数十万トンもある「船」、なぜ海に浮かぶのか？ 意外と知らない謎に迫る
歴史から見る船の浮力の利用
人類は古代から水上を移動する方法を追求し、浮力の特性を活用してきた。 最も古い船は、古代エジプトにさかのぼる木材を束ねた筏（いかだ）といわれている。木は自然に水より軽く、簡単に浮かぶため、道具や設計が限られた時代でも利用できた。その後、空洞を持つ木製の船が発展し、より多くの人や物を運ぶことができるようになった。 19世紀には、鉄や鋼を使った船が登場した。この時期に、風を利用した帆船から蒸気機関へとエネルギー源が変わり、推進力としてスクリュープロペラが搭載されるようになった。現在では、タンカーや貨物船、巡航船など、ほとんどの大型船が鋼鉄で作られている。 浮力は鋼鉄の船を海に浮かべるほど強力だが、浮力を失い船が沈む原因としては ・水の浸入 ・荷重の偏り ・荒天と波の影響 ようなケースがある。 船体に穴が開いたり浸水が発生したりすると、船内に水が入って排水量が減り、浮力が失われる。タイタニック号の沈没は、氷山との衝突で複数の隔壁が破壊され、水が浸入した典型的な例だ。 貨物の積載が不均一だと、重心が偏ってバランスが崩れ、沈没のリスクが高まる。そのため、積荷の配置は慎重に計画されている。 また、強風や高波などの外的要因も沈没の原因となることがある。これを防ぐため、現代の船舶では耐久性の高い設計やリアルタイムの気象情報が活用されている。
未来の船舶技術にかかる期待
船が浮かぶ理由は物理学の基本法則に基づいており、その原理を活用することで私たちは日常生活で多くの恩恵を受けている。 アルキメデスの原理をはじめとする科学の知識は、単なる理論にとどまらず、実際の生活に役立っている。この基本的な原理を理解することで、船舶だけでなく 「他の工学分野にも有益な視点」 を得ることができるだろう。今後、船舶技術がどのように進化するのか、ますます期待が高まっている。
岩城寿也（海事ライター）
