【ドラえもん秘密道具その⑤】最新技術で三大道具は実現できるか

最新技術のイメージ

皆さんこんにちは。 今日もご来訪感謝です。

今日は久しぶりに、ドラえもんの道具の検証です。

もうすぐドラえもんの映画も公開されますしね。

ドラえもんの三大道具は現実化できるのか?

ドラえもんの秘密道具の有名な三大道具といえば

「タケコプター・タイムマシン・どこでもドア」です

子供の頃のみならず、大人になった今でも「有ればいいのになぁ」と、

空想した方も多いのではないのでしょうか?

タケコプターは、頭(正確には体のどこでもつけて良いのですが)につけると、

空を飛ぶことができます。

私は高所恐怖症なので、

「少し怖いなぁ」とおもいますが、手軽な移動手段として、

便利だなぁと思います。

ちなみにドラえもん初期はタケコプターでなく、

「ヘリトンボ」と呼ばれていました。

タケコプターはタケトンボ+ヘリコプターが語源ですが、

ヘリトンボはヘリコプター+タケトンボ

ということで、もじる文字を前後逆にしているようですね。

タイムマシンは時間旅行ができる乗り物です。

実際ドラえもんはタイムマシンに乗って、未来の世界からやってきました。

ちなみにドラえもんは2112年生まれなので

秘密道具としてタイムマシンが実用化されているということは、

少なくとも2100年かそこらにはタイムマシンは完成していてもおかしくありませんし、

なんならタイムマシンができている未来から過去である今の時代に、

未来人が来ていても不思議ではありません。

存在しないのならタイムマシンは未来永劫できていないのかもしれないし、

実は隠れて未来の人間はやってきていて、

未来の世界では法律の整備までされていて、

姿を表してはいけないことになっているかもしれない。

または法律とかで影響が大きすぎるという事で、

過去の時代に行ってはいけないという事になっているかもしれませんね。

どこでもドアは行きたいところを声に出したり、心に念じてドアを開けると、

その望んだ場所に行けるという素晴らしい道具です。

これがあると朝の憂鬱な通学通勤も解決しますが、

交通関係・乗り物関連の企業は廃業に追い込まれますね。

SL列車等が無くなるのと同じような話でしょうか。

ちなみにどこまでも移動できるのかといえばそうではなく、

10光年以内という距離の制限がつきます。

その辺りにどこでもドアのカラクリがありそうですね。

これらはドラえもんの作中の中でも頻度が高い道具となっておりますが、

現実に実用化可能なのでしょうか

事例などを踏まえながら紹介したいと思います。

数多くあるドラえもんの秘密道具の中でも、メジャーな道具の実現可能性を検討したいと思います。

タケコプターは実現できそうだが、法的には大丈夫?

タケコプターは、実は反物質という物質が使われており、物質の質量・重力を無効化、

コントロールしております

反物質(はんぶっしつ、英: antimatter)は、ある物質と比して質量とスピンが全く同じで、構成する素粒子の電荷などが全く逆の性質を持つ反粒子によって組成される物質。例えば、電子はマイナスの電荷を持つが、反電子(陽電子)はプラスの電荷を持つ。中性子と反中性子は電荷を持たないが、中性子はクォーク、反中性子は反クォークから構成されている。

Wikipediaより引用

反物質というのは今のところ常在させるのが難しく、

人工的に作るのは難しいとされていますので、

この概念を考えずにタケコプターを考えないといけません。

純粋にタケコプターの推進力だけで人間1人を宙に浮かせ、飛ばそうと思うと、

とんでもない力を受け、人間の体がねじ飛ぶ、という説もあります。

まず漫画のようにプロペラの直径が頭より小さいと、プロペラの風は頭を下に押し、プロペラはその反動で上がろうとするので、頭の皮が上下に引っ張られ、タケコプターが外れるが、頭の皮が破れる危険性があります

次にプロペラが人間の身長くらいの直径の場合、これは両腕を左右に広げた範囲とほぼ同じなので、プロペラが起こす風は地面を押して、プロペラとつながった身体全体が空に運ばれるでしょう。

ところが下半身は重力で下に引っ張られます。

たとえばヘリコプターに片手だけでつかまって空を飛ぶと手が外れそうになるでしょうが、頭をヘリコプターの部品に固定したままぶら下がっている状態を考えましょう。

またヘルメットをかぶってそのヘルメットに大きなプロペラをつけて飛んだ場合、プロペラはヘルメットだけを空に運ぼうとし、体は重力で下に引っ張られますから、ヘルメットの顎の部分だけで全体重を支えることになります。先ほどのたとえだとヘリコプターの部品に顎だけ引っかけて飛んでいるようなものです。

知恵袋より引用

なので、少し視点を変え、1人で気軽に空を飛べる乗り物、

という視点でいくと、10年以上先にはなりますが実用化できる可能性がありそうです。

具体的な事例で言うと、フランス人の発明家、

フランキー・ザパタ氏が開発した「Flyboard(フライボード)」というのがあります。

フライボードのイメージ
フライボード

Flyboardはジェットエンジンを搭載したスケートボードほどの飛行装置です。

人間が立って乗ると1人で空を飛べるようです。

2019年8月には時速140キロメートルで22分間飛行し、

英仏間のドーバー海峡を横断したという記録があります。

Flyboardは自由に空を飛べるのですが、ジェットエンジンや燃料の扱いは、

一般ユーザーには簡単ではないようです。

ドラえもんの世界のような、子供たちを含む多くの人たちが、

気軽に利用するほど実用化されるには、まだまだ改良が必要になりそうですね。

手軽さや安全性を考えると、電動式の飛行装置が期待されます。

例えば産業用無人ヘリコプターなどの開発を手掛ける「ヒロボー」という会社は、

今から8年前、2012年ほどに電動式の1人乗りヘリコプター「bit(ビット)」

を開発して話題になりました。

「ヒロボー bit」のイメージ
bit

現在の航空工学や物理学などの学術的観点で目を向けると、

「1人で空を飛ぶ」という技術はほぼ完成しているようです。

だがタケコプターのように自由に空を飛ぶには、まだ2つの課題が残っています。

1つは飛行時間です。

最大積載重量が約80キログラムのbitの場合、

1回の充電で飛行できる時間は30分以下と比較的短時間です。

現在、電池の小型化・大容量化は研究が活発です。

例えばソフトバンクと物質・材料研究機構(NIMS)は2025年にも

「リチウム空気電池」の実用化を目指しているようです。

さすがソフトバンク、スマートフォンなどのテクノロジーには電池が必要という事で、

そちらの研究にも力を入れているようです。

リチウム空気電池は従来のリチウムイオン電池の5倍のエネルギー密度があります。

これが実現すれば、従来の電池サイズで5倍大きい電力供給が可能となる、

とのことです。

単純計算で言えば、30分の飛行時間が2時間半になるんでしょうかね。

ただ、ドラえもんの話の中でもタケコプターのバッテリー問題は、

しばしばストーリーの重要なキーワードとなっており、

例えば4時間連続運転ののちは20時間の充電が必要になります。

22世紀でもバッテリー問題は切実なのですね。

もう1つの課題は法整備の観点です。

ドローンでも航空法とかいろいろ規制がありますよね。

極端な話、今はbitを飛ばしてもよいかどうかを判断できる機関すらないのが現状です。

許可を得られないので日本国内で使うのは事実上不可能なのが現実問題ですね。

法整備が追いつかず、実際にヒロボー社は

2012年にbitを試作した後に開発を中断しているようです。もったいない・・・

法整備については海外に目を向けると、

米ウーバーテクノロジーズ社などが開発を進める

「空飛ぶクルマ」が突破口になりそうですね。

ウーバー社は電動の垂直離着陸(eVTOL)機や離着陸場の整備を含め、

空のライドシェアサービス「Uber Air」を、

3年後の2023年に開始する計画を立てているとの事です。

空飛ぶクルマによって米国の法整備が進めば、

それに後押しされて日本国内の法整備も進む可能性はあります。

タケコプターが登場する『ドラえもん』を生んだ国として、

日本は積極的な法整備を進めてくださるとありがたいですね。

タイムマシンは未来には行ける。過去は‥?

さて、タイムマシンですが、実はほんの少しですが、今の技術でも未来に行けます。

アインシュタインが作った、相対性理論に出てくる時間の公式は以下になりますが、

相対性理論による時間の計算式
※tv:実時間 t0:一般的な時間 V:その人の速度 C:光の速さ

この計算式を考慮すると、

速く動く乗り物に乗り続ければ時間は遅くなります

例えば「新幹線に60年間乗り続けると、10万分の5秒だけ」ですが未来に行けます。

残念、ほんの少しだけで・・・

光の速さに近いロケットが開発されれば、

1年さらに乗り続ければ70年後の世界に行けます。

なので、目にわかるように、指定して〇〇年に行きたい、

というのであれば、「超空間」という空間になって移動しているのが

タイムマシンです。2020年現在、具体的な超空間の再現方法は実現しておらず、

今のところ実用化が難しいでしょう。

未来に対して、過去に行ける方法・技術も今のところ目処が立っていません

しかし、理論上のアイデアはあるようです。

2017年にノーベル物理学賞を受賞、

理論物理学者のキップ・ソーン氏が提唱した「ワームホール」という仮説です。

ワームホール自体の概念は私が受験した頃に物理の先生から

教わったことがあるので2005年ごろには理論としてはあったんでしょうね。

ワームホールは宇宙の2地点間を結ぶトンネル型の構造のことです。

ちょうど毛虫が木や草を食い破ってできる穴のようなところから

名付けられたようですね。

これが存在し、かつトンネルの片方の口を光に近い速さで動かせると、

過去の時間に行けるという事です。

理論的に行けるとは言え、ワームホールを探し、光の速さで動かすという、

かなりの無茶がありますが‥

残念ながらワームホールの発見は無く、

ワームホールを探すという方法も今のところ見つかっていないようです。

タイムマシンはまだまだ現実のものにはならなそうですね。

ドラえもんが生まれる2100年ごろにはできているのでしょうか?

2100年というと、あと80年後くらいです。タイムマシンを実現するほどのブレークスルーが起きている想像ができませんね。

どこでもドアで瞬間移動は難しそう

行きたいところを思い浮かべて移動するどこでもドアは、

ドアに内蔵されている「空間歪曲装置」という機械で空間を歪め、

瞬間移動を可能にしています

この技術も今のところ現在では影も形もありません。

実用化は難しそうです。

現実的には難しいので、VR(仮想現実)であたかも行きたいところの風景を

バーチャルで楽しんだり、JRで開発中のリニアなど、

出来るだけ速く行きたいところに行く、という開発で手一杯のようですね。

まとめ:少しずつドラえもんの世界に近づいてるが、ブレークスルーが欲しい

以上、ドラえもんの三大道具、タケコプター・タイムマシン・どこでもドアの

現実化の可能性の考察でした。

ドラえもんの中でポピュラーな道具は、便利さゆえに、実現化も難しいんでしょうか。

これまで紹介した秘密道具の中でも一番実現化から遠い気がします。

いつかこの三大道具が現実化できそうなほどの、

ブレークスルーが起きることを期待しています

以上です。

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