どんなスポーツでも、最高のギアを持つことは大きな違いを生みます。水泳選手は、できるだけ抵抗の少ない水着を求めています。陸上競技では、専用のランニングシューズがタイムを縮めます。サッカーでは、グリップ力の高いグローブがサーカスキャッチというジャンルを生み出しました。
野球にはバットがありますよね。今シーズン、ニューヨーク・ヤンキースは「トルピードバット」と呼ばれる新しいデザインのバットを使い始めました。魚雷に似ているからだそうです（水中で使えるかどうかは疑問ですが）。どちらかというと細長いボウリングのピンのように見えますが、それほどかっこよくは思えません。
とにかく、ヤンキースはシーズン最初の3試合で15本のホームランを放ち、そのうち9本はトルピードバットからのものでした。次の2試合ではペースは少し落ちましたが、それでも記録を更新し続けています。
これは偶然でしょうか、それとも本当でしょうか？ところで、このバットは元物理学教授がデザインしたとお伝えしましたか？もう言うまでもありません。
では、その違いは何でしょうか？それは重量配分にあります。従来のバットはハンドルから離れるにつれて厚くなりますが、トルピードバットは上部よりも中央部分が厚くなっています。これにはいくつかの効果があります。多くの打者が実際にボールに接触する部分に、より多くの重量が配置されます。また、先端部分の重量が軽いため、より速いスイングが可能になります。さらに、各プレーヤーに最適なスイートスポットを作るようにカスタマイズすることも可能です。
でも、スイートスポットって一体何なんだろう？ああ、そこが物理学の面白さの出どころだね。
ボールと棒の基本的な衝突
物理学では、物事の仕組みを理解するために理想的な状況を用いるのが一般的です。まずは、均一な太さの棒から始めましょう。分かりやすくするために、棒が凍った湖の上に平らに置かれていると仮定しましょう（つまり、摩擦がない状態です）。すると、野球ボールが棒に向かって滑り出し、真ん中に当たります。
ボールがスティックに当たって跳ね返ったら、スティックはどうなるでしょうか？スティックは右に跳ね返る、と答えたなら正解です。これは衝突と考えることができます。2つの物体が衝突すると、互いに力が作用します。ニュートンの法則によれば、これらの力は等しく反対向きなので、ボールとバットの系全体の運動量は一定に保たれます。運動量は、物体の質量と速度の積として定義されます。
ボールは跳ね返るので、運動量を保存する唯一の方法は、スティックを反動させることです。（この思考実験の設定は、なかなかつまらない観戦スポーツになってしまうのは承知していますが、最後までお付き合いください。スイートスポットで何が起こるのかを理解するのに役立つはずです。）
オフセンター衝突
よし、スティックを持ってきて、スタート地点に戻しましょう。ボールは再びスティックに向かって発射されます。ただし、今回は真ん中ではなく、端を狙っています。こんな感じです。
棒はまだ右に跳ね返りますが、今度は中心を軸に回転もしますよね？なぜそうなるのでしょうか？運動量は依然として保存されますが、今度はもう一つ保存される量、角運動量があります。角運動量は普通の運動量とよく似ていますが、直線運動ではなく回転運動を扱う点が異なります。
直線運動量は物体の質量と速度に依存しますが、角運動量は物体の角速度と慣性モーメントの積に等しくなります。慣性モーメントは回転質量に似ており、物体の質量だけでなく、その質量の分布にも依存します。つまり、スティックがボールの衝撃で反動した後、回転しているので、明らかに角運動量を持っています。
しかし、衝突前はどうでしょうか？棒は回転しておらず、角運動量も持っていません。したがって、角運動量が保存されるためには、ボールも角運動量を持っている必要があります。そうです、質量は回転していなくても角運動量を持つことができます。（これは物理学が奇妙に思える瞬間の一つです。）ボールの角運動量は、その直線運動量と棒に当たる場所によって決まります。
ボールが棒に当たったとき、棒は反動するが片方の端は動かない、という状況はあり得るでしょうか？はい、可能です！ボールが棒の端や真ん中ではなく、その中間の特別な点に当たった場合、運動量と角運動量の両方が保存され、棒の片方の端は動きません。
もしこのスティックをバットにして、その端で握っていたら、バットは回転しますが、手の位置で反動しません。手の反動がないと、ボールに当たった時の感触がずっと良くなります。心地よい感触です。つまり、スイートスポットなのです。他の場所でボールを打つと、その違いははっきりと分かります。手に振動が伝わるだけでなく、打音も違います。スイートスポットでは、打感も打音も良くなり、さらに重要なのは、ボールがより良い打球感になるということです。
さて、トルピードバットの話に戻りましょう。このバットは、バットの幅の広い部分がスイートスポットになるように設計されています。幅が広いので、ボールを打つのが簡単になります。スイートスポットなので、ボールのスピードが上がります。スピードが上がれば、ボールはより遠くまで飛びます。さようなら、トルピードバット！
では、このバットは合法なのでしょうか？今のところ、ルールで定められた寸法を満たしています。もちろん、ルールが変更されて禁止される可能性はあります。しかし、近年、投手陣の能力が飛躍的に向上したため、試合中のヒット数が減り、テレビ視聴率に悪影響を与えています。もしこれが打者にとって有利に働くのであれば、トルピードバットはしばらくは使われ続けるでしょう。
