フォークボールは落ちていない! −スーパーコンピュータで魔球の解明に挑む

変化球の謎に迫る

理化学研究所情報基盤研究部情報環境室室長

姫野 龍太郎 氏

ひめの りゅうたろう

1955年、大分県生れ。77年、京都大学工学部電気系学科卒業。79年、同大学院修士課程修了後、日産自動車に入社。主に車の空気力学的特性を数値解析する研究に従事。98年、フォークボールの計算機シミュレーションの研究を機に理化学研究所に転職、同年より現職。工学博士。コンピュータ・ビジュアリゼーション・コンテスト最優秀賞、日本流れの可視化学会・映像展芸術賞、日本機械学会・学会賞および計算力学部門業績賞など多数受賞。著書に『魔球をつくる』（2000年、岩波書店）、共著に『魔球の正体』（2001年、ベースボールマガジン社）

2002年6月号掲載

フォークボールは2種類存在する

─ご著書「魔球をつくる」は、インパクトのあるタイトルでとても興味を引かれたのですが、野球ではなく流体力学の専門家が書かれた本だと知って、驚きました。本日は魔球の話を中心に、先生のご研究についていろいろとお話をお聞きしたいのですが、そもそもどうして魔球─いわゆる変化球の研究を始められたのですか？

姫野　きっかけは、ひょんなことだったんですよ。元々自動車メーカーで車の空気力学的な特性を計算機でシミュレーションする研究をしていたのですが、ある時、理化学研究所で計算科学の研究をされている方と話していたら、どういうわけかフォークボールの話になったんです。そこからフォークボールがどうして落ちるのか、その謎を計算機シミュレーションで解析しましょう、ということになって…。本来ならその場限りで終る話題だったんですけど、やってみたらこれが面白い。最初は本業の傍らやっていたのですが、この研究に専念したくて98年に理化学研究所に移ってきたんです。

─フォークボールが先生の人生を変えたわけですね。

姫野　大袈裟にいえば、そうなりますね（笑）。

─それにしても、フォークボールに「本当に落ちているフォークボール」と「落ちていないフォークボール」の2種類があるということですが、これはどういうことですか？

姫野　まず考えていただきたいのは、フォークボールに限らず、投げたボールはすべて落ちるということです。重力がありますから、当り前ですよね。ですから、力学的にフォークボールが落ちているかどうかを判断するには、重力以外の下向きの力が働いて変化しているかどうかが基準になります。実は、現在プロ野球で投げられているフォークボールは、その力が働いていない球なんです。

─えっ？ ということは、ただ単に重力に従って落ちているだけなんですか？

姫野　そうなんです。力学的には普通の動きをする、何でもない球なんです。

私達はストレートを見慣れているので、落ちていくフォークボールが「変化球」に見えますが、実は重力に影響されずにまっすぐに飛んでくるストレートの方が、「変化球」なんです。

握り方と右投手側から見たボールの回転 〈「魔球をつくる」（岩波書店）のイラストを参考に作成〉 ストレート（バックスピン）

姫野　重力をうち消す力が働いているからです。ストレートは、指の腹でボールを下向きに擦って投げるので、ピッチャーから見るとバックスピンがかかっている状態になります。回転しながら飛ぶボールは「マグナス力」という力を周りの空気から受けるのですが、バックスピンの時は上向きのマグナス力がかかるため、重力が部分的にうち消されるのです。

─ゴルフやテニスでボールが浮き上がる時も、バックスピンがかかっていますね。

握り方と右投手側から見たボールの回転 〈「魔球をつくる」（岩波書店）のイラストを参考に作成〉 フォークボール（サイドスピン）

─でも、どうしてそんなボールを超一流選手でさえ空振りしてしまうのですか？

姫野　それは、ピッチャーの心理的作戦に引っかかっているからです。フォークボールはストレートと投球フォームがほとんど同じなので、バッターはフォームを見て「ストレートだ」と思って打ちに行きます。でも、実際に飛んでくるのはフォークボールなので、タイミングがずれてしまう…。だからフォークボールはストレートと組み合せて使われるんですよ。その方がバッターを惑わす効果が大きいですからね。逆にいえば、フォークボールがくると予測すれば打つのは難しくないでしょうし、見送ればボールになる球なんです。あの野茂投手や佐々木投手がすごいのは、この駆け引きが上手なんですよ。

─なるほど。では、本当に落ちるフォークボールを投げている人はいないのですか？

姫野　元中日ドラゴンズの杉下茂投手の球はそうでした。彼のフォークボールは「蝶のようにヒラヒラ舞う」とか、「2階から揺れながら落ちてくるようだ」といわれていましたが、このフォークボールが打たれたのはたった1回、あの長島茂雄さんにだけだったそうです。

─それはすごい！ いったい本当に落ちるフォークボールとはどういうものなんですか？

姫野　実は、回転速度と縫い目（シーム）の位置に秘密があるんです。まず、毎秒10〜20回転する普通のフォークボールに比べて回転速度が非常に遅く、せいぜい1回転しかしません。ボールが回転すると、ボールの後ろに空気の渦のようなものができるのですが、この渦は回転が遅ければ広くなり、上下に大きく変動します。そのためボールの空気抵抗が大きくなり、後ろに引き戻されるような格好になって、ブレーキがかかって落ちるのです。

空気の流れの様子（資料提供：姫野龍太郎氏）

─第2の秘密、シームの位置というのは？

姫野　野球のボールをイメージしてみてください。正面から見た時に、シームが左右対称に見える場合と、そうでない場合の2パターンがありますよね。それをそのまま横に1回転すると、シームが出てくる回数は、左右対称の場合は4回、左右非対称の場合は2回です。これを、4シーム回転（対称パターン）と2シーム回転（非対称パターン）と呼ぶのですが、4シーム回転に比べて2シーム回転の方が、ボールが不規則に変化するんです。

─どうしてですか？

姫野　4シーム回転の場合はシームが90度ごとに規則的に現れますが、2シーム回転では狭い範囲に集中しています。このシームによって空気の流れが偏り、下向きの力が働くのですが、2シーム回転の方がシームが集中している分、力が突然働き、しかも大きくなるという訳です。わずかなシームの位置の違いで、流れは大きく変化するんです。

杉下投手のフォークボールがヒラヒラ舞うように見えたのも、空気の偏りによってボールが蛇行するように動いたからでしょう。