NHK番組「チコちゃんに叱られる!」の放送内容を詳しく紹介!

チコちゃんに叱られる!

チコちゃんクイズ

なんでジャンプしても地面に戻ってくるの?→時空のゆがみに引っ張られるから。近くにいる人や物から重力を感じないというのは地球の重力の方が遥かに強いから。

更新日:

今回は、2019年4月19日金曜日放送、「チコちゃんに叱られる!」のお話。


なんでジャンプしても地面に戻ってくるの?




なんでもどってくるって、重力があるからじゃないの?


でも、重力ってどんな力なんだろう?





なんでジャンプしても地面に戻ってくるの?



本日の4問目。


チコちゃん「ねぇねぇ岡村、この中で一番、地に足ついているしっかり者の大人ってだーれ?」


今日はまだ、回答者になっていない岡村さんが自ら立候補。


チコちゃん「ちょっと、そこでジャンプしてみて。」


岡村さんは、軽くジャンプします。


チコちゃん「どうなった?」


岡村さん「いったん空中に浮いて、そしてすぐさま降りてきました。」


チコちゃん「なんでジャンプしても地面に戻ってくるの?」


岡村さん「これは重力ですよ。引力とかね。万有引力でしょ?」


チコちゃん「なんで引っ張られるの?」


岡村さん「なんでやろね。。空気が関係している?」


チコちゃん「岡村は答えを引っ張る?」


結局は、正解に至らず、叱られちゃいました。


遊園地で、インタービューするも、正解なし。


ナレーション「社長さん、月旅行に連れてってだの。火星に住んで最初の火星人になりたいだの。宇宙へ飛び出そうとする地球人の何と多いことか。」


チコちゃんの答えは、「時空のゆがみに引っ張られるから。」


岡村さん「異次元の話だ。」



時空のゆがみに引っ張られるから


解説してくれたのは、東京大学・カブリ数物連携宇宙研究機構の機構長、大栗博司先生。


宇宙研究の最先端の一つであるこの機構には世界中から科学者が集結。


建物の入り口付近には多数の黒板が設置。


何か思いついた時にすぐに黒板を使って議論できるようにとのこと。


ジャンプしても地面に戻ってくるのは、重力。


そもそも重力とは誰しもが持っている力。


しかし、その力の働き方はまだ未解明の部分が多いという謎の力。



NHコスペシャル シリーズ宇宙






タイトルは「第二集 重力 ~時空のゆがみ~」





ナレーターは、シティボーイズのきたろうさん。


重力の謎に挑んだ物理学者、アイザック・ニュートン。





ニュートンが提唱したのは「万有引力の法則」。





17世紀、ニュートンは全ての物体は重力を持っているという万有引力の法則を発見。





リンゴが木から落ちます。




これは地球がリンゴを一方的に引っ張るからではなく、リンゴも地球もお互いに引っ張り合っているという考え方。





しかし、重力がどのように生まれるのか?というのは謎のまま。


その謎に挑んだのはアルバート・アインシュタイン。





アインシュタインの答えは「時空のゆがみ」。


時空のゆがみとは人間がそこに立っているだけで空間や時間がゆがむという事。





星や人間などの全ての物体が存在する時にその重さ(正確には質量)で空間や時間がゆがみ、そのゆがみに向かって引っ張られる力が重力。


例えばスポンジの平面に鉄球を置くとスポンジがくぼみ(ゆがみ)。





そして少し離れた場所にビー玉を置くと鉄球の重さで生まれたゆがみに沿って吸い寄せられるように引っ張られていきます。


これが重力。


全ての物体が互いの重力で引っ張り合っています。



近くにいる人間から重力を感じることはないのはなぜ?


近くにいる人や物から重力を感じないというのは地球の重力の方が遥かに強いから。


重さ(質量)が大きいものほど引っ張る力(重力)が強い。


地球の重力が大きすぎるので、人間同士の重力は感じられないほど。


地球の重力と比べるとおよそ1/1000垓倍。


0.00000000000000000000001倍。


コンマの後に22個の0。


このため、近くにいる人や物から重力を感じない。


実験でも、2つの玉は、大きな青い鉄球に吸い寄せられていきます。






地球の重力はその場所によっても変化する


北極や南極にいる時と赤道付近にいる時で同じ人間でも体重が変化。





北極・南極で体重50kgの人は赤道では150gほど軽くなる。


これは地球が回る自転による現象。


サッカーボールを地球に見立てます。





北極や南極、赤道の位置にピンポン玉をくっ付けます。


回転させると赤道付近のピンポン玉だけは飛んでいきます。


これは遠心力が強く働いたため。


赤道付近はこの遠心力が重力に逆らって働くのでわずかに軽くなるとのこと。





結論


というわけで、


「なんでジャンプしても地面に戻ってくるの?」は、


「時空のゆがみに引っ張られるから」


でした。
 


解説してくれたのは


東京大学・カブリ数物連携宇宙研究機構の機構長、大栗博司先生


大栗博司先生


大栗博司のブログ


大栗 博司(おおぐり ひろし、1962年 – )は、日本の物理学者。理学博士(東京大学、1989年)。専門は素粒子論。

カリフォルニア工科大学フレッド・カブリ冠教授およびウォルター・バーク理論物理学研究所所長。東京大学カブリ数物連携宇宙研究機構の機構長とアスペン物理学センターの所長でもある。

大栗は、場の量子論や超弦理論の深い数学的構造を発見し、これらの理論を素粒子物理学や宇宙物理学・宇宙論の基礎的問題に応用するための新しい理論的手法を開発している。特にトポロジカルな弦理論を発展させ、これによってブラックホールの量子力学的性質を解明した。また、2次元の共形場の理論、カラビ-ヤウ多様体上のDブレーン、AdS/CFT対応、超対称性を持つ場の量子論の性質と超弦理論との関係などについても基礎的な貢献をしている[1]。

米国の大学で教鞭を執っているが、日本からこれまでに10名程度の大学院生やポストドクトラル・フェローを受け入れ指導をし、その後その全員が大学教官や研究者として活動している。

学歴
1984年:京都大学理学部卒業
1986年:京都大学大学院理学研究科修士課程修了
1989年:東京大学より理学博士号を授与される。博士論文:Superconformal Symmertry and Geometry of Ricci-Flat Kahler Manifold(超共形対称性とリッチ平坦なケーラー多様体の幾何学)
職歴
1986年:東京大学物理学教室助手
1988年:プリンストン高等研究所研究員
1989年:シカゴ大学物理学教室助教授
1990年:京都大学数理解析研究所助教授
1994年:カリフォルニア大学バークレー校物理学教室教授[2]
1996年:ローレンス・バークレイ国立研究所上級研究員を併任。
2000年:カリフォルニア工科大学理論物理学教授
2007年:カリフォルニア工科大学フレッド・カブリ冠教授[3]
2014年:カリフォルニア工科大学ウォルター・バーク理論物理学研究所所長
2018年:東京大学カブリ数物連携宇宙研究機構機構長兼任[4]
ハーバード大学 (1992-1993年、2016年)で客員研究員。
パリ第6大学 (1994年)、東京大学 (2007年)、プリンストン高等研究所(2015年)で客員教授。
(Wikipediaより))



東京大学・カブリ数物連携宇宙研究機構


カブリ数物連携宇宙研究機構(カブリすうぶつれんけいうちゅうけんきゅうきこう、英称: Kavli Institute for the Physics and Mathematics of the Universe、略称: Kavli IPMU)は、数学と物理学の連携により宇宙の最も根源たる謎(暗黒物質など)の解明に挑む、東京大学総長室直属の国際高等研究所であり、研究機関。

沿革
2007年10月1日に文部科学省の世界トップレベル国際研究拠点として発足した。発足から10年間は、国から年間5億〜20億円の支援を受けることになっている。

2012年2月8日、カブリ財団より、750万ドルの寄付を受けることを発表する。これにより、4月からカブリIPMUに改称することも、併せて発表した[1]。
(Wikipediaより)




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