「負の質量」を持つ物体はどんな動きをするのかが一発で分かるアニメーション集

人々の身近にあるほとんどの物質は「正の質量」を持っていますが、この宇宙には正の質量を持つ物質とは反対向きに加速度が働く「負の質量」をもつ物質があるとも考えられています。そんな負の質量のイメージをアニメーションにしてまとめたサイトが公開されていたので、実際にアクセスしてみました。

Negative Mass: What Does That Actually Mean?
https://students.tools/negative/

「負の質量を探るには、まず負の重さを探る必要があります」との案内文からスタート。ニコカド(大食いYouTuber)がくっついたバネと風船がくっついたバネが用意されているので、「RELEASE」をクリックして力がどのように加わるかを見ていきます。

するとこんな感じ。ニコカドのバネには下向きに6900Nの力が加わり、風船のバネには上向きに42Nの力が加わっています。言い換えると、風船のバネには下向きに－42Nの力が加わっているとも言えます。これが負の重さの概念です。

今度は周囲の空気を抜いた状態でチャレンジ。何かが変わるはずです。

すると風船が付いたバネには0.01Nの力が加わりました。風船は密度が低いので空気で上に持ち上げられ、そのためにバネが伸びて、マイナスの重さを示していました。今回表示された重さは空気を無視した風船の純粋な重さということになります。

負の重さのイメージがつかめたら、次はボールを用意します。このボールは正の質量を持つボール(普通のボール)で、「SHOOT」をクリックすればポンと打ち出されます。


今度は「正の質量を持つボール(左)」と「負の質量を持つボール(右)」を並べて置きます。正の質量を持つボールを負の質量を持つボールに向かって打ち出したらどうなるのでしょうか。

「正の質量を持つボール」にぶつかった「負の質量を持つボール」は「正の質量を持つボール」に引き寄せられ、「正の質量を持つボール」をすり抜けて反対側に転がっていってしまいました。


今度は正の質量を持つボールを壁のある空間に入れて打ち出してみます。正の質量があるボールは、摩擦が働くことで次第に速度を落とし、停止します。


今度は負の質量を持つボールを入れてみます。どうなるのかは、以下の画像をクリックすると分かります。


これはゆっくりと星を周回する小さい惑星。負の質量の惑星を追加してみます。

負の質量は正の質量に引き付けられますが、近づくと押しのけられます。最終的に、両方とも永遠に加速することになります。


最後は「とにかく、今日は何か新しいことを学んでいただけたらと思います！この短いプレゼンを楽しんでいただけたなら、私にコーヒーをおごることを検討してください！ありがとうございました！」という短い言葉で締めくくられました。