もし世界中の人が同時にジャンプしたら、地球が揺れるでしょうか？

このような質問をインターネットでよく見かけます。私はそれらをとても奇妙だと思い、ただ笑い飛ばすだけです。私は多くのことを見てきましたし、多くのネットユーザーがこの質問を何度も繰り返し提起しているのを見てきました。大きな船に乗っている人全員が集まって片側に飛び込んだら船が転覆するかもしれないのと同じように、世界中の人全員が集まって一緒に飛び込んだら地球が揺れ、破壊されるかもしれないと考える人もいます。

この問題は非常に深刻であり、科学的常識にかかわる問題なので、一般向け科学ライターとして、私もこの楽しみに参加しなければなりません。では、世界中の人々が全員集まって衝撃的なジャンプをしたら、本当に地球は震え上がり、破壊されてしまうのでしょうか?

それでは、指で数えたり、小学校の算数の問題を使ったり、物理学の基礎知識に基づいて、一般的な結果について話してみましょう。

国連の最新統計によると、2022年9月15日現在、世界238の国と地域の人口合計は7,898,236,143人です。そのうち、中国の人口は14億4,730万1,400人で最大です。インドは1,403,018,576人で第2位です。人口順に続く国は、アメリカ、インドネシア、パキスタン、ナイジェリア、ブラジル、バングラデシュ、ロシアなどですが、個別にリストされているわけではありません。

これらの人々は世界中に分布しています。彼らがジャンプして別の場所に落ちた場合、単純な常識によれば、これらの力はほとんど相殺されるようです。残念ながら、このような質問をする友人たちの本来の意図とは一致していないと思います。このような質問をする友人たちは、おそらく世界中の人々が集まり、誰かが「1、2、3、一緒にジャンプ」という命令を出すことを望んでいるのでしょう。すると恐ろしい光景が起こり、地球が傾き、軌道が変わり、破滅へと向かいます。

質問に適切に答えるために、問題を整理し、いくつかのデータを明確にしましょう。まず、総人口は約 79 億という整数です。第二に、人間には老人、虚弱者、女性、子供、背の高い人、低い人、太っている人、痩せている人などが含まれます。そこで、人間の平均的な体の大きさを大まかに、約160cm、60kgとしましょう。

さて、人口が集中するとどうなるか想像してみましょう。

地球の表面積は約5億1000万平方キロメートルで、そのうち約71%が海面です。人口は主に約1億4900万平方キロメートルの土地に集中しており、そのほとんどは山岳地帯と砂漠であるため、居住可能な面積は実際には非常に小さいです。今日はそのことについては気にせず、驚くべき動きをするために人口を集中させるのにどれくらいの面積が必要かについて話しましょう。

1平方メートルに4人が立っても問題ありません。もし世界中の人々が密集するとしたら、1,975,000,000平方メートル、つまり1,975平方キロメートルの面積が必要になります。しかし、問題は、1平方メートルのスペースに4人が押し込めばジャンプするのは難しいだろうということです。彼らは互いにぶつかり合い、一体となったジャンプに到達するのは困難でしょう。

1 平方メートルあたり 2 人が立っていれば、ジャンプしたときにお互いに影響を与える可能性は大幅に低くなります。そうなると、面積を倍の3,950平方キロメートル、つまり直径約71キロメートルの円に拡大する必要がある。北京の総面積は16,410平方キロメートルです。もし世界中の人々が団結すれば、北京の総面積の約4分の1しか必要ありません。

この観点から見ると、世界の人口はそれほど集中していません。 1平方メートルあたり4人というのは、地球の面積の約26万分の1に過ぎません。 1平方メートルあたり2人というのは地球の面積の約13万分の1に相当します。

地球をフットボールで表すとしたら、フットボールの上に立っている人はどれくらいの面積を占めるでしょうか?

競技用サッカーボールの表面積は1520.2平方センチメートルです。地球の人口集中が占める面積と地球の表面積の比率によると、1平方メートルに4人または2人が立つと、フットボール上の面積は同じ割合で約0.0058〜0.012平方センチメートルに減少します。これは直径約0.6ミリメートルの点であり、ゴマ粒の4分の1の大きさで、少し大きいほこりの粒子と同じくらいの大きさで、非常に視力の良い人だけがこの点をかろうじて見ることができます。

考えてみれば、このほこりの粒は、ほこりの粒の半分の高さまで跳ね返ってから、フットボールの上に落ちます。フットボールは押すことができますか？答えはノーのようです。

次に、人間の総重量に基づいてジャンプの衝撃を計算してみましょう。

人口79億人に対して一人当たり60キログラムと仮定すると、総重量は4億7400万トンになります。地球の総質量は約600兆トンなので、世界の人口の総重量は地球の質量の約127億分の1に過ぎません。このように、地球が 60 キログラムの人間の体に縮小すると、人間の体にかかる人口の総重量はわずか 4.7 マイクログラム、つまり 0.0000047 グラムになります。

これは、基本的に人間の目には区別がつかず、人間の皮膚やさまざまな空間に広く存在するダニとほぼ同じ重さです。人間の顔には常に数百、あるいは数千匹のダニが活動しています。これらのダニが1匹飛び跳ねたら、あなたはそれを感じますか？

では、世界中の1～2～3人が一斉にジャンプしたら（実際には不可能ですが）どのくらいの仕事ができるのか計算してみましょう。ジャンプする人が重力を克服するために行う仕事の式は、W = mgh です。ここで、W はジュール (J) 単位で行われた仕事を表します。 m は仕事をする物体の質量（キログラム（kg）単位）です。 g は地球の重力定数で、およそ 9.8N/kg です。 h はジャンプの高さ（メートル（m）単位）です。

この式によれば、一人当たり0.5メートルの高さまでジャンプするのに必要なエネルギーは約294Jとなります。世界中の79億人が同時に0.5メートルジャンプすると、2兆3226億Jの仕事になります。 TNT爆薬1トンあたりのエネルギーは約41億8400万ジュールです。世界中の全員が同時に0.5メートルジャンプすることで生み出されるエネルギーは、TNT火薬555トンに相当します。

555 トンのダイナマイトの爆発は信じられないほどのエネルギー量のように思えるかもしれませんが、地球を揺さぶる力としては、アリが木を揺さぶる力よりはるかに小さいものです。旧ソ連はかつて、TNT火薬5000万トンに相当する爆発力を持つ人類史上最大の水素爆弾「ビッグ・イワン爆弾」を実験したことがある。地表は衝撃を受けたが、地球はまったく揺れなかった。

また、人間の１～２～３回のジャンプはダイナマイトの爆発とは異なります。ジャンプして蹴り出すと、地面に反力を与えるようですが、すぐに落ちてしまいます。地球と人間の間の重力が、以前の押し出しを相殺し、ジャンプのエネルギーを無効にします。

結論: 人間が集まって同時にジャンプして地球を動かそうとするアイデアは不可能であり、効果的でもない。地球の軌道から外れて地球を破壊することは言うまでもありません。

これは、髪の毛を引っ張ると空に飛べる、あるいは足を踏み入れると空に舞い上がることができると考える人に少し似ています。ここまで話しましたが、英雄たちを夢から覚ませることはできるでしょうか?議論やコメントを歓迎します。

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