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よくあるご質問
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宇宙船内で地上と同じように演奏ができない楽器はあるのでしょうか

グランドピアノです。

 ピアノは、弦をハンマーでたたいて音を出しています。鍵盤をたたくと、その力がハンマーに伝わりますが、ハンマーはそのままの勢いで弦をたたき、弦に跳ね返されます。跳ね返されたハンマーは、スタンドピアノならバネの力で元にもどるのですが、グランドピアノは重力がないと、何回もハンマーが往復して、続けて弦をたたいてしまいます。

 参考までに、楽器の音が聞こえるというのは、弦の振動や管内の空気の振動が空気を伝わって耳に伝わるためです。トランペットなどの管楽器は、管内の空気が振動しています。現在、スペースシャトルなどでは、地球上と同じ空気で満たされているため、音の出る条件は全く変わりません。

 かつて、地上の空気より酸素の割合を高くしていたこともありますが、そうするとどうなるでしょう。地上の空気は酸素が約2割、窒素が約8割ですが、酸素の方が窒素よりもわずかに重いのです。酸素の割合が高いと、管内での空気の振動が伝わる速度が遅くなり、その結果、音程が低くなります。たとえば、空気を100%の酸素に置き換えると、同じ温度で比べれば、管楽器の音程は約半音(ピアノの白鍵と黒鍵の差)だけ低くなります。少し前に流行した、ヘリウムガスを吸って話をすると音声が変わってしまうのも、ヘリウムが空気よりも軽いためなのです。

 ところで、楽器を演奏しても当然ながら空気のない宇宙船外には聞こえません。SF映画やアニメで宇宙船外での爆発音が聞こえる場面がありますが、全くナンセンスです。しかし音をなくしてしまったら、さぞ退屈な映画になるでしょう。

ピアノの鍵盤のしくみ
(鍵盤とハンマーが離れてしまった状態)

※特に断りのない限り、画像クレジットは©JAXA