こうした知識は、現在も続くあらゆる驚愕の事実への探求の基礎である。だが無論のこと、科学は高校の知識の範囲に収まるものではない。その次のレベルへと知識を深めようと思えば、それはたちまち素晴らしく興味深いものとなる。
ここでは特に順位をつけることなく、海外の高校では教えてくれなかった、めくるめく科学的事実を見ていこう。
もしかしたら日本の高校では教えてくれていたのかもしれないが、文系の私にとっては未知なる世界だ。ちなみに生物は割とよかったが、物理がやばくて100点満点中3点だったこともある。うちの女子高は追試がないのでよかったけども。
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1. 水は沸騰すると同時に凍る
Science! - Cyclohexane at the Triple Point
これを「三重点」といい、温度と圧力が物質の三相（気体、液体、固体）が共存できる熱力学的平衡状態となった場合に生じる。動画は真空中のシクロヘキサンだ。
2. レーザーは滝に捕捉される
image credit:8 Water Tricks That'll Melt Your Mind
「全反射」の事例であり、光ファイバーケーブルが光の流れを導く仕組みでもある。
3. 宇宙船は太陽系の果てまでとんでもない速度で向かっている
image credit:Clay Bavor/Twitter
ロケットが速く、宇宙が広大なことは知っている。それでも太陽系の遠方へ到着するまでにかかる時間について考えると、宇宙船は這うような速度に思えてくる（火星なら片道8ヶ月だ）。このgif画像は昨年冥王星を通過したニュー・ホライズンズの速度（時速58500キロ）を、ボーイング747（時速885キロ）とSR-71ブラックバード（マッハ3.5/時速4345キロ）と比較したものだ。
4. 卵は水中でクラゲのようになる
BIOS-Water Moves: The Egg!
地上で卵を割ってしまえば大変なことになるが、水深18メートルの地点では、大気圧の2.8倍という圧力によって目に見えない殻があるかのように形が保たれる。
5. 液体でピタゴラスの定理を証明できる
Pythagorean theorem water demo
a^2+b^2=c^2 を教える数学教師を図に乗らせてはいけない。液体があれば、あなたにだってそれを証明できる。
6. ブラックホールが星を飲み込んだ瞬間
image credit:NASA
星がブラックホールに飲み込まれると、巨大なプラズマのジェットが放出され、数百光年も広まる。「星がブラックホールの重力によって引き裂かれると、その一部はブラックホールに落下し、残りは高速で排出される」とジョンズ・ホプキンズ大学のスヴィ・ジェサリ氏は説明している。
7. 眼鏡がなくても見える
image credit:MinutePhysics
手で小さい穴を作るだけでいい。これで網膜に進入する光の焦点を絞ることができる。もちろん2.0の視力というわけにはいかないが、眼鏡を忘れたような時に便利だ。
8. 子宮の中で顔が形成される様子
9. 拳の関節を鳴らしても必ずしも体に悪くない
image credit:vox
ある研究者は片手の関節を60年間パキポキ鳴らし続けたが、関節炎の量に見分けられるような違いは生じなかった。・指をポキポキ鳴らすと関節炎になるって本当？あの噂を検証する。 : カラパイア
10. 一度の太陽フレアで、100メガトン級原爆の数百万倍相当のエネルギーが放出される
NASA | Fiery Looping Rain on the Sun
そして、それは常日頃から起きている。
11. 猫は物理を利用し、必ず足から着地する
Slow Motion Flipping Cat Physics | Smarter Every Day 58
猫は体の半々を別々に使うことで、素早く回転できる。
（※注：自宅でやってみようとは思わないように）
back inertia 下半身の慣性
front inertia 上半身の慣性
Extend legs 足を伸ばす
Retract legs 足を縮める
Negative body rotation マイナス方向の回転
Positive body rotation プラス方向の回転
12. 水中より地上の方が手榴弾の爆発から生き残れる可能性が高い
How to Survive a Grenade Blast
風船を見て欲しい。水中にいるあなたのそばで手榴弾が爆発すると、肺はこうなってしまう。
13. ボールにスピンをつけて落とすと、飛ぶ
本当に飛ぶ。これは「マグヌス効果」のおかげだ。回転する物体の前方の空気が同じ方向に回転し、物体に引きずられながら後ろ側へそれる。つまりボールの前にあった空気が後ろ側に移動して、逆側の空気を押す。
Surprising Applications of the Magnus Effect
written by hiroching / edited by parumo
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コメント
1. 匿名処理班
卵は単細胞で、殻は陸上で乾燥や潰れるのを防ぐためにあるわけだから、
確かに、海中では殻なしでも崩壊しないのかもしれない・・・と言われてみれば納得する。
2. 匿名処理班
a2+b2=c2じゃなくてa^2+b^2=c^2だと思う(小並感)
3. 匿名処理班
関節ポキポキの場違い感に何か笑ってしまった
4. 匿名処理班
ブラックホールのヤツはマジもの？だとしたらブラックホールの重力から逃げた赤い粒子(？)は何なのだろう？
5. 匿名処理班
HOP-UPしてるからな
6. 匿名処理班
12の場合、地上だと9割近くが熱で逃げちゃうので
安全だけど、水は液体とはいえ固体の性質もあり
その分被害が増大
7. 匿名処理班
12
衝撃波がモロに伝わるからだな。
ずいぶん前に読んだ豊田穣の戦記で、南太平洋で撃墜されて漂流したとき、鮫避けかなにかで水中でピストルを発砲したら、全身に殴られたようなショックを感じたというように書かれてた。
8. 匿名処理班
バスケットボールは加速しながらHOP-UPしている
9. 匿名処理班
あーそういうことね。完全に理解した。（わかってない）
10. 匿名処理班
地球は約マッハ88で公転している。
つまり、あなたも私もマッハ88で宇宙を移動している。
11. 匿名処理班
14.13番を見ると脚がゾワっとする
12. 匿名処理班
7. 眼鏡がなくても見える
これ子供の時から目が悪かったので本能的に解ってたみたい。
でも小学校の体育の授業中に先生の説明がよく見えず、両手をグーにして目に当てて隙間から先生の姿を見ていたら「ナニふざけてるんだ！！」って怒られた悲しいメモリー
13. 匿名処理班
ごめん、うちの猫でやったことあるｗ（布団の上で）
ちゃんと足から着地してました。
14. 匿名処理班
最後のバスケットボールの奴は、シュート成功！した動画だけ見たことあるよ。
割と簡単に入ったと思ってたけど、相当大変だったってわかった、お疲れあんちゃんたち。
15. 匿名処理班
レーザーは滝に捕捉されるって
まぁググればいいんだろうけど
もうちょっと詳しく紹介してほしかったかな
16. 匿名処理班
こういう記事好き
卵って黄身と白身くっついてるからそりゃ水でも分離しないよね
手のやつはメガネかけてる人は目を細めるからイメージしやすいよね、しかも学んだわけじゃないのに何故か細めると見やすくなるの知ってる不思議
ブラックホールはプラズマって書いてあるね
17. 匿名処理班
口蓋口唇裂は途中で止まるから裂けたままなのかなあ
18. 匿名処理班
※4
これはコンピュータのシミュレーションだね。動画の下のNASAって書いてあるリンク先に説明があるよ。赤いのは吸い込まれた恒星が引き裂かれて、ガスをぶちまけてる様子…と書くとちょっと怖い。
19. 匿名処理班
液体でピタゴラスはおもしろい。
20. 匿名処理班
バスケットボールのマグヌス効果。
youtubeで「マグヌス効果」で検索すると、マグヌス効果を使って一般的な意味での翼のないのに、空を飛ぶ不思議なラジコン飛行機の動画を見ることができるよ。
例えば、これ。
Magnus efect plane ? マグナス効果のようなもの？RC ROTORWING
この動画では、くるくる回る奇妙な形の翼を回転させて揚力を得て、プロペラで推進するラジコン飛行機の映像を見ることができる。
21. 匿名処理班
※12
昔は、アウトドアの本などに「（目が悪い人は、眼鏡の破損に備えて）使用済みテレホンカードを持参する」といったノウハウが書かれていたりした。身の回りにありふれた品の中で、あのピンホールの大きさはちょうど具合いが良かった。今となっては過去の話だが。
光量を絞ってピントを結びやすくするってのは、要は、目の悪い生徒が黒板を見るときに細目ですがめているのと同じことなんだよね。
あと、薄布を透かして見たり。古い怪談絵で、よく、ぼやっとよく分からない幽霊の姿が、蚊帳を通して見た箇所だけかえってハッキリしていたりする不思議演出があるけど、ああいうのもこうした経験則に基づく描写なのだろう。
22. 匿名処理班
レーザーが曲がるのは、それこそ光ファイバーケーブルに絡めた説明で、ふつうに理科の教科書か資料集で見た記憶がある。
23. 匿名処理班
※15
流れ落ちる水に沿って光が誘導されてるのは見れば判るかと
24. 匿名処理班
7番、裸眼でメガネ探す時目を細めるのってこういう理屈だよね
25. 匿名処理班
８を見ると口蓋裂は最後の一押しが足りないとなるんだなということがわかる。
そして、そういう人は割と多いんだろうなとも思う。
26. 匿名処理班
8. 子宮の中で顔が形成される様子
やべえよやべえよ
27. 匿名処理班
やっぱブラックホール怖いわ…。
あんなものがこの世に実在するという事実がもう怖い。
28. 匿名処理班
7は目の悪い人間が目を細めるのと同じ理屈だね
ピンホールメガネってものもある
29. 匿名処理班
※13
とりあえず、１回は試すよな
30. 匿名処理班
高いところから落ちたら回転することにするわ
31. 匿名処理班
水は空気の800倍の密度があるからその分衝撃も伝えやすくなる
魚形水雷(魚雷)は水中で衝撃波を発生させるからとんでもない威力になる
32. 匿名処理班
12番はまさに、対潜兵器の爆雷の原理。
水中で爆発させて、広範囲に広がる衝撃波で潜水艦を引っ叩く兵器だからね。
33. 匿名処理班
最後の動画こわああああああああ
34. 匿名処理班
少なくとも三重点は高校化学でやる
光ファイバーも今だと中学理科あたりの教科書に載ってる
指鳴らしは保健室便りで読んだな
35. 匿名処理班
ピンホール効果はライフル射撃でも使われているわよ
リアサイトがそれをピープサイトになっている
36. 匿名処理班
13番高所恐怖症の人注意ね…
11番の実験とはいえ猫を豚の丸焼きみたいに持つのやめたげてよぅ
37.
38.
39. 匿名処理班
元動画では地上でも実験してるか。見てなかった。
40. 匿名処理班
7番は穴が狭くなれば被写界深度が深くなるので遠くの物でも焦点が合うようになります。「X」よりも「><」の方が焦点が合う範囲が多くなるんですね。逆に被写界深度を浅くすると焦点が合っているところ以外はピンボケします。
12番については、音速が地上では秒速334mなのに対し水中では秒速約1000~1500m、およそ3~4倍の速さになります。つまり爆発の衝撃も地上より速く伝わる訳です。衝撃が速く伝わる分エネルギーも大きく伝わるので地上の方が安全と言えますね。
なお水中で爆発した場合、衝撃は上方向に強く伝わります。潜水艦が爆雷攻撃を受けた場合、艦の上で炸裂するよりも下で炸裂した方が被害が大きくなる訳ですね。
なお余談ですが、手榴弾が転がってきても10m以上離れた上で足を閉じ、つま先を手榴弾側に向けて伏せれば殆ど助かるようです。近くに穴や溝があればそこに蹴落とすとなお効果的です。
41. 匿名処理班
12は仮面ライダーＶ3の劇場版のロケで大規模爆発が島の地形変える程の威力になった原因の原理か
42. 匿名処理班
胎児の顔が形成されていくCGは進化の過程を見ているようで不思議な気持ちになる
ちょっと不気味ではあるが
43. 匿名処理班
中村のストレートの秘密がこれか
44. 匿名処理班
12番. 水中より地上の方が手榴弾の爆発から生き残れる可能性が高い
潜水艦を爆雷攻撃する手法と同じだね。爆雷は潜水艦に直撃しなくても、ある程度の近さで爆発するだけで水圧で潜水艦の外殻に損傷を与えて浸水を起こさせる。丈夫に作られた潜水艦の外殻ですらヘシ折るのだから、手榴弾と人間の肺の関係の方が分が悪いと思うよ？(まあ手榴弾と爆雷では、威力も桁違いだとは思うけれど…)
45. 匿名処理班
4の卵を見たアホな私の感想は海の中って宇宙じゃん
46. 匿名処理班
人間は形成される過程で一度チワワになる
47. 匿名処理班
11は、猫の飼い主なら、
まぁ高確率で足から着地するけども･･･。
って思ってると思う･･･。
パニックになった猫は、どう落ちるか分からない。
うちのはパニックになって落ちて、腰抜かしてるところを拾ったよ。
あと、寝ぼけた猫。
48. 匿名処理班
ナウシカの飛行ガメはマグヌス効果で飛んでるのかな
49. 匿名処理班
6番てなんだか星の断末魔みたいでひぃってなるなぁ
50. 匿名処理班
※18
ということは、地球とかの中に入っているマグマ的なものなのでしょうか？
51. 匿名処理班
7番、もっと穴を小さくしたら更に見えるのでは？ と思って試したことがありますが
度数以前に暗すぎて見えませんでした
程々がよろしいようです
52. 匿名処理班
バスケのやつってエアガンのホップアップで飛距離を稼ぐ原理じゃないの？
53. 匿名処理班
水中だと水を伝って衝撃がモロにくるんだろうね、肺だけじゃなく骨とかも折れそう。
54. 匿名処理班
なんか動画の順番がめちゃくちゃなんだが・・・
55. 匿名処理班
※30
ん？
ボールみたいに飛んで行きたいって事だよね？
56. 匿名処理班
すでにコメントされてる通り、水中爆発では爆発エネルギーが音波や爆風に変換されないから威力は強いが、かわりに破片が高速で飛んでくることは水の抵抗で無くなるんだよな。
２ｍも潜れば水面上から撃たれた拳銃の弾も殺傷力が無くなるそうだ。
57. 匿名処理班
ピンホールカメラはパンフォーカスだけど、光を絞ってピントが合い易くなるのはレンズでいえば絞りを絞り込んで被写界深度を稼いでる状態だから微妙に意味が違う
58. 匿名処理班
ワタシも高校の物理は３点だったわ…
59. 匿名処理班
ほとんど理解できなかった・・・
60. 匿名処理班
うちのドンクサ猫が、
あんな風に着地出来るわけがない！
治療費がかかるから試すつもりは無いけど。
61. 匿名処理班
’ 猫は物理を利用し、必ず足から着地する’
だから俺は猫にルネって名付けたんだ、ガリレオやアイザック（ニュートン）も考えたが、ちょっと仰々しいからな。
62. 匿名処理班
えっ？ 日本にSPYがたくさん来てて
情報を駄々洩れしてて、
各国のSPY同士で情報交換してるってことじゃなくて？
63. 匿名処理班
１と２はもうちょっと説明があってもいいんじゃないでしょうか
これを誰にでもわかるように説明するのは難しいけど
64. 匿名処理班
※50
この場合は恒星だから、太陽を形作っているガス、核融合で燃えてるプラズマですね。
シミュレーションの細かい条件は元記事に書かれていないけど、地球の30万倍の質量がある太陽と言えど、巨大ブラックホールの力ならこんなふうに延ばされ引きちぎられちゃうという事です。
65. 匿名処理班
※7
水は圧縮されないから爆風を吸収できずに近場の隙間を押しつぶすように振舞うんだな
発生している原理としては油圧システムそのもの
66.
67. 匿名処理班
※50
吸い込まれ行くモノが更に分裂出来るほどにある状態の時、ブラックホールに吸い込まれるのと正反対の方向に反作用で弾かれるモノもある。
特に、重力に捉えられ回転しながら吸い込まれる場合、直で落ちる量は地味に余りなくて、シミュレーションのように大半まき散らされながら緩くブラックホールの周りを星を形成していたガスが輪を形成するようになる。
ブラックホールの接点(事象の地平線)近くでは重元素なども「そのまま」では居られず、スパゲッティ状に引き延ばされつつ中性子の塊などになって、その際発せられる粒子が「ブラックホールから放出」される形になる。
68. 匿名処理班
マグヌス効果うんたらだったら野球のピッチャーが投げる変化球の方がよっぽど摩訶不思議なんじゃないの。回転と空気抵抗がおりなす変な球。
でも別にプロ野球選手が流体力学に精通しているわけでは全く無いんだよな。学問は経験を後追いしているだけなのかもしれないとはよく感じる。
もちろん、理論づけて説明することは、後人のためには本当に意義深いことなんだけどさ。
69. 匿名処理班
※64
ありがとうございます！
70. 匿名処理班
※67
ありがとうございます！
卵の黄身と白身を分ける容器の上で黄身がつぶれるシーンを想像しました。
71. 匿名処理班
マグヌス効果でタマヒュンする！！
72. 匿名処理班
＞眼鏡がなくても見える
老眼になったので使わせて貰います
73. 匿名処理班
水中卵の動画の最後、トトロで観たぞ
「とった！おねえちゃーーん！」
74. 匿名処理班
太陽のフレアって蛇みたいににゅーんと出てくるもんだと勝手に想像してたな・・・
75. 匿名処理班
※21
きつねの窓なんかも複雑な指の組み合わせ（窓が小さい）であればあるほど、
幽霊の本質を見抜けるとかあるけど、
あれもピンホール効果だって考えたら、なんか面白いわ。
76. 匿名処理班
うちの猫は物理を無視してんのか、いつも
すげーな
77.
78.
79. 匿名処理班
卵は表面張力で丸くなってるだけで水圧は関係ないだろ
80. 匿名処理班
ゴジラやバランってすげえんだなあ
爆雷が一番効かない（滅茶苦茶だw）
81.
82. 匿名処理班
回転はマグヌス効果だったんだ・・・空も飛ぶし船も動くんだね
１２の風船の運動はスーパーストリングスと同じ動きだね
にしても風船って案外割れないものだねえ