悪い物理学のさまざまな側面

世の中の物理法則の間違いを目にしたら、どうしますか？怒りを感じますか？それとも笑いますか？その圧倒的な間違いに「えっと、実は…」という感情を抑え込まなければならないでしょうか？

そう感じる人もいるかもしれませんが、私は少し違った考え方をしています。私の考えでは、間違った物理学には様々なカテゴリーがあり、それぞれに独自の戦略で対処しています。

映画における物理学の誤り

お気に入りのSF映画を見ているところだったが、ちょっと待って！何かがおかしい。爆発音が宇宙空間に響き、その音が聞こえる。次に宇宙船が旋回中に傾く。そしてついに、一人の人間が無重力状態でエアロックに落ちていく。ドアが閉まり、空気が送り込まれると、人間は地面に落下する。

確かに、これらはすべて物理学の誤りの例です。しかし、これらの間違いに私は激怒するでしょうか？ほとんどの場合、そうではありません。信じがたいかもしれませんが、ほとんどの場合、私はSFのストーリーとアクションを楽しんでいるだけです。もっと物理学的な知識が欲しいという欲求を満たすために映画を探しているわけではありません（現実世界でそれを得ることができます）。

では、このおかしな物理学をそのまま放っておいていいのでしょうか？いいえ。映画の中のおかしな物理学は、素晴らしい機会を与えてくれると思っています。間違った考えを捨て、真の科学について語るチャンスです。正直に言って、それが私の好きなことの一つです。例えば、何か例を挙げてみましょう。

エアロックのシーンを考えてみましょう。よくあるシーンですが、『ウォーリー』のワンシーンを例に挙げましょう。映画のあらすじを知らなくても構いませんが、このシーンではウォーリー（ロボット）が宇宙船につかまりながら、より大きな宇宙船にドッキングします。

エアロックのドアが閉まると、突然重力が感じられる。なぜだろう？この巨大な宇宙船には何らかの人工重力装置が備わっていると反論する人もいるかもしれない。それも理解できる。しかし、宇宙には空気がないため、宇宙飛行士が「浮いている」という認識が広く浸透している。空気がないということは重力がないということだ（これは本当の答えではない）。しかし、この映像と照らし合わせることで、重力、軌道、見かけの重さ、気圧などについて語ることができる。しかも、映画は楽しめる。『ウォーリー』は確かに素晴らしい映画だった。

ああ、『2001年宇宙の旅』のこの壮大なエアロックのシーンも含めるべきですね。

空気を加えた後も、彼がまだ無重力状態にあることに注目してください。素晴らしいですね。

ノンフィクションにおける物理学の誤り

もう一つ、良くない物理学があります。そして、これは現実世界では実際に良くないものです。私が何か物語を語ろうとしているのではなく、クールな科学をお見せしようとしているとしましょう。

これは、博物館などで見られるジップラインの説明の例です。物理の問題で実際に見られるようなものを描いてみました。

このグラフィックはプロットを補足するものではなく、おそらく科学的な内容を理解するためのものです。しかし、何かおかしい点に気づきましたか？ヒント：この2つの図のどちらかが他の図と異なります。つまり、ある意味で間違っているということです。これは、科学コミュニケーションにおける私の第一のルールに直結します。

100% 正しいということはあり得ませんが、100% 間違っている可能性はあります。

さて、もう一つ簡単な例を挙げましょう（残念ながら、例は無数にあります）。これは、クールなものに関する科学を紹介することを目的としたテレビ番組からのものです（罪人を守るため、番組名は伏せます）。この番組では、車がどのようにして上下逆さまに垂直にループ走行するのかを説明しようとしていました。これは、その番組のグラフィックを再現したものです。

画像には、Nature Outdoors のラベルとテキストが含まれている場合があります

この図が本物だと私を納得させる方法もあるでしょうが、彼らはそうしませんでした。車を押し下げる重力はありますが、押し上げる力は何もありません。彼らはこの興味深い現象を説明しようとしていますが、最も興味深い点、つまり車を押し上げる力が何もないという点を見落としています。実際には、車は円を描いて走行することで既に加速しているため、落下しません。実際の物理学についてもっと詳しく知りたい方は、垂直ループを走る人間を示した以前の投稿をご覧ください。

複雑な物理学をシンプルなグラフィックで説明するのはかなり難しいと分かっています。私も何度か経験しています。物理学の俳句のようなものです。短くまとめ、科学的なテーマを含めつつ、ある程度の概念を網羅する必要があります。信じてください、短い動画で角運動量を説明するのはかなり難しいです。しかし、上記の例は明らかに間違っています。

では、これらのことで私は激怒するのでしょうか？それほどではありません。教育者が間違ったことをしたとしても、複雑な概念をより良く表現する方法について話し合う絶好の機会だと考えています。まあ、フィクションよりも、こうした説明の間違いに腹を立てることが多いですね。フィクションには、私たちが受け入れてしまう間違ったことがたくさんあります。結局のところ、フィクションなのですから。

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