科学の壁
うう・・・。「マイレールコンサート」の楽しいお話は、脇に置いておきます。 コンサート(ライブ)フィナーレで、日本酒二合とソラナックス0,5mg二錠を放り込み、ハイテンションで打ち上げ、ビール大ジョッキを開けて、20時前に睡眠薬抜きで寝たら、苦悶の悪夢で目覚めました・・・。 寝汗・・・。時計を見たら、日が変わり24時を回っていました。 ソラナックスは安定剤です。本当はダメですが、同行した看護師の了承で満員電車で薬と酒。 発作を起こしそうになり(閉所恐怖)、5年ぶりくらいで電車で倒れるところでした。更にポケット瓶のウィスキーで、プロ根性の「ファインダー覗いて我を忘れる作戦」で、無事に福島までたどり着きました。(ホッ!) って、今回のブログとは全く関係ありません。 昨夜、寝る前にSFの漫画を読み、科学的な(他人が気が付かない様な)矛盾点に気がつき、夢の中で悶絶して、飛び起きました。 昨夜の苦悶点は「人類が、太陽系外にその移民先を求めたのは冷凍冬眠方で長時間の時空を超え、ワープ航法で移動し・・・。」 皆さん、気が付きませんか。そう、普通に読んだら絶対に流します。ここで、ワープ航法が出来るか出来ないか?を問題にすると、特殊相対性理論や、ホーキングの宇宙論など等で絶対に無理なのは、横に放り投げて・・・。 機転を利かせて考えてください。「何故にワープ航法が出来るのに、数百年を冷凍冬眠するの?」 ああ・・・眠れねぇー! して、今晩の苦悶・・・。 これは、本当に良くある、著者の勘違い。一般的に航空機や船舶のスピードにはノットを使います。あ、別に我々が使うkmでも、この場合苦悶しません。実際には、二種類のスピードがあり、実際に出している(機が)スピードと対地速度があります。何故なら、流体(大気も流体だよ)の中では、追い風(追い潮?)の中では実際よりもスピードが上がるし、向かい風(向かい潮?)の中では、実際よりスピードが出ないから。 ひとまず、頭の中に「へぇー」とインプットしてください。 もう一つ、コンコルド無き現在。民間が、普通に乗れる最速の乗り物(宇宙ロケットは25億円かかるので普通じゃないです)は、旅客機。亜音速と呼ばれ、通常マッハ(パイロットはマックと言う)0.85位です。 ここから多少ややこしいですよ。数式などはジャンジャン省きます。実は、B747(若しくはA340 4発(エンジンがある)ジェット旅客機)は、出そうと思えば、マッハを越せます。ただし、出したとたんに空中分解します。マッハを超し、安全に飛行するには「マッハコーン」の問題があるのです。 この問題を上手く解決したのがF14等の可変翼機・・・となると話が明後日になるので止めます。 マッハを超すには機体の形状に気を配る。と覚えましょう。 さて、マッハ=音速の定義も覚えてもらいましょう。「え、音の伝わるスピードだ。」そんな声が聞かれそうですが、うんうん、その通りですが・・・。 「音速 マッハ1=時速○○kmと言う定義が出来ない」って知っていますか? 音速とは、大気の密度によって異なる。なぜに、大気が太字なのかは後で分かります。大気は地上でも密度が頻繁に変わります。皆さん、普段大気密度を数値で見てますよ。・・・天気予報ですhpa=気圧ですね。 この大気圧、大気密度は、上空に行くほど薄くなります。つまり、上空に行くほど音速は遅くなると言う現象が起きます。大気密度が濃い気圧が高いほど、音の伝達は遅くなります。ただし、大気密度が薄い=抵抗が少ないので先の旅客機の苦悩が生まれます。エンジン出力はでかいので、出す気にになれば出ちゃうのネ。オートパイロットを使わずにマニュアル操作で、最大マックで飛行するB747のパイロットの話しなど、本で出てます。 そりでは(誤字じゃないよ)「機体形状考えて、スピードだせば」となると・・・。コンコルドになります。 ここで、翼の揚力を出すと、話しが脱線しますので出さないですが、マッハコーン=衝撃波です。乗っている人はマッハを超しても、何も起きませんが・・・。その通過後には、衝撃波が広がります。 その衝撃波は物凄く、コンコルドは衝撃波を抑えるために最大高度(殆ど成層圏 宇宙に近いな)で人口のの少ない地域でしかマッハ飛行を出来なかったほど。 なので自衛隊機は、健気にもスクランブルがかかっても日本列島上空ではマッハ0.85でしか飛行してはいけない規則があります。F-15でマッハ2.5だったかな?東京~大阪15分。おっとろしいスピードです。 覚えましたね。音速は密度で変わる。音速を出すと、衝撃波が起きる。 ここに私の苦悩が起きます。 日本の潜水艦探知能力は世界一です。水中は、密度が濃い為に音の伝わりが早く条件が良ければ地球の裏側の音も拾えます。 何気無く書いた一文・・・。 科学的に無知な空想戦記で登場する「水中速力マッハ○○」と言う潜水艦があります。さて、皆さんもご一緒に苦悩しましょう。 コンコルドは成層圏近くを飛んでいたのは衝撃波と、もう一つ燃費を少しでも減らす為です。大気密度が濃いと燃費が悪化します。 非常に身近に考えると、陸上を歩くのと、水中を歩くのではどちらが大変でしょうか?原理は一緒です。 ちょっとだけ脱線。「えーじゃぁコンコルドの実際のスピードって案外遅いの?」と思われる方、地球が丸いのを忘れてます。高度が低いと地球の丸い部分に沿って飛行しますが、より宇宙に近づけば・・・そう、直線的に飛べて距離が短縮されるのです。 コンコルドが飛行を止めたのは、馬鹿みたいな燃費の環境問題とか、騒音問題と言われますが本当は、裏にこの成層圏を飛行する為に、パイロットが宇宙放射線によって被曝する為と真しとやかに言われます。が、コレも別な話し・・・。 マッハで水中を爆進する潜水艦・・・起こる衝撃波、大津波・・・。考えたら、飛び起きました。 そう言えば、ちなみに大気が無い宇宙ではマッハと言う速度は使いません。 あ、次は宇宙空間で炎上して落ちる宇宙船に悩みそう・・・。 宇宙空間で衝撃波を起こす作品も結構多いんだな。だから!宇宙では大気が無いんで衝撃波起きませんから 残念! そんなあなたを私は笑劇してます・・・。