【話題】物理学者もお手上げ、カーリングの原理ストーンはなぜあのように曲がるのか？中世からの謎［02/26］

しじみ ★

■カーリングのストーンはなぜあのように曲がるのか。
他の物体と違うことはわかっているが、理由はまだわからない

ピョンチャン（平昌）冬季オリンピックのカーリング男子の表彰式では、
優勝したアメリカ代表チームが表彰式で「女子カーリング」と書かれた金メダルを手渡される、
という手違いがあった。だがカーリングにははるかに大きな驚きが秘められている。
科学者さえ解明できない謎だ。

カーリングをよく知らない人のためにルールを簡単に説明すると、カーリングは1チーム4人で対戦し、
両チームの選手が交互に長方形の氷上にストーン（石）を滑らせる。
約40メートル先の「ハウス」と呼ばれる同心円の中心のより近くへ、
より多く石を入れることができたチームが勝利する。
カーリングという名称は、ストーンが氷上を滑る時、ボウリングの球がレーンを転がる時のように回転（カール）するのに由来する。

一体なぜ、大きさ直径約30センチ、重さ約20キロのストーンが、
選手がブラシで氷の表面をこすることで狙った方向に曲がるのか。いまだに謎のままだ。

「異質なものほど人は興奮する。ストーンはその典型だ」と、
カナダのバンクーバーアイランド大学の天文物理学者でスポーツ物理学を研究したレイ・ペナー教授は、
米紙ウォール・ストリート・ジャーナルに語った。

ストーンが他の物体と決定的に違うのは、回転と同じ方向に曲がることだ。
例えばボウリングの球は、反時計回りに回転をかけて滑らせると右に曲がる。
だがストーンは反時計回り（左回転）に回転をかけると左に、時計回りなら右に曲がる。なぜか。
説明を試みた理論は多数存在する。

■中世からの謎

そのうちの1つ、「スティックスリップ摩擦論」は、氷上に広がる無数のペブル（氷の粒）に注目した。
これを提唱した物理学者たちは、ストーンの底がペブルに接して生じた摩擦力に左右差が生じる結果、
摩擦力の大きい方を軸にして回転方向と同じ方向に曲がる、と主張する。
数学的な理論だが、全員が賛成というわけではない。
この理論の提唱者は、回転速度に関わらずストーンは同じように曲がると言っているからだ。

もし「スティックスリップ摩擦論」が正しいなら、ストーンの回転が速いほど大きく曲がるはずだ、
と航空宇宙学の元エンジニアであるマーク・デニーはウォール・ストリート・ジャーナルに語った。

「なぜストーンが曲がるのかに関して、自分も似たような理論を思いついたことがあるが、
同様の理由で行き詰まった」と、デニーは言った。

もう1つの理論は、ストーンが氷と接触するのは底にある幅数ミリの輪の部分だけ、という点に注目。
氷上を滑る際、輪の前方の部分は氷の表面に小さなかき痕を作りながら進む。
その痕にストーン後方が誘導されていく結果、ストーンが回転方向と同じ方向に曲がる、と説明する。

カーリングは15～16世紀頃発祥といわれる古いスポーツだが、科学者たちはまだ、
ストーンがなぜ曲がるのかという単純な理屈ひとつわかっていない。

カーリングの選手は、理論的に説明できないものをどうコントロールしているのだろう？

画像：イギリスとの3位決定戦でストーンを投げる日本代表の藤沢五月
https://www.newsweekjapan.jp/stories/assets_c/2018/02/curling180226-thumb-720xauto.jpg

関連動画
Curling — The Most Mysterious Olympic Sport https://youtu.be/3kpZ_EWL1wA

ニューズウィーク日本版
https://www.newsweekjapan.jp/stories/world/2018/02/post-9609.php

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