北極では赤道上より長く勉強できるって本当？？

2023/11/25

こんにちは！

本日のブログを担当する佐藤です。

11月も終わりにさしかかり、温かい食べ物の美味しい季節になってきました。この時期になるとコンビニのレジ前におでんが売られているのを見ます。そんなおでんの具材として存在感のある大根には生ではビタミンCや多くの種類の酵素が入っているそうですが、、、

なんと！

これらは熱に弱いので味のしみ込んだ大根を作るためにぐつぐつしている間になくなってしまうそうです。と、いうのも酵素はタンパク質によって形作られていますが、高校化学や生物で習った人もいると思いますが、タンパク質は加熱すると”変性”して”失活”という元々の機能を失った状態になってしまうためです。そしてこの変性は冷やしても元には戻りません。ゆで卵を冷やしても元の生卵には戻らないというイメージです。そしてビタミンCも熱に弱いため分解されるか、分解されなかったとしても水溶性ビタミンの一種であるためおでんの汁に溶けだしてしまいます。

そして、この時期になると共通テストまで1ヶ月ほどになり、カレンダーを見ては時間が伸びないかな、、なんて思う人もいるのではないでしょうか？かくいう自分も受験生だったこの時期に時間がもっと欲しいなぁなんて思っていました。はたまた数学の計算が間に合わなくて試験時間が伸びないかなぁなんて思っていました。

そんな方法ないだろ！って思いますがかの有名な科学者アインシュタインによると時間は流れ方が変わることがあるそうです。ざっくり言うと、重力が強い場所か、速く動いているところでは時間の流れが遅くなるとのこと。ということは自転の速度が最も速い赤道に近づくか、地球の重力をより感じることの出来る深い場所で勉強をすればより長い時間勉強できるということ、、、にはなりません。周りの時間が早く流れるのでむしろ他人よりも体感時間が短くなってしまいます。1倍速で周りが動くところを0.9倍速で動いていることになっているからです。では、逆になるべく重力が弱い遅いところに行けば他の場所よりも体感時間を延ばすことができるはずです。どれくらい変わるのか少し計算してみましょう。

本来は地球は公転と自転をしており、場所によって重力加速度も異なっていますが、簡単のために赤道と北極点で自転速度の影響だけを考えてみることにしましょう。

地球の半径を6400kmとすると24時間で1周するので秒速に直すと赤道上にいる人の移動する速さは465m/sほどになります。なんと音速の約340mを超える速さで普段から動いているとは驚きですね。そして相対性理論によると時間の流れ方は光速をc、動く速さをvとすると静止する物に比べて動く物の時間の流れは (1-v/c)^(1/2)倍となるので、代入して計算すると0.999 999 225…倍になります。つまり、、、

北極では赤道の人よりも1.000 000 775倍長く勉強できるということです！！！

だいたい1ヶ月で2秒ほど長くなります。世の中そんなにうまい話はないみたいですね。

ところが、この少しの差がとても効いてくる場面があります。おでんの煮込み時間がちょっと短くなるなんてちゃちなものではありません。皆さんのスマホにも搭載されている位置情報の機能には上空20,000kmあたりを飛ぶ人工衛星が使われています。これほどの距離が離れると重力が弱まるため時間が地球よりも早くなります。しかし、その速さもすさまじく秒速3.9kmほど。その分地球よりも時間が遅くなるのでこれがいい具合に相殺され、、、るほどうまくは出来ていないため少し時間が早く流れます。これを修正しないままにしておくと数キロもの誤差となってしまうので、その分を修正しています。

共通テストまでのこり1ヶ月ほどとなりましたが、受験生の皆さんは”ほぼ”平等な時間を有効に活用してくださいね。

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