターにプログラムしておけるんだ。
• 現代げんだいの花火師しさんはプログラマーでもあるんだね！
• いっぽうで花火は細かい手作業で作られているという面もあるんだ。1個この花火玉を作るのに、星のつくりはじめから1〜2カ月かかることもあるよ。これからの時代は、より安全で環境かんきょうにもやさしい花火を作る技術ぎじゅつも必要とされるだろうね。ぼくたちも研究を重ねて貢献こうけんできればと考えているよ。
• 一瞬いっしゅんのかがやきのためにそんなにも時間と手間が……。これから花火大会を見るときは、そのつもりで見るよ！