ガリレオ
国語のテストが終わり、次は理科のテスト。
「なあ、学年1位の隆斗。理科、どこが出ると思う」
「だからその学年1位のってやつ、ちょっと恥ずかしいからやめて。いや、わからん……等加速度直線運動とか？」
ノートに載っていた言葉だ。等加速度、直線運動。
「なんだそれ、等速直線運動と違うのか？」
「いや、おれも実はよくわからん……けど、ノートの端の方に書いてあったから、この言葉が出るかもしれない……」
「意味を教えてくれよー」
「それは……わからん。けど、矢印が横に書いてあって、物が落ちるとき、って書いてある」
物が落ちる時……。
「始め」
テストが開始した。
力学の問題が並んでいる。
順調に上から解いていった。
そして、最後の問題にたどり着いた。
第５問
ガリレオ・ガリレイは、イタリア・ピサの斜塔から、質量が違う２つの物体を同じ高さから同時に手を放して落とす実験を行った、という伝説がある。その時、２つの物体は、等しい時間で地面に着いた。その理由を答えよ。
難問だ。
明らかに、難問だ。
「考える」必要がある。
つまり。
理科で5を取るには……「思考・判断・表現」で、Aを取るには……！ この問題で、正解するのが、一番近道だ！
外の雨は、土砂降りだ。
問題を、何回か読み返す。
ガリレオ。昔、伝記で読んだ。
質量が違う２つの球体を同時に塔の上で手放した。そして、同時に落ちた。
……あれ？
……重いものの方が、速く落ちるよな、普通に考えて。
質量が大きい方が落ちる速度は高いイメージなのに。
なんで、同時に落ちた……？
なぜ。
なぜ、質量が違う2つのものが、同時に落ちた！？
重い物が早く落ちるはずなのに！
なんで！
なぜ。
なぜ。
速度が、同じだった……？
同じ速度で、落ちていた……？
同じ、ずーっと一定の速度で、落ちていた……？
問題文を見返す。
「質量が違う２つの物体を同じ高さから同時に手を放して落とす……２つの物体は、等しい時間で地面に着いた。その理由を応えよ」
そうなると……。
物体が落ちるときの速度は一定だから、か。
そっか……。
確かに。
そうなる。
そうとしか、考えられない。
……物は、落ちる時に、全く同じ速度を保って落ちている。
物は、落ちる時に、全く同じ速度を保って落ちているんだ……！
だから、重いものでも、軽いものでも、同じ高さから、同時に落ちる。
確かに、消しゴムを落とした時も、黒板消しを落とした時も、落とし始めから地面に着くまで、同じ速度な感じはするな……。
問題用紙に、「質量の大きさに関係なく、物体は一定の速度を保って落ちるから」と書いた。
すべて解き終わったから、そのままペンを置き、一呼吸ついた。外の土砂降りの音が再びはっきりと聞こえてくる。緊張感が解けた証拠だ。
……待てよ。
よくよく考えたら、物体が全く同じ速度を保って落ちるんだったら。
土砂降りって、おかしくないか……？
そう思い、そのまま窓に目を向けた。海が荒れている。グラウンドがずぶ濡れで、水たまりを勢いよく雨が打ち付ける。
すごい勢いで、雨が降っている。
パラパラ降る雨もあれば、ザーザー降る雨もある。
……それって、ザーザー降る雨の方が、水が速く落ちてる、ってことだよな……！
おかしい。じゃあ、落ちる速度は全く同じではない。全く同じではない……？
じゃあ、ガリレオが落とした2つの物体は、なぜ同時に落ちた。
『「なぜ、リンゴは落ちるのか」と、考えた。人々にとって、下に物が落ちることは当たり前。でも、彼は、そこに「なぜ」という疑問を投げかけ、「引力」を、発見したんだ』
落ちる。
引力。
引力と言えば、重力。
重力……。
G……。
よく、ジェットコースターって、Gがかかる、とかいうよな。
そういえば、ジェットコースターって、なんで、あんなに浮遊感があって、怖いんだろうか。
内部からキューって、浮いている感じ、するよな。
内臓が、浮いている……？
そんなこと、あのお兄さん言ってたな……。
内臓が、もともとあった状態から、移動するから、急に、移動するから、脳が、危険信号を出している……。
ジェットコースターって、どんどん速くなっていくよな。一番上から。
それに、内臓がやられる。
あれ。
ジェットコースターって、エンジンとか、入ってないんじゃなかったっけ。
そんなことも言ってたな……。
あのジェットコースター、エンジン、入ってない……。
なら、ただ落ちているだけだ……。
もし、落ちているときに速度が一定なら、等速直線運動なら、あんなことには、絶対にならない。
ってことは……。
落ちている物体は、加速をしている……！？
『いや、わからん……等加速度直線運動とか？』
『なんだそれ、等速直線運動と違うのか？』
『いや、おれも実はよくわからん……けど、ノートの端の方に書いてあったから、この言葉が出るかもしれない……』
『意味を教えてくれよ！』
『それは……わからん。けど、矢印が横に書いてあって、物が落ちるとき、って書いてある』
物が落ちるとき……！
……やっぱりそうだ。雨は、等速直線運動をしているわけではない。一定の速度で落ちているわけではない。加速をしている……！
だから、土砂降りは、たくさん加速をしているから、あんなに速く、落ちるのか……！
だから、ジェットコースターは、どんどん速くなるのか！
『じゃあ、「なぜ」落ちるのが怖いのか。それは、加速をするからです。落ちるものは、加速をしています。だから、落ちる瞬間と比べて、規格外に、予想外に速くなっていくスピードに、体はついていけても、内臓がうまくついていけなくて、浮いてしまう』
『落ちるものは、加速をしています』
でも、「はじき」の式にあてはめたら。
距離÷時間が速さになるから、おかしくないか……？
加速はしていない前提の、速さを求める式だよな……。
いや、違う。
この式は、たぶん、一定の速度で歩いた時、走った時に使う式。
つまり、等速直線運動に使う式。
加速をする、落ちる物体には使わない。
と、いうことは……。
まだ、習っていない、別の式が、速さを求める別の式が、存在する……！
そうか。
ジェットコースターは、レールの摩擦、抵抗が多少、存在する。
でも、今回は、一切の、空気抵抗さえも、考えない場合。
力を加えることなく、落としている。
同じタイミングで落ちる。
そして、さっきの隆斗の言葉。
『等加速度直線運動』。
たぶん、これが起こっている、ということだ。
加速度。
これは、どれだけ速度が変化するかを表す言葉。だよな。加速をする度合い、だから。
そして、一緒に落ちたってことは。
ってことは……。
なぜ、ガリレオがピサの斜塔から落とした質量の違う２つの球体が同時に落ちたのか。
その答えは。
力を加えることなく落とした、落下する物体は、「一定の加速度で、加速をしているから」。
これだ……！解けた！物体は、一定の速度で落ちているわけではない。一定の加速度で、加速をしているんだ……！
解けた……！
「なぜ」って考え続けたら、解けたぞ！
理科の、難問……！
これで、理科も「5」確定だ！
……いいぞ、いい傾向だ。
どんどん、秋楽園高校に、日本音芸大学に近づいていっている……！
