熱い日は照り付ける太陽が恨めしく思うものです。
そこで今回は、少しだけ涼しい気持ちになれる思考実験を行いたいと思います。
実験の内容は「太陽に水風船をぶつける」というものになります。
ですがただの水風船ではありません。
水風船のサイズは「太陽の直径と同じ140万km」と超巨大です。
莫大な熱を放つ太陽も、自身と同サイズの水風船をぶつけられれば冷えて固まってくれるのでしょうか？
それとも、もっと恐ろしいことになるのでしょうか？
そもそも「火を消すと」は何か？
太陽に巨大水風船をぶつける前に、そもそも「火を消す」とはどんな物理現象なのか、ロウソクを例に考えたいと思います。
ロウソクが燃える場合、まずライターやマッチなどの種火によってロウソクの成分が溶けて一部が気化することから始まります。
気化したロウソクの成分は「可燃性ガス」としての性質を持ち、酸素と結び付いて燃え始めます。
そして一度燃え始めるとロウソクの火自体がロウソクを持続的に溶かして気化するようになり、種火が無くても燃え続けるようになります。
つまりロウソクの火は、ロウを溶かす熱・可燃性ガス・酸素の3要素によって成り立っています。
ではロウソクの火を消すにはどうしたらいいでしょうか？
まず最初に思いつくのは、水をかけることです。
他にも誕生日ケーキの上に立てられたロウソクなどの場合には、息を吹きかけます。
また勇気がある人ならば、火を指でつまんで消すこともできます。
これらの方法が有効なのは、それぞれの方法がロウソクが燃えるための3要素のどれかを邪魔するからです。
たとえば水をかける場合、水が火に命中すると、その部分の温度が急速に低下し、新たなロウを溶かすのに十分な熱が奪われ、可燃性ガスが発生しなくなります。
息を吹きかける場合は、主に可燃性ガスを燃焼現場から吹き飛ばして除去することで鎮火させます。
可燃性ガスの濃度が不十分だと、熱と酸素があっても燃焼は持続しないからです。
火を指でつまむ場合は、燃焼現場への酸素遮断と冷却が主な効果を発揮します。
可燃性ガスがあっても酸素と反応に必要な熱がなければ、燃焼は続きません。
では太陽に巨大水風船をぶつける場合はどうなるでしょうか？
単純に考えれば「水をかけて冷却する効果」が期待されるでしょう。
太陽がいくら高熱で輝いていても、莫大な冷却水を浴びせられれば温度自体は下がるからです。
では実際に太陽に巨大水風船をぶつけたらどうなるのでしょうか？
（※太陽の密度は1cm立法あたり1.4gと言われていますので同サイズの水風船の重さは太陽の0.7倍の質量となります）
今回は特別に「①太陽と同サイズの水風船」に加えて「②太陽の1億倍のサイズの水風船」も用意してみました。
単純に同サイズでだめなら1億倍で勝負しようというわけです。
まず同サイズの水風船の場合。
結果は……
太陽はほぼ2倍に大きくなり、さらに激しく燃え上がります。
また超新星爆発を起こすことも考えられます。
そして太陽の1億倍サイズの水風船をぶつけた場合には……
驚くべきことに重力崩壊を起こしてブラックホールが誕生します。
こうなると「火を消す」とか「涼しい」といった次元ではなくなります。
水風船がいくら巨大でも、所詮は水のはず。
構成元素は水素と酸素だけです。
なのにどうして、より激しく燃えたり、超新星爆発を起こしたり、ブラックホールになってしまうのでしょうか？
