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「月の上でジャンプしたら、どれくらい高く飛べますか?」に専門家が本気で答えたら…
地球と月の重力の違いにより、月の上で6倍も高くジャンプすることができる。
重力は質量を持つ物質が空間を変化させる力であり、月の質量は地球の80分の1であるため、月の重力は地球の約6分の1となる。
月は地球と同様の岩石でできており、中心部の重い核の上に浮かんでいる。それにより、月面上でジャンプすることは簡単だが、着地に注意が必要。
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アポロ計画の宇宙飛行士たちが、月面を飛び跳ねるように歩く映像を目にしたことがある人もいるでしょう。では、思いっきりジャンプしたらどれくらいの高さまで到達するのでしょうか? 専門家が解説します。
もし幸運にも月に行けるとしたら、みなさんは地球にいるときの6倍も高くジャンプできるでしょう。ここは月の上だと思って、ジャンプしてみてください。その高さは地球にいるときより6倍も高いのです(下は見ないほうがよいでしょう)。
月の上ではどうしてこんなに高くジャンプできるのでしょうか? それはひとえに重力の違いにあります。重力とは、ジャンプしたときに下へ引っ張る不思議な力のことです。重力があるから、地球の反対側に住む人は落っこちたりしないのです。
その重力は、接着剤のようにみなさんを大地にくっつけたり、ゴムバンドのように地表に引き戻したりはしません。みなさんが感じるのは、「空間が形を変えている」ということです。それは実験で確かめることができます。必要なのはタオル、リンゴかオレンジ1個、1粒のエンドウ豆です。用意できたら、お友達4人に手伝ってもらいましょう。
お友達にタオルの四隅をそれぞれ持ってもらい、タオルをピンと平らに伸ばしたら、目を閉じるように言います。そして、リンゴかオレンジをタオルの真んなかに置きます。すると、お友達はタオルを持つ手が引っ張られるのを感じて、果物が置かれたとわかるのです。これは果物が、がらんどうではない中身の詰まったモノであり、その重さ(質量)を感じるためです。
次にエンドウ豆をタオルの上のどこかに置き、そのまま手を放してみましょう。エンドウ豆は果物があるほうへ転がっていきます。それは果物にエンドウ豆が引っ張られたからではなく、果物が自らの重さでタオルの形を変えたために、エンドウ豆が転がったのです。
このようにして、質量を持っている物質はすべて空間を変化させます。みなさんも同じです。ほんのちょっぴりですけどね。だから、月が地球の周りを回っているのも驚くには当たらないかもしれません。私たちの住む惑星のほうが月よりもはるかに大きく、月が引っ張られているからです。
これは、モノの大きさだけで決まる話ではありません。ここで大事なのは質量の大きさのほうです。月の大きさは地球の4分の1よりすこし大きいくらいです。もし月の質量が地球と同じだったら、月の重力は地球のおよそ14倍にもなります。ジャンプどころではありませんね。
もし月がその重い質量のまま、人間の住む村くらいまでギュギュッと縮まったら、それはブラックホールになります。私たちはみんな、その中に飲みこまれてしまうでしょう。
しかし、月は地球の表面と同じような岩石(地殻)でできていて、それほど密度も高くありません。月の表面は中心部にある重い核の上で、いわば水の上の油の膜のように浮かんでいるのです。
そういうわけで、月の重さ、つまり質量を計算すると、それは地球の80分の1で、月の重力は(80÷14)、すなわち地球の約6分の1になります。かつてアポロ計画の宇宙飛行士たちがやっていたように、月面上をぴょんぴょんジャンプして動き回るのもとても簡単(そして楽しい)です。
ただし、ハイジャンプの新記録を出して着地するときは、地球にいるときと同じく、ガツンとかなり強烈に足にくることはお忘れなく。