「刹那の崖」と「星屑の海」

第11話：亜光速と光速の谷

「柚希が１週間とか無茶を言うから、こんな地獄になってるんじゃない」

　澪（みお）は、端末のホログラム（3D）ディスプレイから視線を外すことなく柚希にそう話しかける。時間は深夜３時、朝からぶっ続けの作業が続く。

「ぼやかない、ぼやかない。私の名演説のおかげで、１週間だけJUXA（日本宇宙研究開発機構）が全面協力してくれるって話になったんだから感謝してほしいくらいよ。それに『１週間考えて糸口が見つからない研究は、それ以上考えてもムダ』が澪（みお）の口癖だったはずだけど？」

　そう言って柚希は澪（みお）の抗議を軽くあしらった。澪（みお）は続けて柚希に抗議しようと思ったが、このチャンスをもぎ取ってくれた柚希への感謝の気持ちがその思いを押しとどめた。

「柚希、この計算をスーパークアンタム（量子）コンピューターに入れといて」

「了解って、澪（みお）、スーパークアンタム（量子）コンピューターはメンテナンス中みたい。HPC（High Performance Computer）センターに、メンテナンス時間をずらしてくれるよう掛け合ってくるから、ちょっと待ってて」

　柚希が澪（みお）の言葉に明るくそう応え研究室から出ていくと、その瞬間、慌ただしかった研究室を沈黙が覆う。

　窓の外から聞こえる風の音、風に揺れる木々の葉の音、警備用ドローンの羽根の音。そんなささやかな自然音と機械音は澪（みお）をさらなる深い思考に導いていく。

　つきつけられた現実はとてつもなく厳しい。ベストシナリオは、アナクティシが機体の制御を取り戻して地球に帰還することだが、それを達成するための時間と部品がアナクティシにはない。

　次に、現有技術で対応するのがベターシナリオになるが、どんな仮定をおいても、何回計算を回しても、現有技術では、ギリギリのところでアナクティシには追いつけない。

　そして、宇宙船を理論上最高速度の光速まで上げたとしても、一樹を救出する猶予は２時間しかない。しかも、そのたった２時間という刹那を手に入れるため、亜光速航行の崖から、光速航行の崖まで、科学と言う名の橋を架ける必要がある。

　とはいえ、亜光速航行と光速航行の技術の谷を乗り越える手段は明確だ。例えば、澪（みお）が原理を発明した世界最高の出力を持つエンジンに、その力を常に発揮できる燃料が無限にあったとする。しかしその条件では、いくら時間をかけたとしても宇宙船は光速に達することはできない。なぜなら光速を可能にする唯一の物質である光の構成要素「光子」という素粒子には大きな特徴があるからだ。

　一般的に、重いものと軽いものを同じ力で投げた場合、軽いものの方が速度が速くなる。当たり前のことではあるが、軽ければ軽いほど物質は速い速度を得る。極端なことをいえば、質量が０になれば、物質は最も速い速度を得ることができる。

　つまり、原子より小さい物質の構成要素である光の素粒子、光子の質量は０なのだ。それどころか光子は電荷さえ持たない。だから光は、質量によって発生する万有引力、電荷によって発生する電磁力、質量の減少によって発生する強い力、素粒子同士を結合する弱い力の影響を受けない。そう、光子は、自然界に存在する４つの力すべての影響を受けないのだ。そのため光は減速することなく、常に光速で直進し続けるのだ。

　つまり光速を出すには、物質の質量を０にする必要がある。しかし、今、発見されている質量０の物質は光しか存在しない。

「光で宇宙船を作ることができればいいんだけど……」

　澪（みお）は椅子の背もたれに寄りかかり、そう独り言を呟（つぶや）くと急に後ろから若い男の声。

「そうですね。イルミネーションで作った宇宙船に人は乗れませんから」

「え、星野くん。まだ残っていたの？」

　澪（みお）はその声に驚いて、思わず大きな声を上げる。

「なに言ってるんですか、澪先輩。みんな一樹先輩を助けたい気持ちでいっぱいなんです。僕を含めこ（・）の（・）一週間を無駄にしたくない人ばかりなんです」

　星野はそう言ってにっこり微笑（ほほえ）むが、すぐにその表情は曇った。

「でも、すいません。澪（みお）先輩に頼まれていたメモの件、JUXA（日本宇宙研究開発機構）でわかる人はいないみたいです」

「ありがとう、星野くん。一生懸命調べてくれたその気持ちだけで充分（じゅうぶん）だから、そんな顔しないで、ね」

　澪（みお）のこの言葉にも拘（かかわ）らず、星野は申し訳なさそうな顔を崩すことなく、澪（みお）から預かっていた電子（electronic）ペーパーを手渡すと、肩を落として研究室から出ていった。

　澪（みお）は、その気持ちに心が温まる何かを感じると、自分に力を貸してくれるJUXA（日本宇宙研究開発機構）の人々の気持ちに必ず応えてみせるという強い決意を胸に、再び思考の海に乗り出した。

「イルミネーションで作った宇宙船に人は乗る事ができない。わかってはいるんだけどね」

　澪（みお）は、再びそう独白すると、端末のホログラム（3D）ディスプレイに視線を向ける。たとえば、今、光以外に質量０の物質が見つかったとしよう。しかし、その物質を宇宙船で使うとなると、その物質を検証し、宇宙空間で安全性を確認するという作業が残る。そして、その作業が４年で終わるとは思えない。いや、たとえその作業が１年で終わったとしても、３年でその物質を使用した宇宙船を作れるとは思えない。間違いなくこのアイディアの先に答えはない。

　そうなると……。そう言って澪（みお）はマグカップの残りのコーヒーを一気に飲み干した。そうなると、既存の宇宙船の質量を０にする仕掛けが必要ってことね。つまり、正の質量を打ち消す負の質量、エキゾチック物質。

　そうは言ってもねぇ。澪（みお）は、自分の人差し指をそっと唇にそえる。そうは言っても、エキゾチック物質って、まだ見つかってないのよね。

「うーん、いったい、どうしたものか……」

　澪（みお）は、そう言ってもう一度考え直す。宇宙船の材料として使える負の質量の固体は見つかっていない、しかし、液体であれば負の質量のものはあるにはある。

　澪（みお）は、すぐに端末を操作し、2017年7月にワシントン州立大学で発表された研究論文に目を通す。そう、この研究が、負の質量が夢物語でないと証明した研究。負の質量を持つ物質は、液体であればすでに発見され、研究も進んでいる。

　うーん、と澪（みお）は再び熟考する。もし宇宙船と同じ重量分の負の質量を持つ液体を宇宙船に組み込むことができれば、宇宙船全体として質量を０にできるかも。

「これはいける」

　澪（みお）は思わず大声を出した。

　ただ単純に質量のトータルを０にすればいいというものではない。ある場所に負の質量の液体を集めておいて、宇宙船全体の質量が０になったとしてもうまくいかないはずだ。ある程度一様に宇宙船の質量を０にしなければならないはずだ。しかも同じ場所に留める事が難しい液体で。

　ならば宇宙船に配管を巡らし、その物質を一定の圧力で循環させ、負の質量分布を安定させるというのはどうか？　それならば安定して局地的な質量を０にできる、これならいける！　澪（みお）は心の中で大きく頷（うなず）いた。

　最後の問題は光速航行を実現するため、疑似的な質量０を満たす空間の大きさをどこまで物理が許してくれるかよね。宇宙船全体としたざっくりとした空間でいいのか、それとも１ミクロン単位までの質量０が求められるのか。

「ま、いいか。そんな数値は、これから計算して最適解を見つければいいだけだし」

　澪（みお）は１つの問題を解決した安堵感（あんどかん）から、ほっと大きな溜息（ためいき）をついた。