段ボールの箱を両手でたたくと、勢いよく飛び出した煙はドーナツ状のかたまりとなって飛んでいく。そのスピードと、身体に当たったときの意外に大きい衝撃に驚くこと間違いなし。風に吹かれるのとは違う、空気の弾丸があたった感じ。
空気中を空気がかたまりとなって飛ぶ、そんなことがどうして起きるのか。空気は、固体に比して「流体」と呼ばれ、一定の形を取らず自由に変形する。その流体に特徴的な現象が「渦」。空気のかたまりの正体は、空気の渦、しかも渦の管がドーナツ状に閉じた、自然界ではめったに目にすることのない「渦輪」なのだ。流体要素の角運動保存則から、いったんできた渦はなかなか消滅しない。
かくして空気砲は、ドーナツ状の渦のパッケージに空気を閉じ込め、弾丸にして打ち出すことができるのだ。ところで、この流体の研究に端を発するのが、最近よく聞く「複雑系の科学」。
法則の無いような複雑な振る舞いも内在する単純な法則に支配されているのだそうだ。複雑な現象を複雑なままにとらえようとする「複雑系の科学」の出現は、科学のフィールドを拡げている。科学にはまだ果てがないのだ。
空気砲から始まる「なぜ」。そこに科学する心への入口が待っています。
・段ボール箱
・ガムテープ
（布目のものが重ね貼りができてしっかりつくれる）
・コンパス
・カッター
・線香（10～20本）
・ローソク（数本）
・マッチまたはライター
・火を使うので消火用の水を用意した方がよいでしょう
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1
段ボール箱を組み立て、空気が漏れないように、すみずみをしっかりとガムテープで止めます。
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2
ひとつの面に穴を開けます。大きさは段ボール箱の大きさにもよりますが、１０～１５センチメートルほど。
コンパスで円を描いてから、カッターナイフの刃をさし込み、ノコギリを挽くようにして切り抜きます。
円だけではなく、興味があればいろいろな形に開けてみましょう。穴の形で渦輪がどうなるか試してみましょう。
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3
線香を１０数本ガムテープで挟み込むようにしてくっつけます。火を付けてから箱の内側の天井となる方に貼り付けます。
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4
穴を下にしてしばらくおき、煙をためて打ってみましょう。
箱の両側を手の平でたたくと空気の弾丸が飛び出ます。 -
5
煙をためずに、人に向かって打ってみたり、ローソクの火を消したりしてみるのも楽しいです。
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