What If? 2（2022年）は、『ニューヨーク・タイムズ』のベストセラーとなったWhat If? の続編です。前作と同様に、読者から寄せられる不条理で愉快、奇想天外な疑問に対し、マンローが真剣に科学的な回答を示します。内容は「エベレストの頂上から麓まで雪玉を転がしたら、どのくらい大きくなる？」から「人は雲を食べられる？」まで多岐にわたります。
本書から得られるもの――真面目なバカバカしさ
宇宙はどうやって生まれたのか？ 人生の意味とは何か？ 死んだら私たちはどうなるのか？ そして、ティラノサウルスが1日に必要なカロリーを摂取するには、人間を何人食べる必要があるのか？
この要約では、最初の3つの問いには答えられません。でも、最後の問いには答えられるかもしれません！ ランドール・マンローは、愛されているウェブコミック『xkcd』の作者であり、物理学者、NASA出身者でもあります。そして彼は「バカげた質問なんて存在しない」と信じています。2012年以来マンローは、ブログの読者に、思いつく限り最も不条理な仮説上の質問を送ってもらい、それにできるだけ真剣に、科学的に答え続けてきました。本要約では、マンローがこれまでに受け取った最も奇妙な質問への回答をまとめています。そうです、あのティラノサウルスの質問も含めて。
ちなみに答えは、成人ならおよそ半分、10歳の子どもなら1人分です。あるいは、ティラノサウルスに食べられる状況を避けたいなら――そして近くにマクドナルドがあるなら――ビッグマック約80個分です。
木星を家ほどの大きさに縮めて郊外の通りに置いたら、何が起きる？
悪い知らせと良い知らせ、どちらを先に聞きたいですか？ では良い知らせからいきましょう。木星の密度はおよそ水と同じです。木星が家サイズ――たとえば幅約50フィート（約15メートル）だとすると、重さはわずか2,500トンにしかなりません。つまり、新しい隣人がブラックホールを作ってあなたの重力をかき乱す心配はないのです。
悪い知らせは、木星が実際には水でできていないことです。木星が今の木星になる前、それは宇宙空間を漂う巨大な希薄なガスの雲でした。その後、重力によってこのガスの雲は自ら崩壊しました。気体は圧縮されると熱くなります。それも、とんでもなく。木星は地球とよく似ていて、灼熱の内部を覆い隠す薄く冷たい表層でできています。
数万度という熱さです。灼熱で超圧縮されたあらゆるものがそうであるように、木星の内部は膨張しようとしています。ただ、木星自身の超強力な重力がその衝動を抑え込んでいるため、膨張しないのです。木星を家サイズに縮めれば、その巨大な重力は消えます。すると何が起きるか。木星は沸騰するような高温の火の玉となって、急速に外側へ膨張します。
それはあなたの通りの不動産価値にかなり悪影響を及ぼすでしょう。というのも、あなたの通りは消し飛ぶからです。実際、近所一帯が全滅します。でも、最後にもう少し良い知らせを。この爆発は比較的狭い範囲にとどまります。高密度に圧縮されなくなれば、木星の溶融した高温の核は急速に冷えていきます。そして木星は元の姿――空を漂う希薄なガスの雲へと戻るのです。
もし地球上の国の領土が空に向かって無限に延びていたら、銀河の大部分を所有するのはどの国？
もしすべての国の領土が上空へ無限に伸びていたら、オーストラリアはカンガルーとヘムズワース兄弟の国としてだけでなく、銀河の支配者として知られるようになるでしょう。どういうことか？ 地球は自転しているため、銀河系の領空は24時間ごとに国から国へと実際に受け渡されます。しかし、オーストラリアのような南半球の国々には、ここで不公平なアドバンテージがあります。
北極は天の川銀河の中心から離れた方向を向いているため、南半球は銀河の中心核に有利な角度で向いています。銀河の中心核――ちなみにこれは超大質量ブラックホールです――は、オーストラリア、南アフリカ、レソト、ブラジル、アルゼンチン、チリの領空を通過します。銀河の中心核がオーストラリアの領空の中央に来ると、オーストラリアは他のどの国よりも多くの銀河の領域を主張できることになります。とはいえ、北半球が何も得られないわけではありません。北半球は銀河の外側の円盤部の方を向いており、そこでは面白い現象がさらにたくさん起きています。たとえば、南半球で銀河の中心核が太平洋上を通過するちょうどそのとき、はくちょう座X-1として知られるブラックホールがノースカロライナ州の領空を通過します。
はくちょう座X-1は現在、超巨星をむさぼり食うのに大忙しです。そして、超巨星を食べるブラックホールを自国の領空の一部として主張できるなんて、かなり痛快です。はくちょう座X-1だけでなく、銀河の外側の円盤部には何百万もの惑星系があります。たとえば、3つの惑星が回っていることで知られるおおぐま座47番星（47 Ursae Majoris）は、毎日アメリカの領空を通過するでしょう。その惑星のうち1つにでも生命がいるとしましょう。24時間のうち12分間、それら3つの惑星のいずれかで起きた犯罪は、厳密にはニュージャージー州の法的管轄下に置かれることになります。もちろん、起訴するころには時効が成立している可能性が高いでしょう。おおぐま座47番星からニュージャージー州の地方裁判所までの移動には、約40光年かかるのですから。
実際に1日でローマを建設するには、何人必要？
まず最初に――ご存じのとおりのことわざがあります。「ローマは一日にして成らず」。しかし、実際はどうでしょう？ この問いは、単に人手を増やせば完成が早まるという前提に立っています。
3人以上の集まりを計画したことがある人ならわかるとおり、それはほぼ間違いなく当てはまりません。人が増えれば問題も増えることがあります。そしてローマを1日で建設する場合、その問題には、膨大な数の労働者に専門的な建設作業をさせるための訓練と組織化、比較的小さな市内を大群衆の労働者が移動する際のボトルネック回避、必要な時に必要な場所へ大量の建材を届けるサプライチェーンの調整などが含まれます（これらに限りませんが）。とはいえ、とりあえずこの問いを続けましょう。ダニエル・M・チャンという土木技師が、建設プロジェクトの完了期間をコストと実際の規模から見積もる便利な計算式を考案しています。ごく大ざっぱに見積もって、ローマの不動産価値が1,500億ドルだとしましょう。
そして建設費はその価値の約60％だとしましょう。つまり900億ドルです。チャンによれば、ローマの建設には10年から15年かかることになります。1日どころではありませんね。しかし、これを加速してみましょう。著者の推定によると、ローマを最初から最後まで建設するにはおよそ20億時間の労働が必要です。
言い換えれば、80億人が作業すれば、15分強で建てられてしまう計算です。さて、この方法は道路や標準的な建物など、より単純な建設プロジェクトには使えるかもしれません。しかしローマは、システィーナ礼拝堂の天井のような芸術的・建築的傑作であふれた街です。ローマを1日で建設するのに何人必要かを計算するとき、それをどう考慮すればよいのでしょう？ 有名なルネサンス期の芸術家ミケランジェロは、システィーナ礼拝堂の天井523平方メートル全体を、見事なフレスコ画で覆うのに4年を費やしました。これは、16時間ごとに約1平方メートルのペースです。
ローマの面積は1,285平方キロメートルです。ミケランジェロの几帳面なペースでローマ全体を建設するなら、200億時間かかることになります。80億人の労働者が全員参加すれば、約2時間半でできる計算です。というわけで、80億人がいればローマを15分から2時間半の間のどこかで建設できるのです。次の質問です！ 1日未満でローマを建設したあと、80億人に昼食を食べさせるには、スパゲッティはどれだけ必要？
もし海面から海底まで伸びる完全に壊れないガラスの管の中にいるとしたら、海の最深部に立つのはどんな感じ？
その答えは、厚手のセーターと長持ちする電池の懐中電灯を海底まで持ってきたかどうかによります。もし完全に壊れないガラスの管が海面上からマリアナ海溝の最深部まで伸びていたら、あなたは世界で最も深い鉱山の3倍の深さにいることになります。鉱山では、深く潜れば潜るほど暑くなります。鉱山は岩盤に掘られており、岩盤は地球の核に近づくほど熱くなるからです。
しかし、海底の温度は氷点をわずかに上回る程度です。つまり、あなたは寒い思いをすることになります。良い面としては、地球上で最も訪れる人が少ない場所のひとつ、マリアナ海溝の底を見られることです。……冗談です。太陽がガラスの管の入り口の真上を通るとき以外は、ほとんど何も見えません。それは年にちょうど2回、4月20日ごろと8月23日ごろです。その後は、また6か月の完全な暗闇です。
それが魅力的でないなら、おそらくエレベーターに乗って地上へ出るべきでしょう。完全に壊れないガラスの管にエレベーターは設置しましたよね？ 沈黙は「いいえ」という意味だと受け取っておきます。さて、この時点では、ガラスの管の側面に穴を開けて水を入れ、その水に乗って海面まで上がることもできます。ただし、穴自体からは十分離れて立ってください。穴が開くと、超高速の海水ジェットがそこから勢いよく流れ込みます。
実際には、たとえ穴から離れられたとしても、大量の水を管の底へ一気に流れ込ませるのは最善策とは言えません。上向きに噴き出す水柱はマッハ1.3に達します。この水柱に乗って上昇しようとすれば、その衝撃で生き延びることはできないでしょう。最善の策は、ゆっくりと制御された方法で水を入れることです。おそらく管の底にある蛇口を通して。管が1～2キロメートルの海水で満たされた後、その時点でようやく、底を完全に開けてさらに海水を流入させても安全になります。
そして、すべての水を安全に自分の下に保つための巨大なプランジャー（吸引カップ）を用意していれば、氷のような水の巨大な噴水に乗って時速500マイル（約800キロ）で進み、1分もかからずに海面より上へ戻れるでしょう。さて、持ち物リストを更新しましょうか。セーター、懐中電灯、蛇口、巨大プランジャー……これで準備万端です！
人は雲を食べられる？
雲は空気と水でできています。そして水は食べられますよね？ 少なくとも飲用には適しています。だから理論上は、人が雲を食べるのを妨げるものは何もないはずです。ただし、常識だとか、時間のもっと良い使い方があるとか、積乱雲を皿の上にじっとさせておくのが難しいといったことを除けば、ですが。
しかし、ここに問題があります。噛み始める前に雲から空気を絞り出す方法を編み出さないかぎり、それを飲み込むことは不可能でしょう。雲の切れ端を口に入れたとします。含まれている水は飲み込めます。しかし、体内には異常に大量の空気が残ります。体はその空気を外に逃がす必要があります。この場合、げっぷによってです。
問題は、いったん体内に入った空気は湿気を吸収するということです。その暖かく湿った空気をげっぷとして吐き出すと、外の冷たい空気と出会って凝結します。そして雲ができます。さらに雲が。結局、雲を食べるよりも速く雲をげっぷで吐き出す羽目になります。では、雲を非常に細かいふるいに通すか、水滴をイオン化して電荷で抽出することで、雲の水分を取り出せたと想像してみてください。
その場合、小さめの雲なら確実に食べられるでしょう。小さな家ほどの大きさの雲には、2～3リットルの水が含まれています。これは偶然にも、平均的な人間の胃が一度に無理なく保持できる液体の最大量です。家サイズの量で食べられる食品は、ほかにまずありません。綿菓子のような極めて低密度の食品でさえ、雲よりはるかに高密度です。せいぜい一度に食べられるのは、約1立方フィート（約28リットル）の綿菓子だけでしょう。良い面としては、そのほうが普通の積乱雲よりおいしいかもしれません。
エベレストの頂上から麓まで雪玉を転がしたら、どれくらい大きくなる？
雪玉は、表面にくっつく湿った粘り気のある雪の上を転がったときにだけ大きくなります。エベレストは乾いたふわふわの雪に覆われています。だから、たとえ雪玉をエベレストの頂上から麓まで転がすことができたとしても、雪玉は最初に転がし始めたときとほぼ同じ大きさのままでしょう。仮に、エベレストが湿った粘り気のある雪で覆われていたら、雪玉はどれくらい大きくなるでしょうか？ 雪玉は大きくなればなるほど、より多くの雪を拾います。だから、雪玉が長く転がって雪をどんどん拾えば拾うほど、成長も速くなると考えるのが筋です。何しろ、指数関数的な成長を指して「雪だるま式」という言葉を使うのは、それが100パーセント正確だからですよね……？
ええ……そのことなのですが。雪玉が雪を拾えば拾うほど、表面積も大きくなります。新しい雪の層は、はるかに広い面積を覆わなければなりません。つまり、雪玉の成長は長く転がるほど実際には遅くなるのです。「雪だるま式」を、指数関数的な速さで成長し始めたあと急に減速するものを指して使っているのでないかぎり、その使い方は間違っています。さて、エベレストの頂上からベースキャンプまでの道のりは、すべて下り坂というわけではありません。雪玉が転がって止まってしまいそうな平らな氷河谷がたくさんあります。
しかし、エベレストの3つの主要斜面には、それぞれ約5キロメートルの標高差があります。理論上、この斜面のひとつを転がる雪玉は、最終的に幅10～20メートルまで成長する可能性があります。理論上は――しかし実際にはそうはいきません。現実には、雪玉は幅が数メートルを超える前に自重で崩れてしまうでしょう。すると、より小さな雪玉に分裂し、それぞれが成長を始めますが、やがてそれらもさらに小さな雪玉へと分裂し、それぞれがまた成長を始め……という繰り返しです。要するに、エベレストの頂上から麓まで雪玉を転がそうとしても、それほど大きくなりません。一方、あなたが引き起こすかもしれない雪崩は、かなり大規模になる可能性があります。科学は真面目である必要はありませんし、数学が退屈である必要もないのです！
最終まとめ
バカげた疑問への答えを探して頭を柔らかくするのは、楽しみながら分析力を鍛える優れた方法です。
