第4話「振り子で時間を測れ！」
佐倉涼子
教室の時計が午後四時を指した。
窓の外では軽音部の音が小さく流れている。今日はやけに陽が長い。
物理準備室に、机を囲むように私たち三人が集まっていた。
蘭子先輩が、黒板の前に立って言う。
「今日の実験テーマは“単振り子の周期測定”だ」
「うわ、聞いたことある〜！」と加奈子が手を挙げた。
「なんか、高校入試とかで出てくるやつじゃない？ ほら、振れ幅がどうのとか……」
蘭子はうなずく。
「そう。単振り子の周期は、理論上、次の式で表される――」
彼女がチョークを走らせる。
T = 2π√(L/g)
「Tは周期、Lは振り子の長さ、gは重力加速度。これをもとに、実際に実験で出した周期と、理論値を比較する」
私はメモを取りながら、ふと思う。
机の上にあるのは、針金とおもりを組み合わせた、手作りの振り子。
見た目はシンプル。でも、何か緊張する。
「じゃあ、測ってみようか！」
蘭子の声に、加奈子が勢いよくおもりを持ち上げた。
「いっけ〜い！！」
「待って！ 勢いつけすぎ！」
加奈子が離したおもりは、ぐいんと大きく振れて、机の端にガンッと当たった。
「あっ」
「やり直しだ……」と蘭子がため息をつく。
「……そういえば、振幅が大きいと周期って変わるんですか？」
私がふと口にすると、蘭子がピクリと反応する。
「いい質問だ、涼子。理論上は、振幅が小さい場合に限って周期は一定とされる。大きすぎると非線形性が出る」
「……えっと、それはつまり？」
「要するに、“ちょっとしか揺らさない”前提の式だってこと」
「お、おけ。じゃあ、次は小さくね」
加奈子が今度はおもりをほんの数センチだけずらして、手を離す。
私がストップウォッチを構える。
1往復、2往復、3往復……10往復。
「……9.5秒」
「ふむ、じゃあ周期は0.95秒か」
蘭子がノートに計算式を書き込む。
「Lは……振り子の長さ50センチ。gを9.8で計算して……理論値は、えーと……0.99秒」
「けっこう近いじゃん！」
思わず声が出た。
「でも、やっぱ誤差あるね。手動ストップウォッチだから？」
「もちろんそれもあるけど……たとえばタイミングのズレ、目の反応速度、空気抵抗、振り子の固定精度――要因はいろいろある」
蘭子が少し楽しそうに言う。
「つまり、完全な一致は起きない。でも、その“不完全さ”を予想できるのが、物理だ」
「なるほど……なんかわかったような、わかんないような……でも」
私は黒板の式と、机の上の手作り振り子を交互に見ながら、思った。
「紙に書いてあった式が、本当に動いてるんだなって……ちょっと感動しました」
加奈子がうなずく。
「だよねー！ しかもちゃんと時計みたいに動いてるの、なんかかわいくない？」
「……かわいい、か？」
蘭子が不思議そうな顔をする。
「いや、なんかさ、ピコピコって。……ほら、“時間を測る”って、たぶん機械の仕事だけど、自分の手でそれやるっていうのが、さ……うーん……」
うまく言えなかった。でも、たぶん加奈子も私も、なんか“いい時間”だなって思ってた。
「この一秒が、理論と観察でつながってるって、面白いよね」
「うむ、それが科学だ」
蘭子の顔が、ちょっとだけ誇らしげだった。
机の上では、振り子がまだ静かに、一定のリズムで揺れていた。
