英語版クイズをもとにAIで日本語で作成しました。出典は日本語版ウィキペディアにリンクしています。
工学は、数学や物理学、化学といった基礎科学を工業生産に応用し、まだ存在しないモノや状態を実現する学問です。その言葉自体は比較的新しいものですが、ピラミッドやローマ水道、万里の長城など、古代から工学に相当する営みは続いてきました。 このクイズでは、「engineer」の語源や最古の名の知られた技術者、蒸気機関や電気工学の誕生、コンピュータ支援設計の用語まで、工学の歴史と広がりを幅広く取り上げます。 後半では、20世紀最高の運河と評されるパナマ運河を題材に、閘門の構造や難工事の舞台裏、建設に携わった日本人技術者のエピソードも問います。
全30問の答えと解説。クイズで遊ぶ
Q 01論争を呼んだ工学プロジェクトとして挙げられるダムは？
三峡ダム
核兵器開発、SUVの設計と使用、重油抽出なども論争の例に数えられる。一方で、企業の社会的責任について厳しい方針を設定している工学企業もある。
Q 02パナマ運河が開通したのは何年？
1914年
予定より2年早い8月15日の開通だったが、第一次世界大戦の開戦直後だったため、運河の利用は1918年ごろまで低迷した。
Q 03「engine」の語源となった ingenium は何語？
ラテン語
ingenium は「先天的な特性、特に知能」を意味し、そこから派生して「賢い発明品」を指すようになった。1250年ごろの成立とされる。
Q 04電気工学の発端とされる1800年代の実験を行ったのは？
アレッサンドロ・ボルタ
その後、マイケル・ファラデーやゲオルク・オームといった先駆者の実験を経て電動機が発明され、真空管やトランジスタの発明で電子工学の発展が加速した。
Q 05パナマ運河の全長はどれくらい？
82キロメートル
最小幅は91メートル、最大幅は200メートル、深さは一番浅い場所で12.5メートルである。マゼラン海峡やドレーク海峡を回り込まずにアメリカ大陸の東西海岸を往来できる。
Q 06既知の世界最古のアナログコンピュータといわれる装置は？
アンティキティラ島の機械
古代ギリシアのこうした機械には差動装置や遊星歯車機構の知識が必要で、その原理は産業革命期のギアトレーン設計を助け、今もロボット工学や自動車工学で広く使われている。
Q 07CAMソフトウェアは何に与える命令列を生成する？
CNC機械
特定の工学分野向けのソフトウェアは多く、生産工程を管理する工程管理システム（MPM）や、半導体集積回路やプリント基板の設計を支援するEDAなどがある。
Q 08医用生体工学が専門とする領域は？
生体への人工物の埋め込み
現代医学は一部の臓器の機能を人工のものと置換できるようになっており、心臓ペースメーカーなどがよく使われている。心臓はポンプ、骨格はてこの連結として工学的にモデル化できる。
Q 09パナマ運河がパナマへ完全返還されたのはいつ？
1999年12月31日
返還は正午に行われた。現在はパナマ運河庁が管理し、国際運河として船籍や軍民を問わず通航が保証されている。
Q 10名前が伝わる最古の土木技術者とされるのは誰？
イムホテプ
紀元前2630年から2611年ごろ、サッカラで階段ピラミッドの設計と建設の監督をしたと見られている。エジプトのファラオに仕えた人物である。
Q 11「civil engineering」に「civil」が付けられた理由は？
軍事と無関係だと示すため
民間の橋や建築物の建設技法が工学分野として円熟した際の命名である。その後「engineering」は、エネルギーや資源を利用して便宜を得る技術一般を指す言葉になった。
Q 12古くは「engineering」という語は何だけを意味した？
軍事技術
「engineering」という概念は比較的新しく、先に「engineer」という言葉が存在していた。現代の意味での用法が定着した後も、土木工学という訳語にその名残がある。
Q 13サッカラの階段ピラミッドを築かせたファラオは誰？
ジェセル王
建設は紀元前2630年から2611年ごろと見られている。古代の工学の精巧さを示す例としては、ほかにアレクサンドリアの大灯台やバビロンの空中庭園も挙げられる。
Q 14紀元前4世紀ごろのギリシアで開発された兵器は？
Q 21ガトゥン湖はどの川をせき止めてできた人造湖？
チャグレス川
湖にはかつての山頂や尾根が半島や島として点在し、最大の島はバロコロラド島である。湖水はパナマ市の上水道の水源にもなっており、水道水をそのまま飲める。
Q 22NASAの航空宇宙デザインの展覧会を開いた美術館は？
シカゴ美術館
建築、造園、インダストリアルデザインは工学と芸術が直接交わる分野で、大学では工学系と芸術系の両方の学部に関連学科がある。
Q 23「electricity」という言葉を史上初めて使ったのは誰？
ウィリアム・ギルバート
1600年に『De Magnete』を著した人物で、この功績から電気工学の祖とされている。同じルネサンス期には蒸気機関の発明も続いた。
Q 241700年代末の業績が航空工学の起源とされる人物は？
投石機
中国、ギリシア、ローマでは三段櫂船、バリスタ、カタパルトといった複雑な機械式兵器が使われていた。中世にはトレビュシェットも登場する。
Q 151698年に世界初の蒸気機関を作ったのは誰？
トーマス・セイヴァリ
蒸気機関の開発が産業革命をもたらし、大量生産の時代が始まった。産業革命期には各種機械やその修理・保守のための道具が発達し、イギリスから海外へ広まっていく。
Q 16現代の意味での「engineering」の概念が生まれたのは何世紀？
18世紀
その概念に合致する営み自体は、古代の人々が滑車や梃子や車輪といった基本的機構を発明したころから存在していたと考えられている。
Q 17パナマ運河の最高地点ガトゥン湖の海抜は？
26メートル
運河中央部の海抜が高いため閘門で船の水位を上下させる方式が採られ、「水の階段」と呼ばれる。「船が山を越える」と評されることもある。
Q 181325年ごろの文献で「engineer」は何を意味した？
軍用兵器の製作者
当時の「engine」はカタパルトのような戦争用の機械仕掛け、つまり兵器を指していた。「engine＋-eer＝機関の操作者」という説明はよく見られるが、誤った分析とされている。
Q 1919世紀後半、マクスウェルと誰の成果で電子工学が始まった？
ハインリヒ・ヘルツ
電子工学は今では工学の中でも特に技術者の多い領域となっている。真空管やトランジスタの発明がその発展を一気に加速させた。
Q 20化学工学が新たな産業として確立したのはいつごろ？
1880年ごろ
産業革命期の大量生産は新素材や新製法を必要とし、化学物質を大量に作る必要から生まれた分野である。化学工場や製法の設計を担っている。
ジョージ・ケイリー
初期の航空機は他の工学分野の概念や技法を取り入れつつ、大部分は経験主義的に発展した。初飛行からわずか10年後には第一次世界大戦で軍用航空機が開発されている。
Q 25材料の疲労損傷の計算に使われる経験則は？
マイナー則
工学では半ば経験則的な手法もよく採用され、航空機の空気力学的流れもナビエ-ストークス方程式の数値近似で表す。科学では考えられない特徴として、パラメータ変化法も挙げられる。
Q 26工学の博士号を最初に取得した人物は誰？
ウィラード・ギブズ
イェール大学での取得で、自然科学分野としてもアメリカ合衆国で2人目の博士号だった。
Q 27設計した橋が芸術的だと評される技術者は誰？
ロベール・マイヤール
工学と芸術の接点は多く、南フロリダ大学ではアメリカ国立科学財団の支援を受けて、工学部に芸術と工学を組み合わせた学科を開設した。
Q 28工学を「エネルギーや自然の利用を通じて便宜を得る技術一般」とする事典は？
『世界大百科事典』
基礎科学と工学の違いは絶対的ではなく、電子工学や薬品生産のように基礎研究の成果が研究開発に直接組み込まれている分野もある。
Q 29パナマ運河の設計図を求められ「壊す方法は知らない」と答えたのは？
青山士
青山士は帰国後に内務省の技官となり、信濃川の大河津分水路補修工事や荒川放水路建設工事に携わった。
Q 301928年にパナマ運河を泳いで渡った冒険作家が払った通航料は？
36セント
通航料は1トンにつき1ドル39セントで平均54,000ドル。2008年2月にはクルーズ客船「Norwegian Jade」号が313,000ドル以上を支払い、船舶の大型化で最高額の更新が続いている。