ゆゆ式 Advent Calendar 2020スケートと異常液体

あいさつ・自己紹介とか

こんにちは!あるいは初めましてかもしれませんね。
ゆゆ式を信仰する美少女女子高校生、すなわち「ゆゆ信美少女JK」の東雲倫也です。
・・・嘘です。物理を勉強している大学4年生(男)の東雲倫也です。夢を持たせて申し訳ございません。

普段は日常系アニメと物理・数学の面白いテーマを題材にした同人誌を書いたりその他いろいろしたりしています。今までで一番人気は「1+1=2」に対する考察Withゆゆ式、というタイトルの本です。ガチガチの純粋数学の内容だったのですが、意外と皆さん物好きのようですね。正直びっくりしました。

今年はコミケが中止になってしまったのでほとんど執筆活動はしていません。代わりに卒業論文とかいう同人誌を誠意執筆しております。私史上最長編になりそうです。弊学科の教授陣に頒布予定です。

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そんな何もしていない2020年も終わろうとしていましたが、ふとゆゆ式Advent Calendarを見るとなんとまだ空きがあるではないか!!毎年参加を見送っていたけれど、これは参加するチャンスなのではないか?と思い立ち、今年から参加させていただくこととなりました。

次に考えることは「何を書くか」です。アニメ版ゆゆ式OP「せーのっ!」を弾いてみようか、いやこれは難しい。じゃあアレンジするか、いや和音の理論が全くわからん。ネタを探してスーパーゆゆ式計11巻をぺらぺらめくっていると、自分が紹介できそうな単語がありました。

ゆゆ式3巻50ページ、唯ちゃんが「氷に圧力をかけると解けて水になるんだと」と。その後縁が「そうなの~?」、ゆずこが「異常液体ね」と発言しています。この異常液体についてなら少し語れるぞ!と思い、筆を執った次第です。

難しい話に聞こえるかもしれませんが、どれも身近に実感できる話となっています。ぜひ、なんとなく分かった気になって読み進めてみてください。

異常液体とは?

異常液体とは何でしょうか?もちろん聡明なゆゆ式読者の事ならご存じのことと思います。ゆずこが異常液体について触れたあと、次のコマで唯ちゃんが「お!そう 水は固体よりも液体の方が体積が小さい異常液体だからギュッとされると溶けちゃうらしい」と発言していますからね。

でも少しこれでは説明が難しいですよね。少し異常液体について考えてみます。

水は”固体よりも液体の方が体積が小さい”のです。直感で考えると、液体よりも固体の方が中がギチギチに詰まっている感じがしますよね?固いし。痛いし。実際、たいていの物質は固体の方が中がギチギチに詰まっています。しかし、どうやら水はこれと反しているのです。液体の方が体積が小さい、ということは、液体の方がギチギチに詰まっている、ということになります。

これは直感に反しますね。しかし、氷というのは実は案外スカスカなのです。固いけど、スカスカ。ペットボトルに水を入れて冷凍庫に入れておくと膨張しますよね?私が夏コミの時によく使う技ですが。閑話休題、これは凍ったことで体積が増えている、すなわち凍ったことで中がスカスカになっていることの最も分かり易い例です。

なぜ水が氷ると体積が増えるのかが気になる方はこの記事が参考になるかもしれません。固体中と液体中の水分子の構造の違いを簡単に表しています。飛ばしても結構。
https://www.ims.ac.jp/news/2013/06/20_1256.html

このように、固体の方がスカスカになる液体を異常液体と言います。今説明した通り、水は氷になる方が中がスカスカになるので異常液体ですね。

言い換えれば、水が氷でいるためには「スカスカ」の状態でいなければならないのです。でも、ギュッとされるとどうでしょうか?もしスカスカ構造が保てなくなると、これがつぶれてしまい、中がギチギチの水(液体)に戻ってしまいます。「ギュッとされると溶けちゃう」というのはこういうことなのです。

スケートってなんで滑るの?

スケートってすごく滑りますよね(小並感)。あれはどうしてなのでしょうか?

会話の流れ的に「ギュッとされるから氷が解けて滑るんだ!」と考えた方は少なくないはず。

実際、この説は100年以上前から唱えられていました。そして、今でもスケートが良く滑る理由としていろいろなところで紹介されています。もしかしたら聞いたことがあるかな?

ところがどっこい、スケート靴の刃が氷をギュッと押すことで氷が解けてよく滑るという説明は実は間違っているのです。

色々計算してみると、人の体重程度ではスケート場の氷を溶かすことは出来ないのです。昔計算したので細かな数字は覚えていないのですが、確かスケート靴で体重100 kgの人が氷に乗ったところで、氷の解ける温度が0.5℃くらいしか下がらなかったと思います。スケート場の氷はだいたい-4℃なので、この効果だけでは氷を溶かすことはできません。

では氷とスケート刃の間の摩擦によって解けるのでは?というのが第2の節ですが、現在これも否定されています。

実は「なぜスケートが滑るのか」という問題は長年解決されていない難問なのです。意外ではありませんか?

あらたな光か?

そんな長年の謎が解明されたかもしれません。最近、新たな説が発表されました。

氷の表面の水分子は早く動くからスケートは良く滑る、らしい(よくわからん)。

これも気になる方はぜひ読んでみてください!(残念ながら英語)
https://www.sciencedaily.com/releases/2018/05/180509121544.htm

おわりに

スケートの話は完全にゆゆ式から外れてしまいましたね。まぁ脱線含めてゆゆ式、みたいなところもあるので、ご容赦いただけるとありがたいです。

書ききったぞ!という達成感が半分、こんな記事で良かったのかという気分が半分。よくわかりません。

これを機に来年からも参加できたら良いなと思っております。おっと、来年の話をすると鬼に笑われてしまいますね。ここは私の500円の運気でなんとか金で解決することとしましょう。

今年も例年通り濃厚な記事が量産されていて、どれも目を見張るものばかりです。このような素晴らしい機会に参加できたことを嬉しく、そして光栄に存じます。また、明日以降の記事も毎日心待ちにしております。

また2日分空きがあるようです!こんな少ししかゆゆ式にかすってないような記事でも許される(許されているのか?)ので、読んでいるあなたも参加してみませんか?たとえば2本線を引いて「縁ちゃん!」とか良いのではないでしょうか?カレンダーが無事埋まることを願っています。

それではまたどこかで!

東雲倫也

●ゆゆ式Advent Calendar
https://adventar.org/calendars/5309

●ゆゆ式3巻(本記事で引用)

●ゆゆ式11巻(最新刊)