０５．０２．０８

             なぜ独楽は逆立ちするのか。

　　　　　　　　　　　　　　　　　（その４）

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　野口　幹夫

　さて、「回転する物体は重心を上げるのが安定であり、倒立独楽も

その例の一つに過ぎない。」とされる戸田先生の説明は明快であるが、

独楽の動きのダイナミズムに直接触れるような別な説明が出来ないかな

との思いがあって、私流の考え方を準備したかった。この拙稿（その

２）でいいたかったのは、主回転が強ければ、周りで派生する副回転

は、主軸への求心力で、引きつけられ、吸収されてしまう、それが

独楽の安定復元力ではないかと述べた。それをこの倒立独楽の説明

に活かして見ることが出来るのではないかと思ったのである。

最後の立ち上がるところは、わらわら回転から澄んだ回転に復元

するステップと変わらないのではないかと思う。

                                        球形に近い胴体を持つ倒立独楽の、短い軸

  を指でまわすと、いかに短くて飾りのよう

な軸だが、間違いなくその軸を回転軸と

した回転を与えることが出来る。回転が

始まると、他の独楽のように、軸の真下が

支点となった固定回転はしない。この独楽

のお尻が球形なので，どこでも支点になって、回転を続けられる。

回転はこの全体の垂直軸を中心に回っているが、激しいわらわら

運動になる。さて、この点でなお、始めに与えた回転が十分強く

保存されていれば、そこで、第２章で述べた独楽の復元力が働き

はじめるのである。始めに与えた回転軸の求心力が作用し、重た

い球形の遠心力を凌駕できるだけの、求心力で軸にひきつけ、

遂にそれを持ち上げてしまうのである。つまり短い軸を下にして

立ち上がり、つまり逆立ちの姿勢になって、安定した回転を始め

るのである。やーおみごと。これを見た子供たちは、いっせいに

拍手するのだ。

　回転する物体は思いもかけない動作をする。その典型はこの倒立

独楽だと思う。一旦回転を与えられて、回り始めることによって

バランスの取れた独楽の軸は、外部からの擾乱を与えても、

しぶとく回り続けようとする不思議なパワーを秘めている。

その不思議さにこどものような頭で挑戦したが、やっぱりうまく

いかなかったとおもう。又こまを見ては、又逆立ちゴマに拍手

しては、考え続けていこうと思う。

　　物理学では慣性モーメントといい、計算できるベクトル量を導入

して、みごとに説明し、この定義で厳密な科学技術への応用が展開

されるようになった。いま重力のない世界で飛ぶスペースシャトル

には、その姿勢安定のために、大きなジャイロが搭載され、常に

電磁気的にパワーを供給されて回転している。

　考えてみれば、地球も周り、その軸になっている太陽も銀河の端

で猛烈なスピードで回っている。その銀河も美しい姿をした、巨大

な回転体だ。

　一方、物質の極微の世界に分け入ってみれば、原子も回転、その周り

で幾層もの電子が雲のように回転している。その究極の素粒子は、

ペアーでスピンする何かだ。

　回転するものは、飛び去らず、縁あるものと、永遠に手を結び喜

び合う姿だ。