無重力の宇宙空間と地上での重りを付けたバネの運動の違いについて

2019/04/02

 読者の皆様へ。

 無重力の宇宙空間と地上での重りを付けたバネの運動の違いについて考えましょう。

 無重力の宇宙空間では、重りを付けたバネの運動は、理論上、永久に続くはずです。それは

感性で判ります。支点がしっかり固定出来ればですが。支点が無い場合、片側重りだとある方

向に等速度直線運動を重りがしたいですが、バネの運動で変則的な運動をします。勿論、宇宙

空間では支点を固定する事など不可能です。

 では、地球上の金属の柱に固定して垂らしたバネに重りを付けた垂直上下運動では、重りは

やがて地上に近い点で静止します。この原因は、空気抵抗と摩擦とバネの自重等でしょう。

 地球上では、重りをバネに静かに垂らして静止した点が、上下の振幅の中心となり得ます。

しかし、宇宙空間では、バネの自然長が振幅の中心となり得ます。

 空気の流れが地球上にはあります。一方で、宇宙空間には、空気はほぼ存在して居ません。

そうすると、宇宙空間には流れが無いのでしょうか? 恐らく、短距離の移動であるなら誤差

なく目的地に向かう事が出来ます。しかし、光年距離くらいになると、何らかの因子で正確に

目的地に向かう事が出来ません。

 恐らく、光の粒子でさえ波動性を無視しても、最短距離を移動する事が出来ません。これは

他の重力源からの引力では無くて、宇宙空間にもやはり何かの微粒子なり、人間では発見でき

無い流動的何かが存在しているからです。

 だから、目視では無くて、宇宙空間の熱源やら重力源やらを測定する時は別の方法を取りま

す。その方法でも、恐らく現実の例えば銀河系の正確な姿は観ることが出来ません。これは、

地球が銀河系内に有るからで、外からの測定ではないからだと考えられます。

 地球上でさえ、人工衛星を沢山打ち上げて、外から地上を観察するまでは、秘境が存在して

いました。

 話を戻すと、スターシップが有るとして、その外側に金属の柱で小さなバネ重り実験をして

も、実験室で波の実験をしている様なものです。水の粒子の大きさも模型の質も変わらないの

で、津波被害の想定は予想を遥かに上回るに違いありません。

 これは話を狭めて言うと、大の大人が海の波でサーフィンするのと、小学生がサーフィンす

るのでは、体重も違えば、表面張力も違うのと変わらないと思うからです。私は体が小さく大

波に乗れないのですが、その理由は筋力にあるのでは無くて体重にあります。度胸にもよりま

すが。

 答えは海面によるボードへの表面張力のはずです。言い換えれば、やはり水の粒子の大きさ

も関係していて、ボード、人の体重、反発力(浮力)等です。ミニチュアのオモチャで10セン

チの波を乗せるのと、30メートルの大波をプロサーファーが乗るのでは、明らかに違いがあ

るのは、一目瞭然ですよね。

 大きな波に成る程、構造物に与える破壊力は指数関数的に上がります。水も粒子なので、波

の壊れかたも違います。壊れる速度も違います。

 小波と大波では、波の進む速度も違います。海水の流れの速度も違います。これが不思議な

のですが、やはり水の粒子の大きさは大きな一因です。

 宇宙空間に考えを広げてみると、空気はほぼ存在して居ませんが、素粒子の存在は否定でき

ません。だから、宇宙空間にも、仮に平坦な空間だとしても、何らかの因子で流れは存在して

いるはずです。

 続きはまた今度に。

                              2019年4月2日 著者