hirax.net::Keywords::「回転」のブログ

■サントリーDAKARAを近づけるとクルクル回るブタさん人形のヒミツ　

　少し前、サントリーのスポーツ飲料DAKARAのオマケにブタさん人形が付いていた。ピグリンという名前が付いているらしいそのブタさん人形には、小さなDAKARAボトルも付属していて、ブタさん人形にDAKARAボトルを近づけるとブタさんがグルグル回りだすのだった。これが、本当に驚くほど早く回転し続けて、実に楽しくなるのである。

　クルクル回って気持ち良くなるのはさておき、その動作の仕組みが気になってしまうのが人情でもある。ブタさん人形とボトルには磁石が入っていることはすぐにわかるのだけれども、単に磁石が（何の工夫もなく）入っているだけでは、DAKARAボトルと人形が近づいたり遠ざかったりすることはあっても、素直にクルクルと回るとは思えない。

　かといって、人形やボトルを分解したら、その仕掛けも簡単にわかりそうだが、分解するにはブタさん人形はあまりに可愛いすぎる…。そこで、ブタさん人形に手元にあった磁石を近づけたり、そのときの反応を観察したりしているうちに、その仕掛けが大体わかってきた。おそらく、「ボトルの中には傾けられた磁石が入っていて」「ぶたさん人形の底面が球面状になっている」という２点の工夫により、DAKARAボトルを近づけるとピグリンがクルクル回りだす、のである。

　ブタさん人形とDAKARAボトルを向きを逆にしてくっつけてみると、DAKARAボトルの向きによってくっつき方が異なるのがわかる。そうなる理由は、DAKARAボトルの中の磁石が傾いて配置されている、と考えるのが一番素直である。たとえば、ブタさん人形の中にはN極を下に向け、S極を上に向けた磁石が水平に取り付けてあり、DAKARAボトルの中には、N極を下（から少しずらした方向）に向け、S極を上（から少しずらした方向）に向けた磁石が取り付けてあるというわけだ。DAKARAボトルの中の磁石を、水平面に対し角度を持たせて固定しておくのである。

　すると、上に書いた図のように、DAKARAボトルを近づけると、互いの磁石の反発力でブタさん人形は（ブタさん人形の向きによらず）鉛直面に対して（DAKARAボトルに対して）特定方向に傾くことになる。そして、その傾いた状態で（これまた磁石の反発力で）DAKARAボトルから遠ざかろうとする。すると、その結果、ぶたさん人形の底面が球面状になっているので、傾いたコマのようにクルクル回りながらDAKARAボトルから離れていく、という動きをするわけである。

「するわけである」と書いたが、もちろん人形の中身を調べたわけではないので、実際のところどうなのかはわからない。とはいえ、やはりブタさん人形は妙に可愛いので、分解する気にはなれない。というわけで、仕組みを納得できる考えが生まれたところで終わりにしておこう。

■路線バスで「ローレンツ収縮」!?　

　蜜柑畑から青い海を見下ろしたくなって、そんな景色の場所に行ってみたくなって、少し遠くまでランニングに出かけた。「往路」にずいぶん時間がかかってしまったので、「復路」の一部を路線バスに乗った。

　ランニングのスピードに比べると、路線バスは宇宙をワープしているように速い。そんな路線バスの一番後ろの席に座り、ケータイのカメラ越しに外の景色を眺めていると、何だか奇妙な感覚に襲われた。

「外の世界が奇妙に歪んでる!?」

　目の前の家はピサの斜塔のように何だか斜めに傾いているし、松林もひしゃげているように見える。まっすぐ立っているはずの電信柱は明らかに斜めに地面に刺さっている。カーブミラーなんか、倒れないのが不思議なくらいの変な角度で設置されている？…何かがおかしい!?

　いくら路線バスが速いといっても、相対論的効果が目に見えたりするほど速いわけもない。なぜこんな風に見えるかというと、動画撮影された景色が素早く一方向に移動しているのに対して、ケータイの撮像素子からの（動画撮影時の）値読み出しタイミングに（画素位置ごとに）ズレがあるために、こんな風に見えているに違いない。ここに貼り付けた動画中（撮影時には90度回転した状態で撮影されている）で、撮像素子からの読み出しは画面下方向からされていて、早く動いている近くのものが「画面下部では右に写り」「（読み出し時間が後の）画面上部では左に移り」「その結果斜めに見える」ということだろう。

　誰もが手にするケータイのカメラも、ちょっと使う条件を変えただけで、90度撮影する向きを変えただけで、矛盾をきたして奇妙な世界を見せる。そんな入り口が目の前にはたくさん置いてあって、不思議の国のトムキンスのように、私たちを不思議で新鮮な世界に連れて行く。

■チューインガムで誰でもできる「物理法則に反する!?超自然現象!?」　

　誰でもできる超自然現象を目にすることができる!?楽しく不思議な遊びを思いついた。どこにでも手に入るモノで、誰でも簡単にすることができて、そして、見ればとても不思議な気持ちになることができる遊びだ。

　チューインガムを取り出す。もちろん、チューインガムが手元にない人は、100円玉を持ってコンビニに行って、安いガムを買ってみる。そして、「チューインガムの巻紙を外し、対角線を軽く折った上で、なだらかに丸く・弓形に曲げる。準備はこれがすべてだ。10秒あれば、お釣りがくるくらいの簡単な準備である。そして、「ある方向」にそのガムを回してみる。…すると、そこには信じられない「不思議な超自然現象」が出現しているはずだ。回したチューインガムが止まった…と思うと、なぜかいきなり反転して回転し出すのである。まるで、物理法則に反している!? 何で勝手に反転しだすの!? 角運動量って保存されるんじゃなかったの…!?と思ってしまうような「超自然現象」を、簡単に目の前で起こすことができるのである。

　目の前にある普通のもので、こんな風に不思議に見えるものを作り出すことができるのは、何だかとても楽しい（この現象がどのように生じているのか知りたい人は「ラトルバック"Rattleback"」というキーワードで文献を調べてみると楽しいと思います。また、ラトルバックが逆転する瞬間のスローモーション映像も撮影しました）。

■ラトルバックが逆転する瞬間のスローモーション映像　

　チューインガムで誰でもできる「物理法則に反する!?超自然現象!?」の「ラトルバック」が逆転回転し始める瞬間をハンディカムで高速度撮影してみました。軽く折ったチューインガムを軽く回転させると、なぜかブルブル震え始めて、そしていきなり逆回転しだす瞬間の映像です。動き方を眺めていると、そのメカニズムを感覚的に理解することができるかも…？

■「仮装大賞版」人間ラトルバック　

　チューインガムで、回転させた方向と逆方向に回り始める「ラトルバック」を作ったが、これを人間でやったら、どうなるだろうか？つまり、欽ちゃんの「仮装大賞版」人間ラトルバックである。腹筋の力で、足を上げ・頭を上げて、足とねじり・腕と首を逆方向に捻るポーズをとるのである。そして、誰かに（そのポーズをとり続けているあなたの体を）「力いっぱい回してもらう」のだ。

　上手くいけば、回りだしたあなたの体が、揺れ始めた次の瞬間、逆方向に回りだすはずだ。きっと、その瞬間、ラトルバックの動作原理を自らの体で体感できるはずだ。「なるほど、こういう風に動きが変わっていくのか」と、イヤでも理解することができるはずだ。

　しかも、腹筋も鍛えることができるし、ダイエットにもきっと役に立つに違いない。もしかしたら、ブレイクダンス業界にも超科学を応用した「新たな回転技」を登場させることだってできるかもしれない。藤崎マーケットあたりがやってくれたらうれしい。