水滴の「ポチャン」って何の音?…実はこの謎、昨年解明されたばかりだった!

suiteki チコちゃんに叱られる
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最近の家では雨漏りすることはない。
なので、水滴の音は、ほとんど聞くことはない。

だが、水滴の音と言えば確かに「ポチャン」もあるが「ポタポタ」もあるぞ。
「ピチャ、ピチャ」という人もいるし…

これらはどうなんだろうな?

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水滴のポチャンって何の音?

1月18日の「チコちゃんに叱られる!」最後の問題は「水滴」について。

「この中(岡村隆史、森山直太朗、島崎和歌子)で一番、水もしたたる素敵な大人ってだあれ?」という事で岡村が回答者になる。

「水が水面に落ちるとポチャンと音がするが…水滴のポチャンって何の音?」と聞かれ、岡村は「おかしなこと聞くね…水が水に戻る音!」と答える。

チコちゃん「ん~、ボーっと生きてんじゃねーよ!」と、ちょっと惜しい、という雰囲気でいう。

〇チコちゃんの答え
⇒水滴のポチャンという音は100年間世界中の科学者の間でずーっと謎だったけどポチャンではなく「ポ」と「チャン」であることが、ついこの間やっとわかった。

「ポチャン」は水滴が水面にぶつかる音ではない

(ビデオ通話で)詳しく教えてくれるのは…
97人ものノーベル受賞者を輩出しているイギリスのケンブリッジ大学で、今回世界で初めてポチャンと音が出る仕組みを解明した「アメラグ・アガルワル教授」と学生の「サム・フィリップス」さん。

「水滴が水に落ちると、水が飛び跳ねるが、その時の音ではない。水中に残された小さな気泡が音を発している」とサムさんがいう。

多くの人が(ポチャンは)水滴が水面にぶつかる時にしている音と思っていた。

この音が鳴る仕組みは、100年以上研究されていたが、一体それがどのようにして聞こえているのかまでは、わからないままだった。

が、一昨年(2018年)教授たちの手により解明された。

気泡が分かれた瞬間にポチャンの音がする

この研究をするきっかけは、教授が友人の家に泊まった際、雨漏りの音で眠れなかったから。(…という、身近な疑問で生まれた世紀の大発見だった)

二人は、手描きのイラスト3枚でこのことを説明してくれたが、…3枚ではさすがに分かりにくいので、スタッフがより細かく手書きでパラパラ漫画を作成し、教授に改めて説明してもらう。

教授たちは「気泡が分かれた瞬間にポチャンの音がしている」といい、さらに論文に付けた動画を見れば理解しやすいと言う。(「最初から言ってくれれば…」と、ナレーションがいう)

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その映像とは

気泡が生まれる瞬間の(水面より下から見た)映像が流れた。

1、水滴が落ちて水面にへこみが発生
2、すぐに水面のへこみが元に戻ろうとする
3、ここでへこみの底が平らになる
4、それと同時に気泡が生まれる
5、この気泡が水面から切り離された時「ポチャン」と鳴る

こうして、ポチャンの音は気泡がへこんだ水面から切り離された瞬間に生まれることが分かった。

音がするのは…

水滴の重みで水滴が引き延ばされ、さらにちぎれるように気泡が出来る。

この時、最初のいびつな形が球体になろうとすることで、その表面はグニャグニャと大きくたわむ。その時の振動が水面にも伝わり、我々の耳に音として伝わる。

…だが、この映像には音が一緒に入ってない(スロー動画のみ)。

それは残念、ということで…

音の鳴る瞬間の音と映像

この論文を検証している筑波大学流体力学水工学の京藤敏達教授に、音の鳴る瞬間を撮影してもらった。

騒音計(空気中の音を録音)を使って空中に放射された音を取得して、超ハイスピードカメラで高精度な映像を撮る、というもの。

そして、その映像と音が流れた。

たわんだ気泡から生まれた振動が水面に伝わり、空気を揺らした。
その時の「ポチャン」の音を音声波形データて確認する。

空中の音と水中の音の折れ線グラフを見ると、それまではほとんど動きがなかったのに、ちぎれた瞬間に(大きな幅のある)大きな動きを示す。

水滴が水面に着いてから音が出るまで0.06秒だという。
だが、これだけでは(よく聞くと)「ポチャン」ではなく「ポ」という音で終わってしまっている

この音は「ポ」。では「チャン」は?

そこで、もう一度映像を見る。

気泡がちぎれて「ポ」というのは一緒。

(「ポ」の)気泡が生まれた後、水柱が立ち、再び水滴が生まれ、水面に再度ぶつかり、小さな気泡が生まれ、また音が鳴っていた。実は、これが「チャン」

音声データを見ると、1回目の音の後、約0.2秒ぐらい間隔をあけて、次の小さくて高い音が出ていることがわかる。

だが、教授は後の方の音は「ピッ」だという。
(なので、教授に言わせれば「ポ ピ」)

「ポチャン」と聞こえる理由は、わからない

では「なぜポチャンと聞こえるのか?」とスタッフに聞かれた教授。
「それはわからない。調べるのは難しい。音は見えない」と答えた。
(これは、世界の科学者たちがいまだに解き明かせない謎らしい)

だが「役に立たないという事が大事!」だと教授は言う。

「今、役に立たないという事は、新しい事がわかれば将来役に立つ。今、役に立つものというのは今、役に立って将来は役には立たない、そういう理屈もある」というのだ。

“今役立つことは将来役立たないが、今役に立たないものは将来役に立つ”by京藤教授

結論:水滴のポチャンという音はポチャンではなく「ポ」と「チャン」。

※1月18日「チコちゃんに叱られる!」より抜粋・参照

まとめ

水滴の音が「ポチャン」と聞こえる、というがこれはあくまでも日本語じゃないだろうか。
それとも外国人も水滴の音を「ポチャン」と表現するのだろうか?。

例えば犬の場合、日本は「ワンワン」だが、英語圏の人たちは「バウバウ」というだろう?

…これなら「ポ」も「チャン」も微妙だな、と思うのだが。

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