天文学で、距離の単位が光年からパーセクになった理由は、何かあるのでしょうか？

天文学では日常ではピンとこないような長大な長さを扱います。
一般の人には、光が1年に進む距離として1光年、という単位が一般的で
天文学専門の人には、パーセクという単位が一般的だと思います。

ここで疑問があります。光年もパーセクも非SI系単位だし、数字の差も3倍／3分の1程だし
（桁数が違うというものでもない）
光年をパーセクに変更する必要性はなかったのではないかという気がします。

それなら、1光年は9兆6000億km＝9600兆m＝9.6ペタメートル（9.6Pm）
1000光年＝96000ペタメートル＝9.6エクサメートル（9.6Em）になるので、
PmやEmを標準として記載すればいいのではないかと思うのですが。

1000kgを１トンと言う表記も併用され、1トンの100万倍をメガトンという表記もあります。
１Pmを１星間単位（コスモスユニット　CU）と仮称すれば、
100光年≒1000CU＝1kCU、10万光年≒100万CU＝１MCU
こう言う風に記載もできたと思います。

光年表記を止め、しかもPmやEmというSI系単位でもなく、パーセクにした理由を
ご存じの方はご教授いただけると幸いです。

質問者からの補足コメント

• 専門の機関に電話で聞いたとことによると
  １．人類全体でSI単位に統一、が図られる前から光年やパーセクという単位が使われていた。
  ２．ペタメートル、エクサメートルというSI系に統一しよう、という動きは今のところない。
  　　（将来どうなるかは、全くわからないという印象を受けた）
  ３．パーセクは年周視差（秒）の逆数と言うことで使いやすくもある。
  　　年周視差は1ミリ秒まで測れるが誤差を考えると10ミリ秒以上が実測可能、という事でした。
  　　となると、100～数百パーセクは実測可能だが、それ以上になるとこだわる必要もないかと思った。
  ４．内燃機関の出力は長らく馬力（PS）が使われていたがkWに統一がなされたが、と聞いたが
  　　それでも今のところSI系にしようという動きはないという事であった。
  
  ハッブル定数のような場合、距離もSI単位系の方がシンプルになりそうな気がします。

    補足日時：2024/07/19 17:26

No.9 回答者： finalbento 回答日時： 2024/07/23 12:15

「光年をパーセクに変更」ではなくて元々パーセクが使われていたのでは? パーセクは年周視差を利用した単位ですから天文学には便利かもしれないと思います。

No.8 回答者： fba 回答日時： 2024/07/20 22:28

…切り替えたわけではないよね？

　惑星屋さんはAUだし、銀河屋さんはpcをよく使われているので適材適所。

>４．内燃機関の出力は長らく馬力（PS）が使われていたがkWに統一がなされたが、と聞いたが
　　それでも今のところSI系にしようという動きはないという事であった。

　一般人にも影響するPS→kWと、天文学に興味のない人にはほぼ影響しないpcではSIへの統一に対する意義が全然違いますよね？

　一般人へのわかりやすさ的な話なら、エクサやペタの上なんて最近定義されたばかりで私も全く馴染めてない。塵劫記のアレなら一通り記憶にあるんだが…w

>３．パーセクは年周視差（秒）の逆数と言うことで使いやすくもある。
　　年周視差は1ミリ秒まで測れるが誤差を考えると10ミリ秒以上が実測可能、という事でした。
　　となると、100～数百パーセクは実測可能だが、それ以上になるとこだわる必要もないかと思った。

　途中から単位が変わるのは面倒です。

No.7 回答者： Tacosan 回答日時： 2024/07/19 21:23

補足にちょっと突っ込んでおこう.

ハッブル定数についていうと, 厳密には距離にどんな単位系を使っても変わらないよ.

この回答へのお礼

ハッブル定数は、距離が１メガパーセク離れると、後退速度が70km/秒増えるという（数字は厳密な情報ではないですが）比例定数です。
距離が１メガパーセクではなくペタメートルとかエクサメートルであれば、数字は70ではなくなります。
すると後は桁数整理だけで、秒単位の宇宙の年齢の逆数になります。
その方がすっきりしませんか？　と言う話です。

お礼日時：2024/07/20 11:10

No.6 回答者： 春閑 回答日時： 2024/07/19 18:05

補則について

天文学者がパーセクに拘る理由を考えるためには、天文学者とは古代から毎日夜空を眺め、望遠鏡が出来てからもやはり毎日夜空に望遠鏡を向けて観察を続けている人種であることを認識しておく必要があります。

どういうことかと云えば、天文学者にとっては年周視差が常に頭の中にあり、それに基づいて天体の位置や様子を毎日確認し続けている人達であるということです。

であれば、年周視差の逆数で地球からの距離が簡単に算出できるパーセクを天文学者が使うのは当たり前すぎるくらい当たり前のことでしょう。逆数関係にあるとはいえ、天文学者にとってはパーセク＝年周視差と言えるぐらいパーセクはなじみ深いものになっているのです。だから天文学界では長年に渡ってパーセクを使い続けているのです。

まずは、ご質問者も天文学者の気持ちになってこの問題を考えてみてください。そうすれば、この問題も単純な人間心理の問題とご理解いただけるのではないでしょうか。

この回答へのお礼

自動車のエンジニアも「馬力」という単位になじみを持っていたとは思うのですが、それでもｋWへの変更を余儀なくされましたが？

昭和生まれは、圧力の単位はkg/cm2で言われないとピンときませんが、
もっと若い人はパスカルの方がピンときて、kg/cm2は逆にピンとこないと言っていました。
つまり、慣れの問題が大きいと思います。

で、どちらが有利かというと、ハッブル定数を考える時には、
（●●×10の△乗メートル/時間）/10の□乗メートル
という形になり、単純に時間の逆数になることが直感的にわかります。
パーセクや光年を止め、SI単位系にした方が有利では？　と思います。

他にも、質量も太陽質量の何倍という表現もよくあります。
ただ、それは分かりやすくするための表現であり、本来はkgで考えるべきだと思います。

天文学者はそういうことを考えたことがないような印象を受けます。

お礼日時：2024/07/20 11:23

No.5 回答者： 春閑 回答日時： 2024/07/18 10:47

天文学者がパーセクを使うのは、パーセクが年周視差の逆数になるので天文学の単位として、光年よりも非常に使いやすいからです。

おそらくそれ以上に深い意味は無いと思います。

No.4 回答者： yhr2 回答日時： 2024/07/18 10:45

No.1 です。

「お礼」に書かれたことについて。

＞ただハッブル定数などのように専門的になってくると、パーセクが使われています。並行して使われるというなら、光年を使ったハッブル定数も表記されててもいいと思うのですが、見ません。
専門的にはパーセクで統一されているようです。

特に専門的になればなるほど、その分野で「基準」にするものを「１」とする単位を使います。

原子の分野では、「陽子、中性子の質量」を「１」とする「原子質量単位」を使って、原子・分子の質量や原子核の質量を「原子量、分子量」や「質量数」で表わすのが一般的です。物理でも化学でも。
また、特に化学では「物質の量」（個数）を「アボガドロ定数個」を単位とした「mol」で表わすのが普通です。（そうすると、原子量・分子量がそのまま「グラム」の質量になりますから）
そういった「単位換算の無駄な労力や時間を省略したい」「単位換算は適当な定数の中に追いやって式を簡単にしたい」という発想が、どの分野にもあるのでしょう。
「単位や表記の統一」を重視する「グローバル化」と、その分野で使いやすくする「ローカル化」は常に同居しています。

日常生活でも、「平米（m^2）」で表わされた土地の面積よりも、「○坪」で表わされた方が想像しやすいですよね。（土地を売買したことのない人には分からないかな？）
自動車や電車の「速さ」も、「時速」でいえばイメージできるが、「秒速」でいわれてもピンと来ない人が多いのではないでしょうか。
加速度や衝撃荷重も、「○G」（「G」は重力加速度）という言い方をすることがあります。
この世の現象や状態を「イメージしやすい単位で表記する」ことって、けっこう大事なのです。
「パーセク」は目に見えますが、「光年」は目に見えませんよね。

No.3 回答者： 春閑 回答日時： 2024/07/17 22:26

パーセクは地球の公転を利用した年周視差から、太陽系外の天体までの距離を算出した天文学的単位。

主に天文学で利用されている。

光年は、光速を知るために行われた主として物理学的実験を通じて得られた単位。主に物理学で使われている。

結果的に両者は一定の係数でほぼ共通化できるが、厳密にはすべての環境で完全一致するかどうかは分からない。

この回答へのお礼

ありがとうございます。
１パーセク＝3.26光年と、単純比例です。

宇宙の年齢は138億年とされていますが、いまから130とか135億年前に
出発した光が観測されるようになりました。
その光源の天体までの距離は、130や135億光年ではなく、450億光年ほどのようです。宇宙は膨張しているとみられるので、遠くほど開きが出ます。

130億年前の光の光源の天体までの距離が130億光年、と勘違いされやすいのでパーセクという単位を導入したとか、そういう経緯があったのかな、という気もしますが、そういう事があったのでしょうか？

お礼日時：2024/07/18 09:53

No.2 回答者： Tacosan 回答日時： 2024/07/17 21:43

pc が一番簡単に計算できそう.

この回答へのお礼

現実問題、パーセクの本来の定義通りに距離を測定できる天体は、ほとんどないのではないでしょうか？
上手い具合に、地球の公転軌道に垂直な位置（りゅう座方向）にある天体で、かつ適切な距離がないと、うまく測定できないのではないかと思います。
逆に、赤道や黄道の上にあるような天体なら、パーセクの本来の定義通りの方法で測定でないだろう、という疑問もあります。

お礼日時：2024/07/18 10:09

No.1 回答者： yhr2 回答日時： 2024/07/17 21:03

「変更」はしていませんよ。

「光年」も「パーセク」も並行して使われています。

「m、km」と「海里」や「フィート、マイル」が並行して使われているのと同じように。

この回答へのお礼

ありがとうございます。
ただハッブル定数などのように専門的になってくると、パーセクが使われています。並行して使われるというなら、光年を使ったハッブル定数も表記されててもいいと思うのですが、見ません。
専門的にはパーセクで統一されているようです。

で、専門的に使う単位は、別に光年のままでもよかっただろうし、
SI単位系に統一して、ペタメートルとか、１Pm＝１CUと仮に定義しますが、
1kCUとか１MCUなどと表記した方が良かったのではないか、という気もします。

そうなっていない理由が知りたいと思ったわけです。

お礼日時：2024/07/18 09:47