　それでは、本物のロケットは、どれだけの爆風を噴出しているのでしょうか？スペースシャトルの総重量は2000トンです。わずか２分ほどで地上から50kmもの高さまで飛んでいきます。このとき、およそ1000トンの酸素を含んだ燃料が消費されます。つまり、1000トンの火薬を２分間連続的に爆発させるのです。とてつもない爆風でしょうね。一体、どれぐらいなのでしょう？一様に加速するとして概算してみました。なんと、写真右の燃焼ガスは、風速3000ｍで、一秒間に10トンとなりました。²この値は推力と一致しますので、理に適った答えが出ているようです。

図２．爆風で離陸するスペースシャトル(NASAホームページより）

　

　　次に、ロケットの原理を使った逸品を紹介しましょう。著者が考案したロケットめがねで、息を後方へ噴射するように工夫したものです。図３のように、フレームがパイプでできていて、鼻の穴に突っ込むようにしました。これをかけて走ると、ちょっとは速くなるというすぐれものです。「そんなので速くなるわけがない！」と、お叱りを受けるかもしれませんね。

なにはともあれ、とりあえず計算をしてみました。１回に吐く息を100cc、風速１ｍとしましょう。冒頭のブロワーロケットとは比べ物にならないぐらい微量です。50kgの人がこのめがねをかけたとすると、１息で0.003mm/sだけ速くなる事が分かります。やはり、ほとんど０でした。しかし、マラソンにロケットめがねを使えば、２時間吐き続けることになるので、塵も山となるかもしれません。じっさい、1秒間に1呼吸を2時間続けるとすれば、１キロの力で0.1秒間背中を押してもらう事に相当します。ゴール間近のデッドヒートなら、わらをもすがりたい気分でしょう。その時のことを思えば、ちょっと欲しくなる代物かもしれませんね。でも、常に鼻から息を出して走る訓練が必要になるので、やっぱり誰も使わない、というのが冷静な判断のようです。
　さて、これらの計算の基礎になるのは、運動量保存の法則といって、物理学のとても重要な法則で、物体が衝突したり、バラバラになったりするとき、各物体の質量と速度にある関係を与えるものです。ロケットの場合、噴出ガスの量と速度が大きければ大きいほど、ロケットは速くなり、一方、ロケットの重量が大きければ、なかなか動かないのですが、これを運動量保存の法則を使ってきっちり表すことができます。たとえば、発射時、質量Mのロケットが質量ｍのガスを噴出速度ｖで噴出して速度Vとなったとすると、MV＝ｍｖという関係になります。この法則から、噴出ガスの量と速度が分かれば、ロケットの飛び上がる様をきっちり計算する事が出来るのです。この運動量保存の法則を発見したのはフランスのデカルトで、ニュートンが生まれる20年ぐらい前のことです。デカルトは、全宇宙は渦運動をする微細粒子で満たされていて、この渦運動で宇宙や地上での出来事をすべて説明しようとしました。現代の自然観とは全く異なるものですが、運動量保存の法則という自然界の本質的な法則を発見したのです。自然観は時代とともに変遷しますが、自然法則は変わる事がないということですね。

1科学館展示場で学芸員が行う実験ショー。
2 http://www.sci-museum.kita.osaka.jp/~saito/job/others/shutle.htm