0:00:05.684,0:00:08.684 フライドポテトは美味しいですね 0:00:08.684,0:00:12.684 ケチャップをつけたら もう最高 0:00:12.684,0:00:14.432 でも問題はボトル入りのケチャップは 0:00:14.432,0:00:16.463 必要な量だけ出せないこと 0:00:16.463,0:00:19.768 ケチャップを出すのには慣れてしまって 0:00:19.768,0:00:21.851 その不思議な性質に気づきません 0:00:21.851,0:00:26.430 ビンの中身が[br]鉄の塊ような固体だったら 0:00:26.430,0:00:29.475 いくら振っても鉄は出てきませんね 0:00:29.475,0:00:32.395 でも同じビンに入っているのが[br]水のような液体なら 0:00:32.395,0:00:34.434 注ぐのは まるで夢のように簡単 0:00:34.434,0:00:36.851 しかしケチャップは[br]決めかねているよう 0:00:36.851,0:00:38.933 一体 固体なのか? 液体なのか? 0:00:38.933,0:00:41.654 その答えは 場合によりけりです 0:00:41.654,0:00:44.846 ごく一般的な液体[br]水、油、アルコールなどは 0:00:44.846,0:00:47.597 加えた力に比例して反応します 0:00:47.597,0:00:51.238 2倍強く押せば[br]2倍速く動きます 0:00:51.238,0:00:54.355 この関係を見抜いたのは[br]リンゴの逸話で有名な 0:00:54.355,0:00:57.739 アイザック・ニュートン卿なので[br]ニュートン流体と呼ばれます 0:00:57.739,0:01:00.695 しかしケチャップは[br]比例関係に従わないグループに属し 0:01:00.695,0:01:03.286 非ニュートン流体と呼ばれます 0:01:03.286,0:01:06.368 マヨネーズ、歯磨き粉、血液、ペンキ、[br]ピーナツバターや 0:01:06.368,0:01:09.870 他にも多くの流体が力に対し[br]比例的に反応しません 0:01:09.870,0:01:11.915 これらの流体の見かけの粘性は 0:01:11.915,0:01:15.336 どれだけ強く 長く 速く押したかに[br]依存します 0:01:15.336,0:01:18.551 実は ケチャップは2つの意味で[br]非ニュートン的なのです 0:01:18.551,0:01:22.849 1つ目:ケチャップは[br]加える力が強いほど流れやすくなります 0:01:22.849,0:01:24.715 一定の力以下では 0:01:24.715,0:01:26.717 基本的に固体のように振舞います 0:01:26.717,0:01:29.134 しかし 限界点を超えると 0:01:29.134,0:01:33.384 突然 粘性を失い[br]桁違いに流れやすくなります 0:01:33.384,0:01:35.384 経験ありますね? 0:01:35.384,0:01:39.276 2つ目は:[br]加わる力が この限界点以下でも 0:01:39.276,0:01:41.569 いずれは ケチャップは流れ始めます 0:01:41.569,0:01:45.158 この場合 力ではなく時間が[br]ガラスの牢獄に閉じ込められたケチャップを 0:01:45.158,0:01:46.992 解放する重要な要素なのです 0:01:46.992,0:01:49.620 ケチャップは なぜこうも奇妙に[br]振舞うのでしょう 0:01:49.620,0:01:52.634 ケチャップは[br]細かく砕いてつぶされた 0:01:52.634,0:01:55.457 完全に粉々のトマトから できています 0:01:55.457,0:01:56.801 小さな粒子が見えますか? 0:01:56.801,0:01:58.586 これがケチャップ製造工程で残った 0:01:58.586,0:02:01.215 トマトの細胞です 0:02:01.215,0:02:02.925 粒子を取り巻く液体は何でしょう? 0:02:02.925,0:02:05.967 大半は水で[br]酢、砂糖と香辛料が含まれます 0:02:05.967,0:02:08.190 ケチャップが静かに留まった状態では 0:02:08.190,0:02:11.551 トマトの粒子は均一に しかも[br]ランダムに散らばっています 0:02:11.551,0:02:13.967 さて 素早く弱い力を加えてみましょう 0:02:13.967,0:02:15.522 粒子はお互いにぶつかり合い 0:02:15.522,0:02:17.218 邪魔しあって 通り抜ける事ができず 0:02:17.218,0:02:18.717 ケチャップは流れることができません 0:02:18.717,0:02:21.777 今度は強い力を一気に加えてみましょう 0:02:21.777,0:02:24.613 十分な力がトマトを押しつぶし 0:02:24.613,0:02:25.945 小さな球ではなく 0:02:25.945,0:02:28.827 楕円状になって ブン! 0:02:28.827,0:02:30.784 粒子の集団は十分な空間を得て 0:02:30.784,0:02:33.633 間を通り抜け ケチャップは流れます 0:02:33.633,0:02:37.716 次に僅かな力をとても長い時間[br]与え続けてみましょう 0:02:37.716,0:02:41.253 この場合 何が起こっているのか[br]正確には分っていません 0:02:41.253,0:02:45.009 一つの可能性は[br]容器の壁付近にあるトマトの粒子が 0:02:45.009,0:02:47.299 真ん中付近にゆっくりと押し寄せられ 0:02:47.299,0:02:48.800 粒子を溶かしていた液体が― 0:02:48.800,0:02:50.383 これは主に水でしたね― 0:02:50.383,0:02:51.884 端っこ付近に残され 0:02:51.884,0:02:54.383 この水がビン中心部の[br]ケチャップの塊との間で 0:02:54.383,0:02:56.436 潤滑剤として機能するので 0:02:56.436,0:02:58.551 ケチャップはうまく流れるというものです 0:02:58.551,0:03:01.941 もう一つの可能性は[br]粒子同士が小さな塊となり散らばって 0:03:01.941,0:03:05.801 互いに通りやすくなるというものです 0:03:05.801,0:03:08.133 流体の流れを研究する 科学者たちは[br]今もなお― 0:03:08.133,0:03:11.326 ケチャップやその仲間の流れについて[br]精力的に研究しています 0:03:11.326,0:03:13.411 ケチャップは力を加えるほど[br]流れやすくなりますが 0:03:13.411,0:03:16.498 ウーブレック(水溶き片栗粉)や[br]純粋なピーナツバターなどの物質では 0:03:16.498,0:03:19.301 力が加わるほど硬くなっていきます 0:03:19.301,0:03:21.717 回転する棒の表面を上ったり 0:03:21.717,0:03:24.090 一旦流れが始まると ビーカーから 0:03:24.090,0:03:26.012 流れ出し続ける流体もあります 0:03:26.012,0:03:27.384 でも 物理学的な観点からは 0:03:27.384,0:03:30.217 ケチャップはその中でも[br]特に複雑な混合物です 0:03:30.217,0:03:32.467 さらに ややこしいことに[br]各種含有物と 0:03:32.467,0:03:35.300 多くのフルーツ飲料や[br]ミルクシェークに含まれる 0:03:35.300,0:03:37.934 キサンタンガムのような天然増粘剤の[br]割合によって 0:03:37.934,0:03:39.605 異なる種類のケチャップは 0:03:39.605,0:03:41.549 全く異なる挙動を示すことです 0:03:41.549,0:03:44.234 でも その多くは2つの特徴を示します 0:03:44.234,0:03:46.069 ある力を超えると 突然流れやすくなることと 0:03:46.069,0:03:48.321 弱い力でも長い時間 かけると 0:03:48.321,0:03:50.365 徐々に流れやすくなることです 0:03:50.365,0:03:53.327 つまり ケチャップをボトルから[br]出す方法は2つ 0:03:53.327,0:03:55.966 時間をかけて そっと容器を振ることです 0:03:55.966,0:03:58.467 でも 力を加え続けることが大切です 0:03:58.467,0:04:02.504 もしくは 容器に力を一気に加えます 0:04:02.504,0:04:04.717 でも玄人はふたをしたまま 0:04:04.717,0:04:07.132 容器を何回か さっと強く振って 0:04:07.132,0:04:08.550 トマト粒子を眠りから覚まし 0:04:08.550,0:04:10.428 それから ふたを取って 0:04:10.428,0:04:13.801 適量をうまく[br]おいし~い ポテトにかけています