「無重量論争」って何?
はっきり言って「論争」と呼べるようなものではない。
まとめてくださった方がおられるので、そちらを参照されたい。
だーす氏VS山本氏
2ちゃんねるなど普段ほとんど見ない僕は、この頃、この人の正体をぜんぜん知らなかった。この時のやりとりにしても、実はすっかり忘れていて(^^;)、後になって「ああ、そんなこともあったな」と思い出したぐらいである。
さて、こうしてログを読み直すと、彼は本当に「地球の引力が届かないところに行くから無重量になる」と信じていたらしい。そして「僕の高校時代の理科の教師は、宇宙船の中が無重力になるのは「地球の引力が届かないところまで行ったからだ」と説明してましたし」という僕の発言を誤解して、
宇宙で重さを感じないのは個々の引力が小さいから
宇宙空間は「無重量」つまり単に重さがなくなるだけで、落ちていく対象が近くにあるかどうかということで重さが決まる
などという珍解説をやってしまった。
そして、僕にその間違いを指摘され、カチンときた。
彼は間違いを絶対に認めない人間なのだ。だーすが間違っているなどということがあってはならないのだ!
そこで彼は次のような論理のアクロバットを考えついた。
・無重量状態には2種類ある。地球の近くでは自由落下によって無重量になるが、地球から遠く離れた場合には引力が小さくなるから無重量になる。
・俺は後者の話をしていたのに、山本弘はスペースシャトルを持ち出して、前者の話に勝手にすり替えた。卑怯だ!
もちろん、これは間違っている。
第1に、無重量状態には1種類しかない。
第2に、僕は話をすり替えてなんかいない。
先生は「宇宙船」と言いましたよね。それで私は山本先生が挙げた人が言っていた「地球から遠ざかって地球の引力が及ばない場所」というのを元に設問したわけです。
つまり地球や他の天体の影響も無視出来る状況の宇宙船を想定していました。
勝手に想定されては困る(^^;)。僕はそもそも最初から「高校時代の理科の教師」の話をしている。僕の高校時代(1970年代前半)に学校で話題に出る「宇宙船」と言えば、アポロやソユーズのことだとピンときそうなものだ。地球の周辺(せいぜい月軌道まで)を飛んでいる実在の宇宙船の話なのだ。だから例としてスペースシャトルを持ち出すのは当然すぎるほど当然である。
ちなみに、自分で誤読しておいて人のせいにするのは、この人の常套手段である。
あ、、スペースシャトルや人工衛星が「宇宙」と呼べる所にいないことやそれらが自由落下状態だというのは理解していますよ。ですからあれらを「宇宙」船と称するのは間違いだと私は思っていますが、どうでしょうか。
勝手に定義を発明しないでいただきたい(^^;)。
どこからが「宇宙」かという明確な境界線があるわけではないが、一般に大気が無視できるほど薄くなる高度は「宇宙」とされている。だからこそ宇宙船とかスペースシャトルという名前がついているわけだし、乗っている人は宇宙飛行士と呼ばれているのだ。人工衛星を飛ばしているのは、米航空宇宙局(NASA)や宇宙開発事業団(NASDA)なのだ。
世界中でただ1人、だーすだけが「スペースシャトルや人工衛星が飛ぶ高度は宇宙とは呼べない」と主張しても、それに賛成する人はいないだろう。
ちなみに、勝手に自分の都合のいい定義を発明するのも、この人の常套手段である。
あ、もし自由落下であっても、個々の物体は万有引力で引き合う状態ですから、大きい物へ「落ちていく」つまり「微々たる重さがある」のですから「無重量」というのは厳密には間違いだと私は思います。
これも間違いである。
2個のボールを落下させた場合を考えてみよう。当然、ボール同士にも万有引力があり、微々たる力で引っ張り合っている。つまりボールはもう1個のボールに向かって(きわめて小さい加速度で)落下する。
しかし、このボールへの落下もまた自由落下である。つまり無重量である。
厳密に言えば、ボールの表面に付着した埃などは、ボールに対して落下していないから、ボールの重力場の中でわずかだが重量を持つ。しかし、だーすは「落ちていく」状態について述べているのだから、この条件には当てはまらない。
どっちみち、「宇宙船の中が無重量状態になる」という話をしている際に、普通、宇宙船自体の微小な万有引力については考慮しないものである。
「無重量」などの「重量」を、「重量・重力」に置換して読んで頂きたいと思います。
地球による重力がなくなったように見えても、実際は微々たる重力が働いていて重量も微々たるものがあるはずだ、という主張でございます。
だから無重量と言うのが正しいという前の主張は修正したいと思います、ということです。
つまり重力はなくなってないのなら重量もなくなってないので、「無」を使うのが正しくないのではないかという事で。
このくだり、何度読み返しても、さっぱり意味が分からない(^^;)。「「重量」を、「重量・重力」に置換して」ということは、「無重量」を「無重量・重力」と読めということなのか?
「重力はなくなってないのなら重量もなくなってない」というのも間違いで、先にも述べたように、重力場の中でも自由落下状態なら重量はないのである。
どうもこの人、「重量」という概念がよく分かってないんじゃあ……?
さて、僕はこの書きこみに対して「なんか変な人だな」という印象を受けたものの、レスをつけなかった。何を言いたいのか分からない(^^;)ということもあるが、掲示板の常連さんでもあるし、あんまり刺激して険悪な関係になるのも嫌だと思ったからである。
だが、実際には、この時すでに、だーすは刺激されてしまっていたのである。自分の間違いを指摘した僕を逆恨みし、敵視するようになっていたのだ。
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無重量状態には1種類しかない
物理が苦手の方のために、もう少し詳しく解説しておこう。
まず質量1000tで最大推力2000tの宇宙船を想定しよう。話を単純にするため、水平方向の動きは考えず、垂直方向の動きのみを論じることにする。また、地球以外の天体の重力も考慮しない。
【A】宇宙船が地表近くにいる場合
当然、宇宙船に作用する地球の重力は1Gである。
・2000tのフルパワーで下向きに噴射すると、宇宙船は1Gの加速度で上昇し、船内の乗員は2Gの重力を味わう。(これを【状態A−2】と呼ぼう)
・推力が1000tだと、推力と重量が釣り合い、宇宙船は空中にホバリングできる。当然、船内の乗員が味わう重力は1Gである。(これを【状態A−1】と呼ぶ)
・エンジンの推力を900tに下げると、宇宙船の重量を支えきれなくなり、0・1Gの加速度で落下しはじめる。乗員は0・9Gの重力を味わう。(これを【状態A−0・9】と呼ぶ)
・エンジンを完全に停止すると、宇宙船は自由落下状態になる。宇宙船は1Gで落下しはじめ、乗員が味わう重力は0G、すなわち無重量状態になる。(これを【状態A−0】と呼ぶ)
【B】宇宙船が地表から300kmの高度にいる場合
この高度では、宇宙船に作用する地球の重力は約0・9Gである。
・2000tのフルパワーで下向きに噴射すると、宇宙船は1・1Gの加速度で上昇し、乗員は2Gの重力を味わう。(これを【状態B−2】と呼ぼう)
・推力が1000tだと、宇宙船は0・1Gの加速度で上昇し、乗員が1Gの重力を味わう。(これを【状態B−1】と呼ぶ)
・エンジンの推力を900tに下げると、宇宙船の重量と推力が釣り合い、空中にホバリングできる。乗員は0・9Gの重力を味わう。(これを【状態B−0・9】と呼ぶ)
・エンジンを完全に停止すると、宇宙船は自由落下状態になる。宇宙船は0・9Gで落下しはじめ、乗員が味わう重力は0G、すなわち無重量状態になる。(これを【状態B−0】と呼ぶ)
【C】宇宙船が地球から遠く離れた空間にいる場合
宇宙船に作用する地球の重力はほとんど0とみなしてよい。
・2000tのフルパワーで噴射すると、宇宙船は2Gの加速度で加速し、乗員は2Gの重力を味わう。(これを【状態C−2】と呼ぼう)
・推力が1000tだと、宇宙船は1Gの加速度で加速し、乗員は1Gの重力を味わう。(これを【状態C−1】と呼ぶ)
・エンジンの推力を900tに下げると、宇宙船は0・9Gの加速度で加速し、乗員が味わう重力は0・9Gである。(これを【状態C−0・9】と呼ぶ)
・エンジンを完全に停止すると、宇宙船は自由落下状態になる。宇宙船は加速せず、乗員が味わう重力は0G、すなわち無重量状態になる。(これを【状態C−0】と呼ぶ)
整理してみると、
地球からの距離 0km |
地球からの距離 300km |
地球からの距離 無限大 |
乗員が味わうG |
推力2000t 加速度1G |
推力2000t 加速度1.1G |
推力2000t 加速度2G |
2G |
推力1000t 加速度0G |
推力1000t 加速度0・1G |
推力1000t 加速度1G |
1G |
推力900t 加速度−0・1G |
推力900t 加速度0G |
推力900t 加速度0・9G |
0.9G |
推力0t 加速度−1G |
推力0t 加速度−0・9G |
推力0t 加速度0G |
0G |
だーすは、【状態A−0】【状態B−0】が、【状態C−0】とは違うと主張しているわけである。地球からの距離が遠い場合には、無重量状態の原因は異なるのだ、と。
もちろん、そんなことはない。上の表を見れば誰でも分かるだろう。地球からの距離に関係なく、宇宙船の乗員はエンジンの推力に比例したGを味わうのだ。
したがって、【A−0】【B−0】は【C−0】と同じである。宇宙船が地球の近くにいようが遠く離れた場所にいようが、エンジンを切って自由落下状態になれば、0G、つまり無重量状態になるのだ。