万有引力とは何か、その意味を簡単に解説


万有引力の「万」は「あらゆる物」、「有」は「持っている」という意味です。
万有引力は、17世紀にアイザック・ニュートンによって発見されました。

あらゆる物、つまりすべての物の亜大に引き合う力が働いているのです。
たとえば、私たちも、近くにいる人との間には引力が働いています。
しかし、私たちは、力を感じることはありません。
引力が弱すぎるのです。
万有引力は質量が大きいほど大きいので地球との間では大きいのですが、人同士ではあまりにも小さすぎるので感じないのです。


地球と地球上の物体間の万有引力のため、地球は、地球上のものをすべて地球の中心方向へ引っ張ります。
人も物もすべてです。
だから物体は支えがないと下に落ちてしまいます。
地球が地球上の物を地球の中心方向引っ張る力重力なのです。
地球上だけで考えても、地域によって少し重力の大きさが変わります。
地球の自転による遠心力の影響、均一な成分ではないこと、中心までの距離が違うことなどが影響して、場所によって重力が違うのです。

たとえばある人が東京で自分の体重をはかったらちょうど60キログラムという目盛りをさしたとします。
ここでの1キログラムは「質量1キログログラムの物体が受ける重力の大きさ」で、正確には「キログラム重」です。
そのまま体重計をもって沖縄に飛んで行きもう一度体重をはかると約40グラム軽い値を示し、札幌に飛んで行って同時に測定すると逆に40グラム重い値を示します。

重力は正確には、地球上に静止している物体が受ける力で、地球の万有引力と地球の自転による遠心力を合わせた力です。
遠心力は赤道上で最大となりますが、それでも引力のおよそ290分の1です。
また、重力という言葉を、万有引力の意味で用いることも多いので、地球との万有引力=重力と考えてもいいでしょう。

月に行くと私たちの体重は、地球上ではかったときの約6分の1になります。
月面では地球上に比べて重力がおよそ6分の1しかないからです。
だから、月では大きな宇宙服を着ても軽々とジャンプできるのです。


ところで、宇宙ステーションは、地球からそんなに離れていないのに中の人はふわふわと無重力状態です。
これは宇宙ステーションが高速で回転していて、遠心力という見かけの力があらわれているからです。
回転する宇宙ステーション内の人やものに働く重力と遠心力はちょうどつり合っていて、打消し合うために、あたかも重力を受けていないように見えるのです。
重力がなくなったわけではありません。

万有引力の法則は有名で、その話の中に、「ニュートンはりんごの木からりんごが落ちるのを見て万有引力を思いついた」とする話を聞いたことがある人も多いと思います。
しかし、この話には文書記録や物証がありません。

発見してからはるか後に、ロバート・フックと万有引力の発見の先取権争いをした後にそんな話をニュートンが知人や親類にしたそうです。
ニュートンが死去した年に、ヴォルテールは彼のエッセイのなかで彼がニュートンの姪に聞いた話として「ニュートンは庭仕事をしている際に、リンゴの木からリンゴが落ちるのを見て、彼の重力に関する最初の発想を得た」とする逸話を紹介しています。

ニュートンの生家にあったリンゴの木は枯れてしまいますたが、枯れる前に接ぎ木で2代目が育っており、それが元になって、日本にも小石川植物園にニュートンのリンゴの木が植えられました。
さらに各地の学校や科学にかかわる施設に穂木で分譲され、今では日本の各地で育っています。


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