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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だろうか?

グランドピアノ。

 ピアノは、弦をハンマーでたたいて音を出している。鍵盤をたたくと、その力がハンマーに伝わるが、ハンマーはそのままの勢いで弦をたたき、弦に跳ね返される。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だが、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う。

 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だ。トランペットなどの管楽器は、管内の空気が振動している。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から、音の出る条件は全く変わらない。

 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るが、そうするとどうなるだろう。地上の空気は酸素が約2割、窒素が約8割だが、酸素の方が窒素よりもわずかに重い。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、音程が低くなる。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)だけ低くなる。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だ。

 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ない。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るが、全くナンセンス。でも音をなくしてしまったら、さぞ退屈な映画になるだろう。

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