乗り物って、日常生活で至る所に広がっている。
車・電車・船など交通を便利にするものもあれば、遊園地の乗り物といったように楽しさを重視するものもある。
いずれにせよ、人間が走るよりずっと速いスピードで走行できるよね。
そこで先日、電車に乗って通勤したときにふと思った。
「人間が出せるスピードより速いものに乗って、なんで何ともないんだろう？」
いつも乗っているから、その恩恵にあやかっているけどよくよく考えたらなんだかちょっと怖い気がしてきたんだよね。
サラマンダーよりずっとはやい！！
速い乗り物って、乗ってて体が破裂しない？
のっけから、なんだか物騒な見出しになってしまったが…。
人間って、気温や圧力でどれくらい耐えられるかってあるでしょ。
普段だと、気温のほうがなじみ深いしイメージしやすいかも。
例えばこんな感じ。
暑すぎると体の熱を逃がす機能に異常が生じ、あっという間に生存できなくなる。
大よそ45℃前後になると、かなりヤバイそうな。
反対に寒い時だと、体を震わせても熱を作り出すことがだんだんできなくなり、体温が下がり続けて死に至る。
寒さの場合は、条件による限界の差が激しい模様。
とまぁこんな具合で、気温に関していえばこの間の温度でしか人間は生きられないわけだ。
気温は自然の力によるものだが、乗り物のスピードは人間が高みを目指して作り上げたものと言える。
それをつかうってことは、乗っている間にすさまじい空気の層にぶつかることが容易に想像できるよね？
ぶつかるということは直に空気の圧力を受けるってことだから、強風下ではまともに立つこともできないのはよくわかる。
じゃあその状況を再現しておきながらも、乗り物の内部に入った人間はどうして何ともないのか？
実をいうと、乗り物の中に限って言えば理論上は耐えられない速度がないみたいだ。
だからスピードから生まれる空気の圧力に耐えられなくなって、体が破裂してしまうことも考えにくいのね…。
慣性の法則に、答えがある
ここで昔の知識を思い出してみよう。
学生時代に“慣性の法則”というものがあったのを覚えているだろうか？
簡単にいうとこういうこと。
・物体は外からの力が働いて、初めて動くことが出来る。
・当然力が無ければ、物体はその場にとどまり続け静止する。
・反対に力が加われば、基本的にその加えた力の強さのスピードをずっと保って動き続ける。
なんていう法則ね。
動き止まるじゃんって思うかもしれないけど、それは物体と隣接する部分から摩擦が働いているってだけ。
それが無ければ、永遠に同じスピード・方向に動き続ける。
これがあるからこそ、人間は反対からの圧力に悩まされずに済むんだよね。
一定のスピードで進むということは、何らかの力が加われない限り落ちることはない。
ということは進んでいる向きにのみ、常に力が働いているし何も邪魔する要素が無いので余計な圧力を受けない。
すると自分自身も、周りもすべて同じ方向を進むというわけ。
動いていても何も変化がないので、結局は止まっている状態と同じになるんだよね。
こんなことから、理論上はどれだけスピードを出しても人体に基本的に影響がない。
ただし、この状態に持っていくには条件がある。
一切摩擦が存在しないということが必要だ。
つまり真空状態じゃないと、再現が出来ないというわけ。
空気があると、それも摩擦を生み出す原因になるからね。
結局動く物体を止めようとする圧力が働くので、普通の状態で猛スピードを再現すればだんだん人間は耐えられなくなる。
特に生身の状態だと、よりそれが顕著になるが何かで覆われているとモノにもよるが軽減が出来るんだよね。
乗り物に乗っておけば、空気による圧力を無視できる！
人間の体を生身ではなく、何かで覆えば空気の抵抗…もとい摩擦を軽減できる。
そういう事実があるみたいなのだが、いったいこれはどういうことだろうか？
先ほどの“慣性の法則”を説明するときによく使われる、電車を具体例にしてみるとこんな感じになるよ。
先の通り、この法則が働いている間の人間の動きをおさらいしておく。
直立した状態ならば、自分から動こうとしない限りその場所にとどまり続けるよね。
そして何らかの力(ここでは歩くという行動)が働くと、人間は動きを始める。
当然電車内でも、歩く部分を除けば全く同じことが起きるよな。
電車に乗り込んだ後、座るか立つのでその場にとどまる。
そして電車が動き出したら、その動く方向へ力が働くよね。
静止し続けている物体(人間)が、急に動き出した方向へすぐに適応は出来ない。
よって一瞬だが、とどまり続ける力によりバランスを崩しやすくなる。
それもそこを過ぎれば、電車が走っていようが同じ速度を保っていると人間もその方向へ動いているということになるわけ。
反対に電車が止まる時は、今まで動いていたものがその場にとどまろうとする。
一緒に動いていた物体(人間)は同じく動いており、一歩遅れてその場に静止する力が働くわけ。
だから停車直前に、またバランスを崩しやすいのよね。
ここまでが、完成の法則が働いている最中の出来事。
じゃあ、この電車が動いている間は周りの空気はどうなっている？
電車の外側には、そのスピード相応の圧力が吹き荒れているため非常に風が強い状態になるよ。
電車が生身の状態になって、その圧力を受け止めながら走行しているからね。
しかしその中に入っている人間は、車外の圧力を受けることは当然ない。
中の空気の流れは停車中とほぼ同じな状態のため、風が強いなんてことにならないだろ？
ということは、内部にいる間反対側に向かう力が無いため何の影響もない。
この条件が整えば、たとえ相当なスピードで走っていても中にいれば反対に働く圧力はない。
一見、力の向きと反対に働く空気の圧力でそのままだと人体は破裂…もといぺっちゃんこになると思うけど…。
こういう事情のために、人間そのものが出せるスピードがあったとしても危険になることが無いんだよね。
だからたとえ最高時速が300km/時を超えるような、新幹線などに乗っても安全に過ごせるわけだ。
これが外に出た状態のままだと、一瞬で人体なぞ吹っ飛ぶと思うけど中にいる限りは同じ力が空間全体に働くため大丈夫というわけ。
まぁそうじゃなかったら、そもそも乗り物自体が一切発展するわけがない。
場合によっちゃ、動物に乗って草原を駆るというロマンあふれる光景も一切見ることも想像することもなかっただろう…。
不思議な物理の法則は、人間の体を安全にするためでもある
もちろん、乗り物のスピードは生物が耐えられるかどうかは使われる前に入念に検証されるだろう。
適切な条件がすべて整っていなかったら、文字通り簡単に人間なんぞ吹っ飛んでしまうからね。
これで乗り物に乗って、スピードが出ている状態でも簡単に危険な状態にならないのがなんとなくでもお分かりいただけただろうか？
人体を助ける生命線は、慣性の法則によって生み出されていたんだね…。
学生時代、初めて習ったときにこの動く動かないってことは知ったんだけど。
何年も時を経て、何の気なしに気になったことについてこれほどまで大きく関係していたとは思わなかったぜ。
やっぱりなんでも気になるって、改めて大事だな。
今回はここまで。
すごく懐かしい単語が出てきたと同時に、地球の小さな不思議について知ることが出来た。
これが常識じゃなかった時代って、いったいどんなだったのかすごく気になってくるな…。
そんな簡単に、空気で人間サンドイッチにはならないからな！