シャフト株式会社

どこから無重力になるの?

お手紙を天国(宇宙)へ送り
ご遺骨を海洋散骨する自然葬

どこまで行っても重力は存在する

皆さん、地球の重力は地球から離れるごとに弱くなっていき、重力が弱くなると、どんどん身体が軽くなる、ということはご存知ですよね。では、地球からどれだけ離れたら、無重力になるか、というのは考えたことがありますか?

実はこれ、地球からどれだけ離れたとしても、無重力になることは永遠に無いのです。


重力は距離の2乗に反比例

万有引力の法則

これが万有引力の法則の公式です。高校生の時に学校で習ったかもしれませんが、重力は距離の2乗に反比例して弱くなっていきます。つまり地球から遠ざかる程に重力は良くなっていくのですが、弱くなるだけでゼロにはならないのです。

衛星が落ちてこないのは重力と遠心力が釣り合ってるため

上記で重力という言葉を使いましたが、時々勘違いしてしまうのが、「引力」と「重力」です。重力を理解するためには、この引力と重力、そして「遠心力」の3つを理解する必要があります。


星が持つ「引力」

地球の内部構造でいうと、地球の中心は内核になります。地球には「引力」という、中心(内核)に向かって引き付ける力が存在します。これは地球に限らず、水星でも金星でも火星でも、月でも太陽でも、力の強弱という差はありますが、引力という力は存在するのです。星の引力、つまり中心に引き付ける力は、星から離れる程に弱くなります。


自転による「遠心力」

そして地球は、北極点と南極点を結ぶ軸を中心に、グルグルと回転しているということを、学校で習いましたよね。この回転のことを、自転と呼びますが、自転をすることによって、地球上には常に、外に向かって飛び出そうとする力も働いているのです。この外に向かって働く力が「遠心力」です。もし自転運動がない世界だったら、全てのものは地球の中心に向かって引き付けられるだけになってしまい、およそ現在の47倍近いG(重力)がかかってきます。50kgの体重の人であれば、2,350kgですね。即、死んでしまいます。

因みに、ある瞬間に突然地球の自転が止まったとすると、その瞬間には全ての物が激しい力で、東側へ向けて吹き飛びます。


引力+遠心力=重力

この万有引力と遠心力を合わせた合力が、重力になります。引き付けるだけでなく、外に向かう遠心力があるからこそ、うまい具合にバランスがとれ、地上では「1G」と呼ばれる過ごしやすい重力環境になっているのです。

万有引力+遠心力=重力

こちらの図の通りで、北極点と南極点、そして赤道上にあるものは、地球の中心に向かって重力が働きます。しかしそれ以外の場所では、遠心力との関係で、真下とはずれた方向に向かって、引き寄せられているのです。


衛星が落ちてこないのは重力と遠心力が釣り合ってるため

国際宇宙ステーションとかで、人が宙に浮いたり、ジュースがこぼれずに漂っている映像を見たことがあるかと思います。なぜあの場所で無重力と呼ばれる空間ができているかというと、宇宙ステーションは時速28,800kmという速度で動いているからなのです。1秒間で8km進むという、地上では考えられない超絶スピードです。

そうやって絶えず動き続けることで、宇宙ステーションには遠心力が働き、地球の引力とのバランスで重力がコントロールされているのです。もしも国際宇宙ステーションが動きを停めてしまったら、地球の引力に引き込まれて、地上に落下してきてしまいます。

宇宙海洋葬も同じで、たとえ成層圏やさらにその上で散骨をしたとしても、そのまま宇宙空間に漂い続ける、ということは100%ありません。全てのものが地球の引力に引かれて、地表に向かうのです。

より大きな引力に引き寄せられる

地球の重力はどこまでいっても存在するということは、上述の通りです。そして地球だけでなく、その他の星にも重力は存在します。最も強い引力に引き寄せられることになるのですが、その力の範囲を重力圏と呼びます。

地球と月の重力圏

もしも地球の重力と月の重力が完全に釣り合う場所にいられたとしたら、どちらの星にも引き寄せられなくなります。しかし実際には、地球も月も常に動き続けていますし、その他の力の影響も受けてしまいます。

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