サノス: この宇宙を破壊してやる!物理学：いいえ、できません。

執筆者：スキン

素晴らしいスポーツ記録を樹立してみませんか?アスリートだけでなく、誰でもこの記録を樹立できることがわかりました。必要なのは指をパチンと鳴らすだけです!

ジョージア工科大学のチームが最近発表した研究によると、完璧な指パッチンをすると、人体で観測された最大の角加速度である 160 万°/s² が生じることが示されています。このスピードはプロ野球の投手の腕の回転の加速よりもさらに速いです。

「人類は紀元前300年から指を鳴らしてきましたが、科学的に研究されるようになったのは最近のことです。」 | doi.org/10.1098/rsif.2021.0672

世界記録を樹立する前に、指パッチンの原理を知って、自分独自の「指パッチンの秘密」を開発する必要があるかもしれません。

指を鳴らすと、中指と親指が一緒に圧迫され、2本の指は反対方向に力を加え、その後、中指が親指の付け根の筋肉に当たることになります。しかし、指をパチンと鳴らすには中指と親指だけでは不十分であり、「パチン」という音は 2 本の指だけで出るわけではありません。

スナップ音を鳴らす動作では、小指と薬指が他の指と協力して共鳴空洞を形成し、中指と親指がトランペットの形を形成します。中指が筋肉に当たると、空洞内の空気が繰り返し振動し、音が発生します。

したがって、はっきりと大きな音を鳴らしたい場合は、まず手の姿勢を調整して、指の間に隙間ができるようにする必要があります。もう一つの「秘密」は、親指と中指の間にほぼ完璧な摩擦を実現することです。

物語は映画から始まります。ジョージア工科大学の学生2人が『アベンジャーズ/インフィニティ・ウォー』を観ていたとき、突然「サノスが指を鳴らす」シーンに興味を持ちました。映画では、サノスが金属の手袋をはめて指を鳴らすと、世界中の生命の半分が消えてしまいます。

しかし実際には、物理​​法則によれば、サノスは指を鳴らすことができません。

サノス: すでに宝石をインストールしているのに、そんなことを言うんですか? |ギフィー

指を鳴らすのはハイスピードなスポーツです。実際、この高速スポーツの秘密を習得しているのは人間だけではありません。多くの生物は、このスポーツを生存スキルとして利用しています。例えば、ハエトリグサの葉は刺激を受けると、約 100 ミリ秒ですぐに閉じます。そこで研究者らは、これらの動きのための一般的なフレームワークであるラッチ介在スプリング作動(LaMSA) を開発しました。

指を鳴らす前に、親指を中指にしっかりと押し付けます。中指は写真のバネのようなものです。押すと多くの弾性位置エネルギーが蓄えられます。バネが突然解放されると、運動エネルギーの定理に従って、中指に蓄積された弾性位置エネルギーが運動エネルギーに変換され、中指はより速く跳ね返ります。

指を鳴らすための「スプリングとラッチ」フレームワーク。中指はバネのようなものです。 | doi.org/10.1098/rsif.2021.0672

中指の「バネ」が平衡に達すると、最大速度に達します。研究者たちは、4082fpsの高速画像撮影を使用して、指を鳴らす動きを捉えた。指をパチンと鳴らす動作は完了するのにわずか 7 ミリ秒しかかからないことが分かりました。つまり、瞬きにかかる時間（150ms）の20倍以上速いことになります。

この指のスナップは、7 ミリ秒以内に最大回転速度 7800°/s、回転加速度 160 万°/s² に達しました。

さらに、LaMSA 指パッチン システムでは、指の間の摩擦が指パッチンの速度に決定的な役割を果たします。

研究者たちは指の間の摩擦係数を制御するためにさまざまな材料を使用しました。汗をかいた手を再現するために、彼らは指に潤滑剤を塗ったニトリル手袋をはめました。第二に、より高い摩擦係数をシミュレートするためにラテックス手袋が使用されました。もちろん、サノスが指を鳴らすことができないことを証明するために、研究者たちは彼の指に金属製の手袋をはめました。

ゴム手袋をはめて指をパチンと鳴らしてください。 |ジョージア工科大学

データによると、汗をかいた手は摩擦を減らすため、指を鳴らす前に蓄えられるエネルギーも減ることがわかりました。しかし驚くべきことに、摩擦を増加させるゴム手袋は、高い摩擦によって蓄積されたエネルギーが消散するため、指を鳴らす速度も大幅に低下させました。

金属製の指サックにより、もともと柔らかい指の圧縮特性が失われ、「バネ」の弾性力が大幅に低下します。

完璧な指パッチンには、適度な皮膚摩擦と圧迫が必要です。 |ウィキ

指を鳴らすLaMSAシステムでは、摩擦が小さすぎると、初期段階で蓄積されるエネルギーが少なくなります。しかし、大きすぎるとエネルギーの放出が妨げられます。

つまり、完璧なフィンガースナップを実行するには、指間の摩擦と圧縮が最適でなければなりません。 **「ちょうど良い」摩擦範囲では、指を鳴らす前に最大の力が蓄えられ、指を鳴らすときのエネルギーの散逸が軽減されます。

したがって、姿勢を調整しても指を鳴らすことができない場合は、手を拭いて指を乾いた状態に保ち、滑らかにすることをお勧めします。

指を鳴らすときの中指の動きの軌跡。 | doi.org/10.1098/rsif.2021.0672

しかし、この研究はサノスに触発されたものではありますが、それだけではありません。この研究のモデルは、摩擦の重要な役割を示すだけでなく、他の生物や私たち自身を理解し始めることも可能にします。

多くの昆虫や動物は、素早い動きを支えるのに十分な筋力を持っていません。しかし、彼らは弾性位置エネルギーを蓄積し、それを前述の「バネとラッチ」モデルを通じて運動エネルギーに変換することができました。 Mystrium camillae と呼ばれるアリは、この「指を鳴らす」技術を使用して、まばたきの 5,000 倍の速さで下顎を動かし、動物界で世界記録を樹立しました。

カミラアリの下顎の動き。遅く見えますが、480,000fpsで撮影されています。実のところ、それは瞬きの 5,000 倍の速さです。 | doi.org/10.6084/m9.figshare.7375436.v1

この研究は、バイオニックハンドや義肢の将来の分野にとっても重要な参考資料となります。

しかし、そういえば、かっこいいこと、伴奏をすること、そしてサノスが世界を破壊するために使うこと以外にも、指をパッチンと鳴らすことは、実はもっと重要なことに使えるのです。たとえば、目の不自由な人は、指をパチンと鳴らしたり、舌打ちしたりすることで、未知の環境でも自分の位置を確認し、周囲の状況を特定することができます。

インテリジェンスの時代において、研究者はスマートフォンのロックを解除するためにパスワードや指紋の代わりになるユニークな生体認証機能として指パッチンも利用しています。しかし、前提条件として、まず指をパチンと鳴らすテクニックを習得し、音の出るパチンと鳴らす必要があります。

指をパチンと鳴らすだけで携帯電話のロックを解除できますか?私たちが指を鳴らさない理由について考えたことがありますか? Pixabay

物理学は世界を救う！サノス：俺は*&%……%**((&

表紙出典: doi.org/10.1098/rsif.2021.0672

参照: https://docs.qq.com/doc/DU3VIbld3SmVVS0x4

出典: Bringing Science Home