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

• 専門の機関（国立天文台）に聞いてしまったのですが、多分これが最も正しい回答かと思います。
  その内容通りの回答を頂いていないので、ベストアンサーは選ばずに閉めます。

    補足日時：2024/08/04 20:29

No.17 回答者： tknakamuri 回答日時： 2024/08/04 23:34

長年の伝統で非SI単位が使われて続けている分野も有ります。

①エネルギー: カロリー(調理器具 /医療・生物の代謝)
②質量: 真珠の重さ 匁、金貨の重さ トロイオンス、ダイアモンドの重さ カラット
③長さ: 海里(海上の距離)
④速度: ノット(海上の速度)
⑤電気工学系: varとかWhとかdBとか・・・ 結構沢山有る。

No.16 回答者： tknakamuri 回答日時： 2024/08/04 22:30

>国立天文台の問い合わせ回答の電話口の人です。

それは電話口に出た人が詳しくなかったのでしょう。
日本のVLBIに関する情報は下記の国立天文台のサイトで公表されてます。
https://www.miz.nao.ac.jp/veraserver/outline/ver …
NHKのサイエンス系の番組でも特集が組まれてました。

No.15 回答者： Tacosan 回答日時： 2024/08/04 21:24

ふと思った.

国立天文台に質問したときに
「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。」
って答えがあったんだよね?

パーセクに対するあなたの疑問はそれで解決したの?

No.14 回答者： finalbento 回答日時： 2024/08/04 20:38

閉められる前に今回のお礼コメントに対して一つだけ。

天文学者も物理学者もSI単位系が作られている事は知っているわけですから「天文学者は承知」と書いたのは何もおかしくありません。前述のようにSI単位系の事は熟知した上でパーセクなり電子ボルトなりを使っているわけですから。

この回答へのお礼

栄養学の範囲では、SI単位を知ってるのにいまだに日本ではカロリーを使ていますが、オーストラリアではｋJを使っています。そうするべきでは？

電話で聞いた印象では「承知はしているがそういう動きはない」です。今後そういう単位統一の議論もあるのかないのか、多分ない、という口調の電話でした。
距離も宇宙の後退速度もSI系にしたら、ルメートル・ハッブル定数（今はまだハッブル定数としか言われていませんが、見つけたのがルメートル氏が先なので、こう呼ぶべきだと思ってる）は単に時間の逆数になります。
こう考えるとすっきりします。
10兆ｋｍは1光年に近いので、これをNew Light Year　nlyと定義しましょう。
地球と太陽の距離は1億5000万km＝15μnly　銀河とアンドロメダの距離は300万nly＝3.0Mnly　こういう比較もできます。

何でそういうことをしないんですか？いい若ばっかり言って。という事です。

お礼日時：2024/09/05 00:51

No.13 回答者： tknakamuri 回答日時： 2024/07/31 15:28

ちょっと気になったので

>年周視差は1秒くらいまでは測定できるが

だいぶ昔の話。宇宙望遠鏡や超長基線電波干渉法 (VLBI)
で年周視差の精度は 10 μ秒に迫ってます。
対象を限定すれば1万pcくらいは測れるようになってます。

この回答へのお礼

1ミリ秒だが誤差を考えると10ミリ秒、といったのは私ではありません。
国立天文台の問い合わせ回答の電話口の人です。
その方から「SI単位に統一しようとする流れになる前から光年とパーセクは使われていた」「ペタメートル、エクサメートルにしよう、という雰囲気になない」とも教えていただきました。

お礼日時：2024/08/04 20:25

No.12 回答者： finalbento 回答日時： 2024/07/28 01:22

今回のお礼コメントにまず一言。

「SI単位系に統一」は既になされています。御存知のようにSI単位系と言うものが作られているわけですし、質問者様がゴチャゴチャ言う以前に天文学者もその他の科学者もそんな事は百も承知です。

それから「今までのものが使い勝手がいいからといっても、それをSI単位系に統一しましょう、というのが科学技術の流れ」などと言った事はありません。SI単位系の意義は「共通の単位系を作る」と言う事自体であって、必ずしも「従来使っていた単位をやめてSI単位系に置き換える」とは限りません。例えば素粒子物理学や原子核物理学等の世界ではエネルギーの単位として電子ボルトが現在でもよく用いられています。もちろんパーセクを用いている天文学者がそうであるように、物理学者もSI単位系の事を承知した上で電子ボルトを使い続けているわけです。

そもそもの話、質問者様は天気予報等に出て来る気温をケルビンで表しますか? 日常で出て来る力の大きさをニュートンで表しますか? それだと逆に不便なので℃やkg(w)で表すわけですよね。パーセクにしろ電子ボルトにしろ理論上は何の問題もない単位ですし、必要であればメートルなりジュールなりに換算するのはいつでも容易にできるわけですから(それに換算が必要になる事はまずありません)、特に不都合がないなら無理やり廃止させる必要はないはずです。前述のように「何でもかんでもSI単位系に統一」と言うわけでは元々ありませんし。

この回答へのお礼

国立天文台の問い合わせ回答の電話口の人から、
「SI単位に統一しようとする流れになる前から光年とパーセクは使われていた」
「ペタメートル、エクサメートルにしよう、という雰囲気になない」
と教えていただきました。

ご意見の、私がゴチャゴチャ言う前に天文学者は承知、という部分がおかしい。
今のところそう言う風に統一しようという雰囲気にはなく、そういう検討もされていないようですが？

今後そういう流れになるかも知れませんね？

お礼日時：2024/08/04 20:27

No.11 回答者： finalbento 回答日時： 2024/07/26 09:33

先の回答に少し追記。

御存知のはずですが光年と言う単位の定義は「光が1年かかって進む距離が1光年」と言うものです。つまりある星までの距離が何光年かを知るためには「今見えている星の光が何年前に星を出たものか」が分からなければいけないわけですが、そんな事が現実に分かるわけがありません。つまり光年と言う単位は事実上「他の単位で表した場合の距離が分かっていないと使えない」と言う事になって、距離を測定する立場にとっては「二度手間で使い勝手が悪い」と言う事になると思います。

一方のパーセクの定義は「年収視差が1秒となる距離が1パーセク」と言うものですから、年周視差の値がほぼそのまま距離の値になって便利なのは天文学に馴染みがない人にも理解できるでしょう。そもそも光年とは違って「他の単位からの換算が必要ない(直接パーセクで測定できる)」と言う絶対的アドバンテージがあるわけですから、現場ではパーセクの方がずっと便利だと思います。

この回答へのお礼

圧力の単位としてmmHgと言うものがあります。上部を密閉したガラス管に水銀を入れて、下の水銀だまりからの水銀柱の高さをｍｍで表して圧力にしたものです。
昔は、同じように水銀柱で測定する血圧計もありました。
こういうものも、医療分野の血圧や眼圧くらいしか用いられなくなりました。

今までのものが使い勝手がいいからといっても、それをSI単位系に統一しましょう、というのが科学技術の流れではないのでしょうか？
圧力のkg／cm²など正にその流れでパスカルに変更されました。
そういうものを無視しているように思うのですが。

年周視差は1秒くらいまでは測定できるが、誤差を考えると10秒くらいが実用範囲と言う事でした。
わずか100パーセク、320光年くらいしか測定できません。
そこにしがみつくのですか？
だったら、全部ペタメートルやエクサメートルにしたっていいのではないですか？

お礼日時：2024/07/28 00:50

No.10 回答者： finalbento 回答日時： 2024/07/24 19:40

ウィキペディア情報ですが「光年」についての記述の中に以下のようなものがありました。

「現在天文学では、恒星までの距離を示すときにはパーセクが用いられる。(中略)パーセクは観測データから簡単に求めることができ、相互参照できることからよく用いられている」

つまり私が最初の回答に書いたような「便利」「使い勝手がいい」と言う単純な理由のようです。確かに光年ほどイメージは湧きにくいですが「プロ」にとってはこちらの方が都合がいいと言う事でしょう。算数や数学で角度を「度」で測って来ましたが、「ラジアン」を習ってからはそちらの方が便利に感じられるのと似ているかもしれません。

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。

この回答へのお礼

調べてみたら、光年と言う単位は1850年ころから使われています。
パーセクは、こうやって測定した定義ということは書かれていましたが、いつからかと言うことについては記載がありませんでした。
が、Wiipediaの「光年」の説明にありました。
https://ja.wikipedia.org/wiki/%E5%85%89%E5%B9%B4

宇宙は膨張しているので、135億年前の最古の光を放った天体の場所は
135億光年先ではありません。もっと遠い。
観測可能な宇宙の範囲は半径465億光年とされています。
が、135億年前の光を放った天体の場所が自動的に135億後年先、という
誤解を生んでいるようです。
また、光年と「年」が付くので時間の単位と勘違いされることもあるようです。
これらから、どうやら（明示はされていませんが）光年をパーセクに変えたものらしいです。

お礼日時：2024/07/24 13:41

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。

この回答へのお礼

惑星はau、近傍の恒星はパーセクが使いやすいのは分かります。
が、隣のアンドロメダ星雲までですら、パーセクで直接測れるものではない。
絶対等級が判る変光星を調べたり、超新星を調べたりして、その明るさから距離を算出したりしています。
銀河屋はパーセクと仰っていますが、それ以上、特にジェームズウェップ宇宙望遠鏡が新発見を続けている深宇宙分野では、ペタメートルやエクサメートルなどの方が良くないですか？

単位の換算は慣れないと大変ですが、全世界それをやってきているので、天文学の分野だけパーセクに固執してもいいものではないのでは？と言う疑問もあります。

お礼日時：2024/07/24 13:49