検索 OPEN/CLOSE

校長・教員ブログ

校長・教員ブログ  2022.05

私は最近、ギターを弾くようになりました。とてもきれいなギターをもらったので、いつか弾けるようになるんじゃないかと思いながら、いつも音楽を聴いています。指もだんだん丈夫になってきたし、そのうち1曲通して弾けるようになるかもしれない。でも、まだ時間がかかっているんだ。問題は、私のプライドかもしれない。

  妻は音楽に対して素晴らしい耳を持っている。ピアノやギターの調子が悪いとすぐにわかるし、歌手の音程が悪いと、妻の表情を見ればすぐにわかる。彼女の隣でギターの練習をすれば、上達が10倍早くなることは間違いないでしょう。妻は「弾いてあげなさい」とも言ってくれるが、僕は妻の近くでは練習しない。外出するときやお風呂に入っているとき、あるいは離れた部屋に入ってドアを閉めてから。自分の腕の悪さが恥ずかしくて、彼女の前で演奏してアドバイスをもらうこともしない。彼女は私の能力を侮辱したことはないのに、どうしても彼女の前では弾けないのです。

  新しい技術や言語を学ぼうとするとき、人はみな同じだと思うんです。私たちは、自分が心地よく、自信を持ってできることを何時間も練習します。毎朝、電車や地下鉄で、英単語のドリルをしたり、同じ単語を何度も書いて覚えているティーンエイジャーをたくさん見かけます。テストも丸暗記で点数が取れるように工夫されているものもあるのではないでしょうか。しかし、それは本当に英語なのでしょうか?英語圏の人とコミュニケーションを取りたい、英語の論文を読んで理解したい、海外の映画やテレビを見たいと思ったとき、それは全く価値がないのでしょうか?ドリルや暗記は、おそらく最も快適な勉強方法です。あなたと本だけです。自由に好きなだけ間違えていいし、ページの終わりには自分がどうだったかがはっきりわかる。「おっと。3問間違えた。やり直した方がいいな” とか、「ナイス。17の単語が正解! これで単語がわかったぞ” これで快適に勉強できるわけですが、果たして自分のスキルはどれくらいのスピードで伸びているのでしょうか?

  でも、ギターの弾き語りと同じで、初心者に見えるのは嫌だし、恥ずかしいですよね。皆さんは、スポーツの練習をサボって一人で練習したことはありませんか?誰だって仲間の前で失敗したくはないでしょうが、チームで練習することは、自分のスキルを伸ばすのに最適な方法なのです。コンフォートゾーンを出ることはストレスかもしれませんが、そこにこそ本当の成長があります。自分を弱くすることを恐れないでください。失敗を恐れるな。どんな巨匠も、かつては私やあなたと同じように初心者だったのです。

多くの動物が速く走れるのは、4本足で、つま先立ちで走り、スピードに適した体つきをしているからです。

      動物の足の形は3種類に分けられます。植物型、指人形型、そして非指人形型です。

      私たちは植足類である。ネズミ、ウサギ、ハリネズミ、カンガルー、その他の動物とともに。ラテン語で「足裏」を意味するplantaと「歩く」を意味するgradusが語源です。足趾と中足趾を地面につけて歩く。中足骨は足の裏にある5本の長い骨である。足には大腿骨と上腕骨があり、それが足首まで降りてきて、その先は地面に平らになっているのが植物下目動物である。足趾動物が進化したのは、バランスと体重を支える能力のためである。また、体勢が力強くなるため、戦うときには有利になる。しかし、脚が短く、足が重いため、スピードに関しては不利である。走るときは、一歩一歩、足を床から離すのに相当なエネルギーが必要である。ウサギのように明らかにスピードのある植物下生動物もいますが、それはまた後日見ていきましょう。

      ネコ、ゾウ、カバ、ブタ、イヌ、オオカミなどの動物がデジタグレードである。デジタルの語源はラテン語のdigitで、「指・つま先」という意味です。つま先立ちで走る動物です。ただし、人間がつま先で走るのとは形が違う。足は足指だけで構成されている。中足骨はほぼ垂直に立ち上がり、足首は膝を後ろに回したような形をしている。猫の後ろ足を想像してもらえばわかると思う。そして、その上に上腕骨と大腿骨がある。走るときはつま先を地面から離すだけなので、とても楽で、足の形が自然なバネを生み出しているのです。

      そして、ウンギュリグレード。語源はラテン語のungulaで、「爪」や「蹄」を意味する。牛や馬など、蹄で走る動物のことである。足の形は有蹄類と同じだが、足の指が1つの蹄になっている。足の形は有趾動物と同じですが、足の指が一つの蹄になっています。

      つまり、足の形は有利だが、それだけが動物が速く走れる理由ではない。もちろん、動物が私たちより優れているのは、4本足であることだ。4本足であれば、走るときのバランスがよく、加速度も大きくなる。100m走の選手は、地面との接触時間を長くしようとしますが、それは、地面からどれだけ押し出せるかがスピードにつながるからです。しかし、動物によって、私たちが想像もつかないようなスピードを出すことができる適応力があるのです。

   例えば、チーターは陸上動物で最も速い動物です。時速70kmのスピードも出すことができます。これは、チーターの筋肉に膨大な数の速筋繊維があるからです。私たちの筋肉には速筋繊維と遅筋繊維があります。遅筋線維は血液の供給量が多く、酸素を多く含んでいます。疲労しにくいが、動きは遅い。速筋線維は血液や酸素が少ないが、非常に速く動くことができる。しかし、すぐに疲労してしまう。チーターは約70%が速筋である。また、チーターはバネのような働きをする背骨を持っています。歩調を合わせると、体が束になり、前方へ飛び出す。チーターは、引き伸ばせない爪を持っているため、優れたグリップ力を発揮し、頭は小さい。1秒間に3歩、1歩の長さは約6.5m。チーターはとんでもなく速いが、それを維持できるのは500mほどだ。

      馬が速く走れるのは、足の形だけでなく、速筋と遅筋のバランスが良いこと、筋肉に血管が多くあることなどが理由だ。馬の歩幅は約3.5mで、1秒間に2回歩きます。筋肉に酸素を送るために大きな心臓を持ち、脾臓は血液の循環量を増やすことができる。

      ウサギは足が軽いのと、後ろ足が太いので、とても速く走ることができる。後ろ足はバネのようなもので、驚くほどの加速ができる。カンガルーも同様です。カンガルーの脚には大きく伸び縮みする腱があり、これが巨大なバネのような働きをする。このため、カンガルーはエネルギーをあまり消費せずに速く跳ぶことができる。

      マウスも足が不自由だが、スピードは速い。これもまた、大きさと握力によるものだ。ネズミには鋭い爪があり、これが良い牽引力となり、筋肉量に対して体格が非常に小さい。そのため、とても速く走ることができるのです。しかし、マウスは私たちが思っているほど速くはありません。私たちは、自分の体長分の距離を移動するのにかかる時間で、速さを判断しがちです。だから、ネズミは速く、倒れた木は遅く見えるのです。もし、ネズミを開けた部屋に置いたら、それほど速く見えないし、猫なら簡単に捕まえられる。

      また、意外かもしれませんが、走る速さには体重が大きく影響することが分かっています。体重と筋肉の比率は50kgが最適で、チーターはまさにここに位置している。これ以上重くなると、より多くの筋肉が必要になり、より多くの重量とより多くのエネルギーが消費されることになる。だから、ゾウは馬を追い越すことができないのです。

      つまり、動物が速く走れるのは、足の形、体重、握力、背骨や後ろ足のようなバネ、筋繊維、足の本数などによるものなのです。そして、これが今日学んだことです。

今日、こんなことを知りました。月は1年に3.78cmの割合で地球から遠ざかっていますが、いつかは遠ざかるのが止まり、その後、地球に向かって落ち込むようになるそうです。しかし、それは1000億年単位の話です。

月は太陽系より5,000万年若いという年代が出ています。形成された経緯にはいくつかの説がありますが、最も一般的で可能性が高いのは、初期太陽系にあった火星程度の大きさの惑星が原始地球に衝突してできたという説です。この衝突で両者は粉々になり、大量の破片が地球の軌道上に飛び散ったのだろう。その結果、リングが形成され、徐々に月へと変化していったのです。

月が形成された当時、月は今よりもずっと地球に近かったはずです。おそらく3万2千キロくらいの軌道を回っていて、空には巨大に見えたことでしょう。この32,000kmは、地球が定めた月のロシュ限界である18,470kmを大きく外れています。ロシュ限界とは、地球の重力が月自身の重力に打ち勝ち、月が粉々に引き裂かれる点である。宇宙空間にあるすべての天体にはロシュ限界があり、その限界は天体が大きくなればなるほど遠ざかる。ロシュ限界は2つの天体の大きさに依存する。例えば、太陽と地球のロシュ限界は556,397km。もし地球がそれ以上太陽に近づいたら、地球はズタズタにされてしまう。しかし、それよりもずっと前に、太陽の熱で地球は焼き尽くされてしまうだろう。

月は誕生以来、1年に3.78cmの割合で地球から遠ざかっている。これは、地球が常に月を宇宙空間に投げ出そうとしているためです。地球は月の軌道よりもはるかに速く自転しており、月を引きずっているのです。この抗力が地球上の潮流を引き起こしているのです。また、月が地球に与える抵抗によって、地球の自転は100年に1.8ミリ秒ずつ遅くなっています。地球がまだ6億歳だったころ、1日の長さが約22時間だったのは、地球が今より速く回転していたからです。地球が月を引き離そうとする力と、月が地球に及ぼす抵抗はほぼ相殺されます。ほぼ1年に3.78cmということです。地球は月を約35万km押し退け、月は地球の自転を現在の1日24時間(23時間56分4秒)まで遅らせているのです。

では、今後はどうなるのでしょうか?地球は月を押しやり続け、月は地球の自転速度を遅くし続けるでしょう。やがて地球の自転が月の公転速度と同じ速度まで遅くなったとき、両者はタイダルロック状態になります。つまり、月の片側が常に地球の片側と向き合っている状態になるのです。このとき(おそらく約150億年後)、月は47日かけて地球を公転し、地球の自転速度も大幅に遅くなり、地球も47日に1回自転することになります。

2つの天体がロックされると、地球は月を押し退けるほど回転しなくなり、地球の重力で月が引き戻されるようになる。月が引き戻される速度は、月が近づくにつれて徐々に速くなり、ロシュ限界に達してバラバラになるまで引きずられる。これが理論的に起こることです。しかし、このようなことが起こるには1000億年以上かかり、私たちの太陽は約50億年で赤色巨星になりますから、実際には起こりません。

赤色巨星とは、星が水素をすべてヘリウムに変え、光球と呼ばれる高温のガスの巨大な球が広がっている状態のことです。この高温のガスが約50億年後に月に到達し、大きな抵抗となって速度を落とし、地球に向かって渦巻きを描くようになります。そしてロシュ限界に達し、バラバラに引き裂かれて地球を取り囲むリングになる。このリングの破片が地球に降り注ぐのです。そして太陽はさらに膨張し、地球は太陽に引き込まれて燃え尽きてしまうのです。

つまり、月は1年に3.78cmのスピードで地球から遠ざかっていますが、同時に地球の自転も遅くなっているのです。150億年後には月と地球はタイダルロック状態になり、1000億年後には月が地球に引き戻されます。しかし、太陽はそのずっと前に赤色巨星になり、これらのことは無意味になります。これが、私が今日学んだことです。

PAGE TOP