バンジージャンプの歴史は古く、その起源はバヌアツのペンテコスト島で行われる成人になるための通過儀礼だとされている。この儀式では、挑戦者たちは命綱として足首にブドウのつるを巻く。

これに対して、ゴムひものように伸縮するロープを使ったバンジージャンプが最初に行われたのは1979年だった。オックスフォード大学の学生3人がブリストルにあるクリフトン吊り橋から飛び降りたのだ。このときは当然のことながら、ロープが伸縮して上向きの力が加わり、人が地面にぶつかるのを防いでくれるはずだという大前提があった。

このように通常のバンジージャンプでは、体にロープを巻きつける。では、代わりに2つの磁石を使ったらどうなるだろうか？

ジャンプする人が磁石を身につけ、地面にも磁石を置く。地面に近づくと磁石が反発するので激突しないという仕組みで、要するにロープなしのバンジージャンプだ。

ここに「世界初のワイヤレス（ロープなし）バンジージャンプ」という動画がある。最初に言っておきたいのだが、これはIKEAのワイヤレス充電器の宣伝で、いわゆる“フェイク動画”だ。決してまねしようなどと思わないでほしい。

それでは磁石を使ったバンジージャンプというアイデアは、実現可能なのだろうか。実際に試してみてもいいのだが、それだと失敗したときに死んでしまうので、ここでは物理学の思考実験をしてみよう。

バンジージャンプの物理学

まず最初に、なぜ地面にぶつかるとまずいのかをはっきりさせる必要がある。問題は加速度だ。愚かにも高さ10mの台から飛び降りようとしている人間がいるとしよう。落ち始めると重力によって速度が増すので、空気抵抗を完全に無視すれば毎秒9.8mの加速度が発生する。

つまり、地表ぎりぎりまで来ると、落下速度は秒速14mに達している。さらに、例えば地表5cmのところでの加速度は1,960m/s2、つまり約200Gだ。人間の加速度耐性は30〜40G程度で、これだけの加速度にはとても耐えられない。

それではバンジージャンプでは、加速度の問題はどうなっているのだろう。ロープが伸びると、ジャンプする人に上向きの力が加わる。ただ、距離が長くなるために生じる加速度ははるかに小さい。

10mの高さから飛んで地面にはほとんど近づかないようなバンジージャンプをモデル化したものがこれだ（リンク先に簡単な動画がある）。ロープの長さは5mに設定してあるので、5m落下するまではロープの伸縮は始まらない。以下のグラフは、この場合の加速度の推移を示している。

ILLUSTRATION BY RHETT ALLAIN

一目でわかると思うが、加速度は最大でも2Gで、これなら何の問題もない。ここで鍵となるのは、ロープのもつ弾性というバネのような性質だ。もうひとつグラフを作成してみよう。同じバンジージャンプだが、縦軸がロープの弾性になっていることに注意してほしい。

ILLUSTRATION BY RHETT ALLAIN

なお、これを時間と加速度のグラフと混同しないように。このグラフの横軸は地表からの距離（位置）である。つまり、ジャンプの開始地点はグラフの右端の線ということになる。すでに説明したように、ロープの伸縮は5mの位置で始まる。弾性力と距離には直線的な相関関係があることがわかるだろう。

ロープの弾性を倍にすれば、縦軸に示されている力も倍になる。この直線的な相関関係のために、弾性のあるもの（例えばバンジージャンプに使うロープ）は物理学では非常に扱いやすい。また、ロープを長くして弾性を大きくすることで、落下の速度を調節することもできる。

なぜ磁石では無理なのか

それでは磁石を使うと、どうなるのか。一見すると、ロープでのバンジージャンプのモデルに似ている。ジャンプする人がS極を下向きにした磁石を身につけ、地面にはS極を上にした磁石を置いておけば、2つの磁石が近づくにつれて上向きの力が発生するからだ。

ただし、磁石の反発の場合、力の大きさは距離と直線的な相関関係にはならない。ひとつ実験してみよう。車輪を付けて動くようにした磁石と固定した磁石を用意し、動くほうの磁石にはセンサーを接続する。2つの磁石の距離と反発力を計測するのだ。

結果は下のグラフの通りになる。なお、X軸をずらしてあることに注意してほしい。

ILLUSTRATION BY RHETT ALLAIN

磁石の問題点は、かなり近づくまでは反発する力がほぼゼロに等しいことだ。反発力はある時点まで来ると急速に強まり、そこから一気に頂点に向かう。2つの磁石の間に働く磁力を計算するのは容易ではないが、バンジージャンプをするうえで適当ではないことは明らかである。

なぜなら、地面にかなり近づいたところで急に非常に大きな加速が加わるからだ。これなら、むしろ地面に打ち付けられたほうがましかもしれない。

それでもとにかく、もうひとつだけ簡単な実験をしてみよう。下の写真のような装置を使って、2つの磁石を反発させる。見ればわかると思うが、磁石を使ったいわば“ミニ”バンジージャンプで、筒の下に置いてある磁石に向けて上から別の磁石を落とすのだ。

PHOTOGRAPH BY RHETT ALLAIN

実験を撮影した動画を分析して時間当たりの落下距離を割り出すと、以下のようになる。

ILLUSTRATION BY RHETT ALLAIN

非常に大まかではあるが、このグラフから上の磁石と下の磁石が接触するところの加速度を計算してみよう。同極同士の反発が起きる瞬間の磁石の速度は、秒速約−1.9mである（「−」は磁石が落下していることを示す）。反発が起きた直後、磁石は秒速1.2mで上昇する。この速度変化は0.025秒の間に起きた。これらの数字から平均加速度を計算できる。

答えはたったの12.7Gだが、磁石の落下距離はわずか20cmであることを忘れないでほしい。もっと高い場所から落とせば、かなりまずいことになるだろう。

「回転」という大きな問題

しかも、もうひとつ大きな問題がある。2つの磁石は単に上下に反発するだけでなく、完全に一直線になっていない場合（そして2つの磁石を完全に一直線に配置するのは非常に困難なのだが）、物体を回転させようとする力（トルク）が生じる。

最初はわずかなトルクでも、磁石が回転するにつれ徐々に大きくなり、最終的に磁石はくるりと裏返しになって反対の極が下にくる。まさに悲劇で、引きつけ合うN極とS極を遠ざけることは不可能になる。ちなみに前の実験で磁石を筒に収めたのは、この回転を防ぐためだ。

IKEAの動画のように地面に4つの磁石を置けばいいではないかと思うかもしれない。だが、わたしの言葉を信じてほしいのだが、そんなことをしても絶対に無駄だ。