If superpowers were real: Flight - Joy Lin

もしもこんな特殊能力が本当にあったら：空を飛ぶ力ージョイ・リン

翻訳: Ayumi McMullen 校正: Tomoyuki Suzuki

If humans could fly,

道具もマシンを使わずに

without tools and machines,

空を飛べたら

how fast do you think we would go?

どれぐらい速く飛べるかな？

As of 2012, the world record

短距離走の全速力時での

for fastest short-distance sprint speed

2012年時点での世界記録は

is roughly 27 miles per hour.

時速約43km

Running speed depends on how much force

走る速さは 走者の脚が

is exerted by the runner's legs,

どれぐらいの力を作り出すかで決まる

and according to Newton's Second Law of Motion,

ニュートン力学の 第二法則によれば

force is the product of mass times acceleration.

力は質量と加速度を掛けたものだ

And Newton's Third Law states

さらに 第三法則では

that for every action,

いかなる作用にも

there is an equal and opposite reaction.

向きが反対で大きさが等しい 反作用が働くという

So, that means running requires

つまり 走るには

having a ground to push off from,

地面を踏み込み

and the ground pushes back against the runner's foot.

走者の足に力を返す地面が 必要になる

So, flying would actually be

飛行はどちらかというと

more similar to swimming.

水泳に似ている

Michael Phelps is currently the fastest human in water

マイケル・フェルプス選手は 水の中では人類世界最速で

and the most decorated Olympian of all time.

オリンピック史上 誰よりも 多くのメダルをとった選手だ

Guess how fast he swims?

どのぐらい速いと思う？

The answer may surprise you.

答えを聞いたら ビックリするよ

His fastest recorded speed is

彼の最速記録は

less than 5 miles per hour.

時速８km以下

A child on the ground can easily outrun

水中のフェルプス選手なら 子供だって楽勝で

Michael Phelps in water,

走って追い抜くことができる

but why is that?

でも どうして？

Well, let's go back to Newton's Third Law of Motion.

ニュートン力学 第三法則に戻ろう

When we run, we move forward

走ると 体は前へ進む

by pushing against the ground with our feet

足で地面を蹴ると

and the ground pushes back,

地面が足を押し返すから

propelling us forward.

どんどん前に進めるんだ

The ground is solid.

地面は固体だ

By definition, it means the particles

つまり それぞれの粒子が

are essentially locked into place

ひとつの場所に固定されていて

and must push back instead of getting out of the way,

どこへも行かず 押し返してくれる

but water is liquid and flows easily.

でも水は液体だから 簡単に動いてしまう

When we move our limbs

手足を動かして

to push back against the water,

水をかくとき

a part of the water molecules

水の分子の一部は

can just slide past one another

動いて位置を変えてしまう

instead of pushing back.

押し返さずにね

Now, let's think about flying.

飛行を考えてみよう

Air has a lot more free space

空気には もっと自由空間があり

for particles to move past one another,

分子は自由に飛びまわっている

so even more of our energy would be wasted.

だから加えるエネルギーが さらに無駄になってしまうんだ

We would need to push a lot of air backwards

前に進むためには たくさんの空気をー

in order to move forward.

後ろ向きに押す必要がある

Astronauts move around in shuttles

宇宙飛行士が 無重力の宇宙で

in zero gravity when they're in outer space

シャトルの中を移動する時は

by pulling on handles installed on the ceiling walls

床や天井についたハンドルを

and floors of the shuttle.

つかまなきゃいけない

Now, imagine you were given the ability to float.

でも 空に浮く能力があったら

How would you move around in the middle of the street?

道の真ん中で どうやって動く？

Well, you wouldn't get very far

空気をかくように進むなら

by swimming in air, would you?

遠くに行けると思う？

Nah, I don't think so!

絶対 無理だね！

Now, assuming you were granted the ability to float

宙に浮く能力があって

and the speed to move around efficiently,

上手く動くスピードもあったとしよう

let's discuss the height of your flight.

では飛ぶ高さはどうだろうか？

According to the Ideal Gas Law,

理想気体の状態方程式によれば

P-V N-R-T,

PV = ｎRT

pressure and temperature has a positive correlation,

圧力は温度に比例しているんだ

meaning they increase and decrease together.

だから圧力と温度は 同時に上下する

This is because the air expands in volume

圧力が低くなると 空気が膨張するので

with less pressure,

圧力が低くなると 空気が膨張するので

so the molecules have more room to wander around

分子が動き回れるスペースが広がり

without colliding into each other and creating heat.

分子同士衝突もせず 熱を作ることもないからだ

Since the atmospheric pressure is a lot lower

気圧は高度が上がると

in high altitudes,

ぐっと下がるので

it would be freezing cold

雲の上を飛んだりしたら

if you were flying above the clouds.

凍えるような寒さだ

You'd need to wrap yourself up

体の芯の体温を

to keep your core body temperature

35度以上に保つために

above 95 degrees Fahrenheit,

たっぷり着込まなきゃならない

otherwise you'd start shivering violently,

さもなきゃ 震えが止まらなくなり

gradually becoming mentally confused

段々と 精神も混乱し始め

and eventually drop out of the sky

そのうち空から落ちてしまうだろう

due to loss of muscle control

低体温症で筋肉がー

from hypothermia!

言うことを聞かなくなるから！

Now, the Ideal Gas Law implies

理想気体の状態方程式によると

that as the pressure decreases,

気圧が下がるにつれ

gas volume increases.

気体の体積は増える

So, if you were to fly straight up too quickly,

上昇するのが速すぎると

体内ガスが急激に膨張する

the inert gas in your body would rapidly expand

the way soda fizzes up when shaken.

炭酸入りボトルを振ったみたいにね

The phenomenon is called "the bends,"

この現象は「潜函病」とか

decompression sickness,

「減圧病」

or "divers disease"

「潜水病」と呼ばれる

since deep sea scuba divers experience this

深海に潜るダイバーが 急に水面に上がろうとすると

when they come up too quickly.

同じことが起こるからだ

This results in pain,

その結果 痛みや

paralysis,

麻痺が現れたり

or death,

死に至ることもある

depending on how foamy your blood becomes.

血液の泡立ち方によって 症状が重くなる

Okay, well, let's say you want to fly

それなら 地面から数メートルだけ

just a few meters above the ground

上がって飛びたいとしよう

道路標識が見えて

where you can still see the road signs

and breath oxygen with ease.

酸素も楽に吸える所でね

You'll still need goggles and a helmet

それでもゴーグルと ヘルメットは必要だ

to protect you from birds,

身を守るんだ　鳥やー

insects,

street signs,

昆虫

道路標識

electrical wires,

電線 それに

and other flying humans,

他にも飛んでいる人や

including flying cops

空飛ぶ警察官もいるかもしれない

ready to hand you a ticket

ルールを守らなかったら

if you don't follow the flying rules, buddy.

切符を切られるぞ

Now remember, if you have a collision mid-air

もし空中で 何かに衝突して

that knocks you unconscious,

意識がなくなっちゃったら

you would experience free fall

地面に着くまで

until you hit the ground.

真っ逆さまだよ

Without society or the laws of physics,

社会や物理の法則がなければ

flying would be a totally awesome ability to have.

飛行は最高の能力だ

But, even if we could all just float around

もし数センチでも

a few feet above the ground

宙に浮くことができて

and only moving at a snail's pace,

かたつむりぐらいの速さしかなくても

I'm telling you, it's still a cool ability that I'd want,

やっぱり カッコいい能力だと思わないかい？

wouldn't you?

ねえ？

Yeah, I thought so.

やっぱり そうだろ

Now, which superpower physics lesson

今度はどの特殊能力に関する物理学のレッスンを

will you explore next?

受けてみる？

Shifting body size and content,

巨大になる力

super speed,

超高速

flight,

空を飛ぶ力

super strength,

超怪力

immortality,

不死の力

and

それとも

invisibility.

透明になる力？