アーチャーのパラドックス

射手のパラドックスとは、矢が完全に引き絞られた方向に向かって飛んでいく現象のことである。本来であれば、矢は引き絞られる前の開始位置、つまり的の横を向いていた位置を通過するはずなのに、実際にはその方向へ飛んでいくように見える。

矢が放たれたときに曲がるという現象は、パラドックスが発生する理由を説明するものであり、パラドックスそのものと混同してはならない。

現代の「センターショット」方式の弓で矢を射る際にも、矢がしなる現象は依然として見られ、これは様々な要因によって引き起こされるが、主な原因は矢を放つ際に弦が指からどのように逸れるかである。

この用語は、1913 年に EJ Rendtroff によって初めて使用されましたが、^{[ 1 ]}この現象の詳細な説明は、Horace A. Fordの 1859 年のテキスト「Archery: Its Theory and Practice」に早くからアーチェリーの文献に登場しています。矢が射られるときに弓の周りを曲がり、邪魔にならないようにする ( Clarence Hickmanによって最初に撮影された) ^{[ 2 ] [ 3 ]}、そして標的に向かって進むときに前後に振動する曲がりを経験するという理解が深まるにつれて、^{[ 4 ]}この動的な曲がりが誤ってこの用語の一般的な使用法になりました。この誤用は、偏心して切り抜かれた「矢窓」を持つライザーを備えた現代のターゲットボウにしか馴染みのない人々に誤解を招くことがあります。これらの弓は「センターショット」であるため、矢は常に視覚的に飛行線に沿って指しているため、逆説的な動作は示しません。^{[ 5 ] [ 6 ] [ 7 ]}

正確であるためには、矢は弓の邪魔にならないように曲がり、弓から離れるときに正しい軌道に戻るために、適切な剛性、つまり「動的スパイン」を備えている必要があります。 ^{[ 8 ]}動的スパインが不適切だと、矢と弓の接触が予測不可能になり、弓から離れるときに矢にかかる力が予測不可能になり、精度が低下します。^{[ 9 ]}さらに、射手が異なる動的スパインを持つ複数の矢を射ると、矢が弓から離れるときに発射時に異なる量だけたわみ、異なる場所に当たります。そのため、競技射手は、自分の弓に適した範囲内のスパインを持つ矢だけでなく、矢のセット内で非常に一貫したスパインを持つ矢を目指します。^{[ 10 ]}これは静的スパインテスターを使用して行われます。^{[ 11 ] [ 12 ] [ 13 ] [ 14 ]}

弱い弓には、動的スパインが低い矢が必要です。（スパインとは矢の硬さのことです。^{[ 14 ]}）弱い弓は、矢が弓から加速される際に変形させる影響が少なく（オイラー座屈、ケースIを参照）、矢は軌道に落ち着く前に弓のライザーの周りで「より容易に」曲がる必要があります。逆に、強い弓には、加速される際に弓が矢に及ぼす曲げ効果がはるかに大きいため、より硬く、スパインの高い矢が必要です。^{[ 15 ]}弓に対して動的スパインが大きすぎる矢は曲がらず、弦が弓のスタブに近づくと、矢は横に押し出されます。動的スパインが小さすぎると、矢が変形しすぎて標的の反対側に飛ばされてしまいます。極端な場合、矢は加速する前に折れてしまう可能性があり、これは安全上の危険となります。^{[ 16 ] [ 17 ] [ 18 ]}

動的スパインは、主にシャフトの長さ、ヘッドの重量、および静的スパインによって決まります。静的スパインは、静的条件下でのシャフトの中央部分の剛性です。^{[ 19 ]}アーチェリー貿易協会（ATA）（旧アーチェリー製造業者および販売業者組織（AMO））の静的スパイン試験方法では、矢のシャフトの26 インチ（0.66 m）の吊り下げられたセクションの中心から2 ポンド（0.91 kg）の重りを吊り下げます。 ^{[ 20 ] [ 21 ]}米国試験材料協会（ASTM）F2031-05（「矢のシャフトの静的スパイン（剛性）の測定のための標準試験方法」）では、矢のシャフトの28 インチ（0.71 m）の吊り下げられたセクションの中心から880 グラム（1.94ポンド）の重りを吊り下げます。 ^{[ 22 ]}（廃止された）英国グランドナショナルアーチェリー協会（GNAS）システムでは、1.5ポンド（0.68kg ）の重りと可変長の矢が、矢じりのすぐ後ろ、ノックのすぐ前で支えられていました。そのため、GNASをATAやASTMに直接変換することはできません。     

スパインの主な測定単位は、千分の1インチ単位のたわみです（500のたわみは0.500インチまたは12.7 mmに相当します）。たわみは、26をインチ単位のたわみで割ることによって、ポンド単位の弓の重量に変換されることがあります（26 in⋅lbを0.500 inで割ると、スパイン52 lbになります）。^{[ 23 ]}     

現代の弓の中には、矢が通過する本体またはライザーの中央に切り欠きがあるものがあり、これにより矢が常に弦とともに動くことができる。しかし、ダイナミックスパイン矢は今でも使用されている。別の方法として、カトラ^{[ 24 ]}と呼ばれる技術を使用する方法があり、 これは弓にトルクを加えて、リリース時に弓が矢の軌道から外れるようにするものである。

• ウィキメディア・コモンズにあるアーチャーのパラドックスに関連するメディア
• アーチャーのパラドックスをスローモーションで見る- 動画
• Side Khatra - 動画