Have you ever been floating in a swimming pool, all comfy and warm, thinking, "Man, it'd be cool to be an astronaut! You could float out in outer space, look down at the Earth and everything. It'd be so neat!" Only that's not how it is at all. If you are in outer space, you are orbiting the Earth: it's called free fall. You're actually falling towards the Earth. Think about this for a moment: that's the feeling you get if you're going over the top of a roller coaster, going, like, "Whoa!" Only you're doing this the whole time you're orbiting the Earth, for two, three, four hours, days. Whatever it takes, right? So, how does orbiting work? Let's take a page from Isaac Newton. He had this idea, a little mental experiment: You take a cannon, you put it on top of a hill. If you shoot the cannonball, it goes a little bit away. But if you shoot it harder, it goes far enough so that it lands a little bit past the curvature of Earth. Well, you can imagine if you shot it really, really, hard, it would go all the way around the Earth and come back -- boom! -- and hit you in the backside or something. Let's zoom way back and put you in a little satellite over the North Pole of the Earth and consider north to be up. You're going to fall down and hit the Earth. But you are actually moving sideways really fast. So when you fall down, you're going to miss. You're going to end up on the side of the Earth, falling down, and now the Earth is pulling you back in sideways. So it's pulling you back in and you fall down, and so you miss the Earth again, and now you're under the Earth. The Earth is going to pull you up, but you're moving sideways still. So you're going to miss the Earth again. Now you're on the other side of the Earth, moving upward, and the Earth's pulling you sideways. So you're going to fall sideways, but you're going to be moving up and so you'll miss. Now you're back on top of the Earth again, over the North Pole, going sideways and falling down, and yep -- you guessed it. You'll keep missing because you're moving so fast. In this way, astronauts orbit the Earth. They're always falling towards the Earth, but they're always missing, and therefore, they're falling all the time. They feel like they're falling, so you just have to get over it. So technically, if you ran fast enough and tripped, you could miss the Earth. But there's a big problem. First, you have to be going eight kilometers a second. That's 18,000 miles an hour, just over Mach 23! The second problem: If you're going that fast, yes, you would orbit the Earth and come back where you came from, but there's a lot of air in the way, much less people and things. So you would burn up due to atmospheric friction. So, I do not recommend this.
温かくて気持ちいいプールに浮かんで 「宇宙飛行士になれたら かっこいいな! 宇宙に浮かんで 地球を見下ろせたらいいな」 と思ったことはありませんか? でも宇宙に浮かぶわけではありません 宇宙にいて 地球を周回することは 自由落下するということです 地球に向かって落ちているのです それは 地球に向かって落ちているのです それは ローラーコースターの てっぺんに向けて上り 「うわ~!」と降下する時のあの感じです 地球の周回軌道に乗ると 地球の周回軌道に乗ると 何時間でも何日でも 何時間でも何日でも ずっとこれが続くのです ずっとこれが続くのです ずっとこれが続くのです ずっとこれが続くのです 軌道に乗るとは 何かを 知るために ニュートンの本を覗いてみましょう ニュートンはこんな実験を イメージしていました ニュートンはこんな実験を イメージしていました 大砲を丘の上に持って行き 大砲を丘の上に持って行き 弾を発射すると 少し先まで飛び もっと強く発射すると 地球のカーブの少し向こうに もっと強く発射すると 地球のカーブの少し向こうに 落ちるだろうと考えていました では もっともっと強く発射すると 弾は地球をぐるりと回って 戻ってきて 自分の背中に当たるはずです ずっとズームアウトして 北極の上空にある人工衛星の中に 居ると想像してみましょう 北極の上空にある人工衛星の中に 居ると想像してみましょう 北はこの図の上の方です 落下すると地面に当たるように 思えますが すごい速さで横方向に動いているので 落下しても 地面には当たらずに 地球の横に来ます また落下しますが 地球が人工衛星を横に引っ張ります 引っ張られながらながら 落下するので またもや地面には当たらず 地球の下に来ます 地球が人工衛星を引き上げようと しますが まだ横向きに動いているので 地球が人工衛星を引き上げようと しますが まだ横向きに動いているので 地面には当たりません 地球の横側に来ました 上に動きながら 地球からは横に引っ張られるので 横に向かって落ちながら 上にも動き 地面には当たりません そして再び北極の上に 戻ってきました 横に動きながら下に落ちるので どうなるのか わかりますね 横に動きながら下に落ちるので どうなるのか わかりますね 移動速度がとても速いので 地面には当たらないのです 地球を周回する宇宙飛行士も 地球に向かって落下していますが いつも地面に当たることはなく 常に落下しているのです 落下する感覚があるので それに何とか慣れるだけのことです 落下する感覚があるので それに何とか慣れるだけのことです 理論的には 十分な速さで走って つまずくと 地球を飛び出すことがあります でも大きな問題もあります まず 秒速8キロものスピードで 走らないといけません 時速2万9千キロです マッハ23の速さです! もう一つ問題があります そんなに速く走ると 地球を周回して 元の場所に 戻ってくる際に 地球を周回して 元の場所に 戻ってくる際に 人や物が障害になるのは 勿論のことですが 空気抵抗が大きいので 燃え尽きてしまいます だから お薦めはしません