不安定性とは? わかりやすく解説

安定

(不安定性 から転送)

出典: フリー百科事典『ウィキペディア(Wikipedia)』 (2022/08/27 01:44 UTC 版)

安定(あんてい)

分野別の用語

安定でないことを不安定という。

数学

自然科学、工学

変化しにくい性質を表す。

元号

地名など


不安定性

出典: フリー百科事典『ウィキペディア(Wikipedia)』 (2020/02/29 17:45 UTC 版)

リングワールド (架空の天体)」の記事における「不安定性」の解説

リングワールド安定性は、惑星公転軌道安定性とは根本的に異なる。リング自体1200 km/sで回転しているものの、リングワールド重心恒星に対して運動していない。つまり、リングワールド全体として恒星を巡る公転軌道慣性軌道)にのっているわけではないまた、リングワールド各部連結されているので、リングワールド各部慣性軌道にのっているわけでもない。 それでも、リングワールド安定思えるリングワールドに加わる恒星重力は、全方向からの力が打ち消しあって0だからである。しかし実は、その状態はポテンシャル鞍点であり、不安定である。何らかの要因(たとえば、神の拳作ったような巨大隕石衝突)により、リングワールド中心恒星からわずかでも横方向にずれると、恒星接近した部分に加わる重力はより強くなり、ずれを拡大する方向重力が加わる。坂道転がり落ちるように位置のずれは大きくなり、最終的に恒星リング接触するか、その前に恒星重力や熱により破局的結果になるだろう。一方縦方向のずれに対しては、ずれを縮小する方向重力加わり安定である。 この問題は『リングワールド』が出版された後に発覚した。これにより「リングワールド力学的に安定」だと指摘し、この問題解決するための続編熱望する手紙を、ニーヴンは山のように受け取ることになったまた、1970年開催され世界SF大会では、MIT学生ホールで同じことを大合唱したという。これらに対す彼の解答が『リングワールドふたたび』で描写され姿勢制御ジェットである。 恒星との位置関係がずれた場合リングワールドが不安定であるのに対しダイソン球中立安定である。言い換えれば、球殻内のポテンシャルは完全に平坦であり、恒星どの位置でも重力は0である。このことは、ニュートン積分使って証明したが、ガウスの法則使えば容易に導出できる(球殻に限らず任意の閉曲面対し同様にポテンシャル平坦だとわかる)。リングワールドにはない高緯度の「キャップ」の部分が、リング部分重力をちょうど打ち消す大きさ方向重力生んでいると考えることができる。

※この「不安定性」の解説は、「リングワールド (架空の天体)」の解説の一部です。
「不安定性」を含む「リングワールド (架空の天体)」の記事については、「リングワールド (架空の天体)」の概要を参照ください。

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