空気砲

空気の弾丸で考える(No.02)

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空気の弾丸で考える 空気の弾丸で考える

実験監修:サイエンスディレクター 米村傳治郎 
※監修者の役職は掲載当時のものです。
企画制作: 日本ガイシ株式会社

実験の説明

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。

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