なぜ惑星は軌道を描くのか

風が吹き荒れるベイカービーチで、ジェイクは手首を力強くひねって赤いフリスビーを投げた。フリスビーはゴールデンゲートブリッジを背景に高く舞い上がり、弧を描いて舞い戻ってきた。「なんでずっと飛んでいかないの？」ソフィーはフリスビーが着地するのを見ながら目を覆って尋ねた。「なんでまっすぐ宇宙まで行っちゃわないの？」

「重力だよ、ソフ！」ジェイクはフリスビーを取りにジョギングしながら笑った。「でも、もし野球のボールを十分に速く投げられたら、地球全体を一周させられると思うんだ！」パベルは脇の使い古された革のノートを軽く叩いた。「ジェイク、君は思っているよりもずっと近いところにいるわ。その考えこそが、私たちが軌道と呼ぶものすべての鍵なのよ。」

パーベルは一瞬、別の時代を想像して目をぼんやりさせた。「それを理解するには、一六六〇年代のイングランドに遡る必要があります」と彼女は話し始めた。「それは大疫病と大いなる思想の時代で、一人の男が私たちと同じ疑問について考えていました」。陽光降り注ぐビーチは静かなイギリスの田園風景に取って代わられた。

「彼の名はアイザック・ニュートンでした」パベルは声を潜めて続けた。「彼はただ木の下に座っていた老人ではありませんでした。彼は、宇宙の法則を解明しようと努めた、聡明で、気難しく、そして信じられないほど集中力のある科学者でした。」彼女の心の中では、彼が庭ではなく、書斎で懸命に仕事をしている姿が見えていた。

「彼は、自分が行っているのはガリレオやケプラーといった先人たちの研究の上に築かれていることを知っていました」とパベルは説明した。「彼はライバルにさえ手紙を書き、『もし私がより遠くを見ることができたとすれば、それは巨人の肩の上に立っていたからです』と述べています。彼は、科学は何世紀にもわたって行われるチームスポーツであることを理解していました。」

「ニュートンは驚くべき思考実験を考案しました」とパベルは興奮した声で言った。「彼は地球上で最も高い山に大砲があるのを想像しました。もし砲弾を発射すれば、それは地面に落ちてきます。しかし、もしもっと速く、もっと速く、もっともっと速く発射したらどうなるでしょう？」

「最終的に、あなたはそれを非常に速く発射するので、それは常に落下しているのに、地球に当たり続けることはありません！」パベルは興奮して言いました。「それが軌道です！この一つのアイデアがすべてを解き放ちました。GPS衛星、宇宙望遠鏡、そして今頭上を飛んでいる国際宇宙ステーションさえも、そのおかげなのです。」

幻影が消え、二人はベイカービーチに戻っていた。潮風が髪をなびかせている。「分かったかい、ジェイク？」パベルは弟ににこやかに言った。「もし君が野球のボールを時速一万七千マイルで投げたら、ニュートンの大砲の弾と全く同じことをするだろう。つまり、落ちて、永遠に外れ続けるんだ！」ジェイクは理解して口をあんぐり開けた。

「うわー！じゃあ月もただ…落ちてるってこと？」ソフィーは目を大きくして尋ねた。「その通り！」パベルは断言した。「そして地球も太陽の周りを落ちているんだ。太陽の光が僕たちに届くまでに八分二十秒もかかるのにね！」「そしてその全てが、僕のカーブボールを落とすのと同じ重力で結びつけられているんだ」ジェイクは信じられないというように首を振った。

パベルは笑顔でノートを閉じた。「つまり、軌道というのは、ものすごく速く前進することと、落下することの完璧なバランスなのね。」ソフィーは身を起こし、すでに新しい考えが浮かんでいた。「分かったけど、もし重力が常にすべてを引き寄せているなら、どうして宇宙全体がただ一つの巨大な、押しつぶされた球体にならないの？」と彼女は尋ねた。