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地球が太陽の周りを回っているというのはどうしてわかるのですか。
地球の周りを他の物が回っていると考えても万事が説明できるような気がするのですがどうでしょう。
ばかばかしい質問ですが、教えて下さい。

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A 回答 (23件中11~20件)

>地球の周りを他の物が回っていると考えても万事が説明できるような気がするのですがどうでしょう。



 私もそう思いますが、他の方の書き込みを
見ていると少数派のようです。

 皆さん太陽の周りを地球が回っているのがあたりまえ
というご意見のようですが、でもその反対だと考えると
物理的にどう矛盾が生じるかの説明は
1)日常的感覚に持ち込む
2)暗黙のうちにニュートン物理学でいう絶対空間の考えに持ち込む
ことで説明されており、不完全な回答です。

 みなさん学校で教えられた太陽系の図が頭から
離れないのだと思います。

>ばかばかしい質問ですが、教えて下さい。

 ばかばかしくはないです。20世紀に発展した
相対性理論の基礎になるもろもろの疑問に通じています。

 レンツの法則というのがありまして、コイルに磁石を
急に近づけるとコイルに電流が流れるんですね。

 これをもし机の上に固定したコイルに、手で持った磁石
を近づけていると考えると、
1)日常的感覚では
 磁石がコイルに近づいているのはあたりまえ
2)ニュ-トンの絶対空間の考えでは
 どこかを動かぬ原点と見ているので、
 原点の取り方によって、どちらが、あるは
 互いに近づいていることは明確になります。

 しかし、実際にはコイルと磁石、どちらが動いているか
あるいは相互に動いているのか、物理的(現代物理的)には
区別がつかない。どう動いても相対的な運動の差があれば
電流は流れてしまう。それを示したのがレンツの法則。

 ご質問された方の内容に、「過去の偉大な業績はいいので、
20世紀の物理学上の新事実の範囲でご回答下さい」と付け加えれば、
皆同じ回答になるはずです。

地球の周りを他の物が回っていると考えても万事が説明できそうですね。
でもなぜでしょう? てなことに・・・
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「相対的」について。


たとえば、#6で例にあげた「地球と月」の関係。
太陽系のレベルで観れば、けっして月は地球の周りをまわっていることになりません。地球と月が「追いかけっこ」をしながら太陽の周りを回っているだけで、月だけの軌跡をとれば、正12角形をふくらまして丸くした形で太陽の周りを回っています。

しかし、「地球・月」の関係でみたとき、月が地球の周りをまわっていると表現することは間違っていません。
月を基準にして、地球その他の太陽系が月の周りを回っている、とは考えないでしょう。
自転車で転んだ時、「自転車はこけていない、地球がこけたんだ。」というのに等しい議論だと思います。

銀河系の移動については、「距離」でなく、「角度」の問題です。
銀河系が動いているから年周視差が観測できない、というのは、たとえば
さきに例にあげられている「電柱」と「月」との視差で、「いや、月はものすごい速さで公転して、歩くよりよほどの距離を移動しているから、電柱との視差は考えられない」というようなものだと思います。
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#6です。


8,9で展開されてるので、とくに私が何を言う事もないのですが、
「公転によって起こる歪み」というのが、実際に地球で観測されるかどうか、ということはいかがでしょう。(自信あり?)
潮の干満でさえ、「地球の周りを回っている(正確には、質量の大きい地球のほうを公転の中心において回りあっている)」月の重力のほうが影響が大きいわけですから、太陽の周りを公転している影響がどこにあらわれているか?
したがって質問にある「公転している根拠」としては、「根拠にはならない」と考えるのが妥当だと思います。

「公転の中心」は、先の回答にあるように、文句なく太陽です。重心が太陽にあるから。
太陽自体、地球で観測できないほどわずかでしょうが、惑星の重力で「干満」が起こっているはず。

しかし、「年周視差」(変換で出ない)って、見つかったの新しいんですね。コペルニクスが苦労するわけだ。
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No.9について補足



 この問題、質問される方がどのように考え疑問に思われて
いるか分かりせんが、具体的な条件を考えていけば行くほど
疑問のほうが深まるはずです。

 私の説明(No.7)も不完全であることは十分、分かっていますが、
年周視差やドップラー効果のような相対的関係を考える
限り、どちらが本当に動いているのか決められないのです。
 サイレンを鳴らしたまま止まった救急車の横を車で
通り過ぎてもドップラー効果は観測できる。

 そこで説明にかなり無理はあるが、自転と遠心力だけで
説明したんです(No.7)。 これなら周囲との比較なしに運動を
測定できる(ように見える?)。

 あと年周視差を否定はしませんが、こう考えると疑問が湧く
はずです。

 太陽系は銀河の端のほうにある。銀河は回転している。
銀河自身も移動している。
 地球が太陽の回りを半周して反対側に来たとき、太陽系自身は宇宙空間を
地球の公転軌道の径以上に移動している。単純に年周視差が
測定できるだろうか?

 地球上で星を観測して年周視差を測定する場合、
地球の公転軌道の直径分の移動しか計算に入れません
よね。全体の移動を考えるとこれじゃ計算できない?

 この話が正しいと思って話してはいませんが、
どこがおかしいか?

 銀河はものすごくゆっくり回転している、太陽系は
止まっているなんて言わないで下さいね。(笑)

 

 
 
 

 
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さて,端的に質問にお答えしましょう。


地球の公転を直接示す証拠をいくつかあげておきます。

1.年周視差
自分の真正面に電柱が立っているとします。このとき,自分が一歩右に出ると,電柱は真正面よりも左の方向に見えます。
このように,見る位置が変わると,見える方向が変わります。この変わる角度を視差といいます。
しかし,その電柱のずっと向こうに富士山が見えるとして,一歩右に出ても,富士山の見える方向は変わりません。
本当は富士山も一歩ぶん左にみえているはずですが,富士山までの距離が遠いので,角度の変化はごくわずかです。
よく小さい子が「ねえ,どうしてお月様ってどこまでもついてくるの?」ってきいたりしますが,これも月がうんと遠いので,視差がごくわずかだからです。
このように,視差をはかると,その大小によって,見ている相手までの距離が分かります。

さて,地球の公転によって生じる視差を年周視差といいます。
地球は太陽の回りを1年で一周しているので,いま(11月26日)地球がいる場所と,半年後にいる場所は,太陽をはさんでちょうど反対側になります。
両者は約3億キロ離れています。
これだけ離れたところからみると,今日右にみえている星が,半年後には少し左にみえたりします。これが年周視差です。
デンマークの天文学者,ティコ・ブラーエは,コペルニクスが地動説を発表したあと,もしそれが正しければ年周視差が見られるはずだと考えて,一生懸命観測しましたが,当時の技術では検出できず,結局「地動説は誤りだ」という結論を出しています。
恒星は遠すぎて,もっとも近い星でも年周視差は0.772″ですので,まだ望遠鏡が作られて間もない当時の観測技術ではとても無理だったようです。
(ちなみに,1″は一秒と読みます。1°の3600分の1の角度です)
地動説に賛成する人は,年周視差が検出されないのは恒星があまりにも遠いことを示している,と考えていたようですが…。
最初の年周視差の検出は,ベッセルらによって1838年に行なわれたそうです。

2.光行差
風がない時,雨の中にまっすぐ立っていると,雨は真上からふってきます。
しかし,歩き出すと,雨は少し前からふってくるように見えます。傘をまっすぐ指していると,体の前が濡れてきます。
自転車にのると,さらに雨の降り方は斜めになります。
これと同様に,星からの光が地球に降り注いでいる中を,公転によって地球が進んで行くと,星の光はすこし前から来るようにみえます。つまり,星の位置が少し前方に移ったようにみえます。
この現象を光行差(厳密には年周光行差,これに対して,自転によるものを日周光行差)といいます。
少し前方といっても,実際には最大で20.5″と,これもわずかなものです。
こちらは年周視差より早く,1727年にブラッドリーが発見しました。

3.視線速度の変化
救急車が近づいてくると,サイレンの音は本来の音よりも少し高く聞こえ(周波数が高くなる),遠ざかる時は本来の音より低く(周波数が低く)聞こえます。これをドップラー効果といいます。
本来の音というのは,救急車が(自分からみて)止まっている時の音です。中に乗っている人は,走行中であっても本来の音の高さで聞いていることになります。
さて,光も音と同じく波ですので,これと同様の現象が起こります。
星からの光を観測していると,1年間のサイクルで,実際よりも青くなったり(周波数大),赤くなったり(周波数小)します。
といっても,実際の変化はごくわずかですので,本当に目で見て色が変わるほど大きな変化ではありません。
しかし,スペクトルを分析して光の波長を調べると,本来の波長よりずれていることがわかります。(周波数と波長は反比例する)
半年ごとに,波長が少しだけ長くなったり,短くなったりしています。
では,本来の波長はどうやって分かるのでしょうか。まさか救急車のように乗ってみるわけにも行きません。
実は,星からの光にはいろいろな原子が出す光が含まれていて,どの原子がどういう状態のときに出す光の波長はどれだけか,ということが実験で確かめられます。
それを元にして,観測された波長とのずれを求めることができます。

視線速度から年周変化を差し引いても,まだ本来の波長とずれていることがあります。これは,その星が実際に地球に対して近づいていたり,遠ざかっていたりするためです(固有運動)。

(長々とすみませんでした。なるべく分かりやすい回答を心がけたつもりですが,いかがでしょうか…)
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この回答へのお礼

年周視差という言葉の意味が分かりました。この質問の答えを言うのにかなりの人が使っている言葉なので、知っているととても楽に読めます。助かりました。

お礼日時:2002/12/20 09:22

No.4の回答は,遠心力一般について述べたつもりかもしれませんが,このまま読むと,自転と公転を混同しているように見受けられます。


少なくとも,質問者の方をいたずらに混乱させるだけでしょう。少し補足しておきます。

赤道付近では重力が北極・南極より300分の1ほど小さくなるのは確かですが,それは地球の自転によるものです。
回転による遠心力は,回転の中心からの距離に比例し,また回転の角速度の2乗に比例します。
もしおっしゃているような,公転による遠心力を議論するのなら,公転の中心(事実上太陽といっていいでしょう)からの距離を考えなくてはなりませんが,なぜそれが曲より赤道で大きくなるのでしょうか?
太陽に面している側(要するに昼間)の地点では,極よりもむしろ赤道上の地点のほうが,太陽に近づきます。
とはいえ,太陽~地球の距離に比べると,地球の半径は2万分の1以下ですので,近づくといっても大したことはありません。
もし極と赤道上での遠心力の差を論じるのであれば,それは主として自転によるものというべきで,質問者さんのきかれている公転の話とは区別すべきでしょう。

さらにNo.7でも「地球は真の球にはなっていないはず。」とあります。
確かに,地球は球よりは回転楕円体(楕円をくるりと一回転させた形)に近いのですが,それがなぜ(少なくとも主に)公転の影響といえるのか,疑問です。
素朴に考えれば,むしろ自転の影響と考えたほうが自然に思われるのですが。
ちなみに,極半径はおよそ6357km,赤道半径は6378kmで,298分の1ほど赤道方向に膨らんでいます。この数字を扁平率といいます。

>太陽対木星、土星、が互いに周りあう連星の中心に地球があれば
>天動説を持ち出すまでもなく、地球の周りを他の惑星が回っていることになる。
これもよく分かりません。
太陽と地球の2天体を考えると,両者は共通重心のまわりを公転しているわけですが,太陽の質量は地球の130万倍以上もあるので,共通重心は事実上太陽と考えてよいでしょう。
そのへんの事情は,他の惑星が入ってきても同じで(木星でさえ質量は太陽の1000分の1もない),太陽と地球を考えていた時よりも多少位置は揺れ動くものの,やっぱり太陽の(光っている部分の)なかに留まる程度でしょう。
そこでなぜいきなり中心に地球が来るのか,あまりにも唐突で話が見えません。
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No.6の方が偶然私の話の続きをしてくれているので、


補足します。

>ただ、#4の「遠心力」は、手段としては「?」です。地球が「公転によって歪み」が出来ているでしょうか?

 どこかで地球の緯度、経度方向の距離のデータを見て下さい。
地球は真の球にはなっていないはず。

>「どちらがどちらのまわりを・・」というのは、「両者を含めた質量」で考えることになるので、「公転の中心」から「重いほうが近く軽い方が遠い」だけで、「両者が回りあっている」と考えることになるはずです。

 太陽系の惑星は地球だけではない。それを考慮すると、
公転の中心はどこにあると思いますか?
 日本の理科の教科書などには、中心に大きな太陽が
あり、その回りを小さな惑星が回っているという
非常に単純なモデルが描かれていることが多いですが、
あなた(nozomi500さん)のいうように公転の中心など持ち出すとどうでしょう? 太陽対木星、土星、が互いに周りあう連星の中心に地球があれば
天動説を持ち出すまでもなく、地球の周りを他の惑星が回っている
ことになる。

質問している方の
>地球の周りを他の物が回っていると考えても万事が説明できるような気がするのですがどうでしょう。

は意外に真実かもしれない。
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コペルニクスが、#5で紹介された「惑星の逆行」にたいし、「地球も火星も太陽の周りを公転するとすれば一発で解決する」ということを主張したのですね。


とうぜん、この時代にはニュートンはいなかったから、「複雑な運動」が物理法則にあわないことまで証明できなかっただろうけど。

(ちなみに、太陽からみた「地球をまわる月」は、逆行していません。地球のまえに出たり後ろに下がったりはしているけど。)

ただ、#4の「遠心力」は、手段としては「?」です。地球が「公転によって歪み」が出来ているでしょうか?
「どちらがどちらのまわりを・・」というのは、「両者を含めた質量」で考えることになるので、「公転の中心」から「重いほうが近く軽い方が遠い」だけで、「両者が回りあっている」と考えることになるはずです。
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プトレマイオスだったか誰だったか・・・は,天動説の立場に立って,


惑星の逆行運動を説明しました.
(惑星はずっと観察しているとある期間,天球を逆行する運動をする,
 それ故に「惑わせる星=惑星」と呼ばれています.)

この説明では,地球を中心とする円盤の円周上に別の円盤が付いており,
その円盤の円周上に惑星が配置されている,と言うものでした.
これによりある程度予測まで可能だったと言います.

つまり,座標系をどう取るかによって,式の形が変形するだけで,
一部を説明することは可能ではあります.
しかし#3さまおっしゃる年周視差等の現象は,これでは説明が出来ません.
つまり上記円盤円盤理論では矛盾が生じたことになります.
科学は自己修正機能を有します,そうして地動説と言う,惑星の逆行と年周視差を
含めた自然現象を見事に説明する理論を,(哲学的・宗教的にではなく)人間は受け入れたのでした.
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>地球の周りを他の物が回っていると考えても万事が説明できるような気がす


るのですがどうでしょう。

 非常に面白い質問だと思います。
 ここで何通りか説明ができると思いますが、
 仮にその説明が納得のいくものだったとしても、
 もっと深く、いろいろと考えて欲しいです。

1)物が回転すると、回転の中心から外側に引っ張られるような力、
 いわゆる遠心力が働きます。
2)ものには他のものを引き寄せる力、いわゆる万有引力があります。

 もし地球が止まっているなら、1kgの鉄の玉を持って歩いて、
 いろいろなところでその重さを量っても、どこでも同じ結果が
 でるはず。でも実際は違うのです。

A)赤道付近で棒高飛びをするといい記録が出る。
B)赤道にできるだけ近いところのほうがロケットが打ち上げやすい。
 こんな話を聞いたことはないでしょうか?

 (南、北)極より、赤道のほうが遠心力が大きくなるので、
 物の重さがほんの少し軽くなるのです。
 (遠心力が働くのは地球が回転している証拠)


>地球が太陽の周りを回っているというのはどうしてわかるのですか。

 太陽と他の惑星が地球の周りを回っている可能性はないのか?という
 質問だと勝手に解釈して答えますね。

  惑星の運動にはいろいろな力が関係してくるのですが、
 話を簡単にするために、上に挙げた遠心力に絞って説明
 します。

  車に乗っているときのことを思い出して下さい。
 あなた乗っている車が、右に急カーブしたします。
 そのときあなたは左側に引っ張られるような力、
 つまり遠心力を感じるはずです。

  物が動いている方向を変える、或いは変えられると
 それは遠心力として感じることができるのです。

  太陽も地球も、自分が回転(自転)しているだけなら、
 自分自身の作り出した遠心力だけを感じているだけですが、
 何かの周りを回って(公転して)いると、それは方向を変えながら
 動いているわけですから、上の自動車の例のようにその
 公転による遠心力も感じることになります。

  どちらがどちらの周りを回っているかは、以上のように、
 遠心力の感じ方で分かるのですが、星(地球、太陽)がどう
 感じているか、人間が知る手段は、例えば星の歪みを測定
 すると分かるのです。

>ばかばかしい質問ですが、教えて下さい。

 ばかばかしいなんて、とんでもありません。

 想像するに、宇宙にはここが動かぬ原点みたいなものが
 あるわけじゃないし、どっちがどっちの周りを回っている
 かなんて決められないんじゃないの?という疑問なんでは
 ないでしょうか?
  その考えがアインシュタインの相対性理論の発想の原点
 なんです。

 アインシュタインは、一般相対性理論という論文
冒頭に、エルンスト・マッハという学者の挙げた疑問を
引用しているそうです。

エルンスト・マッハの疑問:
(噛み砕くと以下のような内容です)
・この宇宙にたった1つしか星がなかったとして、
 その星が右回りしているとか左回りしているとか
 どうしたら分かるのか?

 長くなりましたが、こんな感じでいかがでしょうか?
 
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Q地球は本当に太陽の周りを回っているのでしょうか

私が高校の時、疑問に感じたことが時々、思い出すので、ご存知の方、解答をお願いします。

月が地球の周りを回ることを唱えて、相当な年月が経ち、常識的なことですが、地上から見て、月は地球の周りの回っているけど、太陽系外の外から見れば、太陽の周りを地球が回ることを考えれば、月が1ヶ月間で地球の周りの移動距離と地球が太陽の周りを1ヶ月間移動する距離とを比較すると地球が移動する距離の方がずーと長いのではなかろうかと思うのです。
その根拠は太陽と地球、地球と月の互いの半径比は数百倍の違いがあるからです。

例えば、太陽と地球の距離RA、地球と月の距離RBと考えると

RA>120RB(計算を簡易にするため)
地球が太陽の周りを1ヶ月に移動する距離:2πRA/12>20πRB
月が地球の周りを1周する距離:2πRB
その差は10倍以上なので、
月が地球の周りを回っていると言うより引き摺られていると感じです。


さらに地球が移動している間に月は地球の重力に引っ張られ、移動するのですから、太陽系外の宇宙から月の運動軌道を考えると地球が太陽の周りを回る軌道を軸に波上(SIN、COS曲線のように)に移動しているのではなかろうかと考えたのです。
そして、SINの曲線を0~180°の部分と180°~360°の部分を重ねると楕円形のような線を描くので、見た目、月が地球の周りを回っているように感じえるのではないのでしょうか
それを発展させて、月を地球に、地球を太陽に置き換え、銀河系が回っている事実(?)を組み合わせると地球も太陽の重力に引かれて、移動しているだけではないのでしょうか
分かる方、長年の疑問に答えてください。
仮説ばかりで、勘違いが多々あるかも知れませんが、回答をお願いします。
(^^

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その根拠は太陽と地球、地球と月の互いの半径比は数百倍の...続きを読む

Aベストアンサー

 
地球が太陽のまわりを回っているのかというような疑問に対しては、「観察者の座標系」をどう取るのか、という問題が大きく関係してきます。

回転運動してる物体に関しては、その回転運動と連動して回転する座標系から観察すると、回転運動は観察されません。

そのことは、地球の自転の回転運動と連動して回転する座標系から地球を観測すると、回転運動していないように見え、この座標系から太陽の運動を観測すると、地球の周りを公転しているように見えるという例で十分でしょう。

ところで、ニュートンの運動方程式に従えば、宇宙に地球と太陽の二天体しかない場合は、運動方程式は、「二体問題」の方程式になり、衝突軌道を取らない、また離散軌道を取らない、安定した二体の運動は、「共通重心を中心とする、相互楕円の回転運動」ということになります。

共通重心を中心とする「相互回転運動」なのです。このことは、太陽のまわりを地球が回っているのではなく、太陽は共通重心の周りを回り、地球も共通重心の周りを回るのであることを意味しています。つまり、互いに,相手の周りを回転し合っているのであり、太陽の質量が巨大であるので、共通重心が太陽に物凄く近く、太陽の内部にあるので、太陽の回転運動は観測しにくいということを意味しています。

地球が太陽のまわりを回っているというのは、古典力学的な二体運動の軌道からは、そうでないことになるのです。

太陽を中心とするというか、不動点とする座標系から見れば、地球は太陽のまわりを回っていることになるのですが、このような座標系は、不適切だといえるのです。

しかし、太陽系には、地球以外にも惑星があり、太陽は、それらの惑星とのあいだでも共通重心のまわりを相互回転しているということになります。惑星の数がN個あれば、太陽を1として加え、N+1体問題という天体力学の問題となります。これに解析解はありませんが、N+1体問題の運動を、表現できる理想的座標系は、太陽と惑星の相互回転運動を、その回転運動とは無関係に観測できる座標系で、そういう座標系は、太陽系の運動「共通重心」を不動点とする、あるいは「原点」とする座標系です。

この太陽系の「共通重心」は、ほぼ太陽のなかにあるはずで、非常に複雑な運動をします。というか、この共通重心を原点にすると、この原点のまわりで、太陽は非常に複雑で不規則な準自転的運動を行うのです。

太陽は、共通重心のまわりをかなり不規則な小さな回転運動をする訳で、それに対し、太陽系の惑星は、雄大な楕円軌道で、大きな距離を回転運動します。二体運動の場合、互いの共通重心のまわりを互いに回転していた運動も、この太陽系の共通重心を原点とした座標系からは、相互運動には見えないのです。

従って、太陽系の運動を考えて、太陽と地球の運動関係を見ると、地球が太陽のまわりを回転しているというのが、近似的に近くなります。

この太陽系の運動をもっとも適切に記述するような座標系から月の公転軌道を観測して、その軌道軌跡を三次元的に描いてみると、月は、螺旋コイルを進行方向に物凄く引き伸ばして、それを太陽の回りに巻きつけたような軌跡の上を運動していることになります。

運動のありさまは、回転というより、地球と共に長距離を動きつつ、ねじれた公転をわずかづつ行っているという風に見えます。しかし、これは、地球に引きずられてとは見えません。何故なら、引きずられている場合、引きずっているものの前に、引きずられているものが出るというのはおかしいのですが、月の運動は、地球の運動の前を進むことがあるのです。

しかし、このように見えるからと言って、月が地球のまわりを公転していないとはならないのです。それは、地球と月との運動については、座標系が不適切だからです。

地球と月の二体の場合は、やはり、共通重心のあいだを、相互に回転していることになり、一方的に月が地球のまわりを回転しているのではないのです。しかも、この地球に共通重心が近い運動系では、太陽系と違い、地球と月の二体が主な天体で、多数の月があれば話は別ですが、月は一個しかないので、共通重心はほぼ安定して決まっていて、地球と月は、互いにあいてのまわりを回転していると言うことになります。

太陽系の銀河円盤での回転運動を考えれば、太陽系は、銀河との共通重心を相互回転しているというのが二体での運動で、しかし、太陽系と同じような天体が、千億も銀河系にはあることからすると、太陽系が、銀河重心のまわりを回転していることは間違いのないことです。

しかし、「月-地球-太陽」の関係を、「地球-太陽-銀河」に置き換えて考えることはできません。何故置きかえることができないかは、太陽のまわりの地球の回転運動は、他の惑星の重力の影響を受けて不規則性があるとはいえ、それでも、非常に精密な楕円軌道になっています。それに対し、銀河回転運動での太陽系の回転軌道は、楕円でも円でもないことは確実です。

太陽系は、オリオン腕という巨大銀河構造のなかにあり、オリオン腕の内と外に、空隙を置いて別の腕があることも分かっています。このような構造があるということは、銀河回転運動が、銀河全体としては規則的な円運動でも、構成天体にとっては、それはもっと不規則な運動だということを意味しています。

太陽位置での銀河回転運動は、220km/秒であり、これは、一日では、1900万km、一年で、69億4千万kmです。それに対し、地球の公転は、一天文単位つまり、1.5億kmがその軌道半径です。仮にこの運動を平面に投影すると、模式的には、紙の上に70cmの直線を引き、この直線を軸として、振幅3cmのサイン曲線を軸一杯に一つ描くと、これが銀河回転運動と、地球公転運動のスケール比較です。

しかし、これは、銀河重心を原点とし、銀河回転運動をもっとも適切に表現する座標系から観測した運動軌跡であるのです。太陽は、この座標系で、1年間に、たった、46天文単位しか進まないのです。銀河回転運動で太陽が回転しても、太陽の運動は、1万年程度では、ほとんど直線運動なのです。そしてこの直線運動は、慣性運動です。

「マッハの原理」というものがあります。人間がバケツを手にして振りまわすと、バケツは回転運動します。ところで、何故バケツが回転していることになり、バケツは止まっていて、宇宙全体がバケツの周りを回転していることにならないのか? これが何故なのか、よく分からないのですが、とまれ宇宙には、局所的回転とは別に、宇宙全体において、回転に対し静止した座標系があり、この座標系は、宇宙全体が支えているとも考えられます。

地球の公転運動は、宇宙全体の回転静止座標系に対する回転運動になっていることは間違いなく、これは宇宙全体に対し、地球が回転しているのと同じなのです。それに対し、宇宙は、慣性運動に対しては、「絶対的な座標系」を持っていません。加速度運動に対しては、実は、宇宙全体で決める静止座標系があります。

つまり、太陽の銀河運動は、直線慣性運動と見なせ、それは、座標系の取り方次第で、静止していると考えて差し支えない運動であるに対し、地球の太陽に対する公転運動は、これは宇宙全体の座標系に対しても「回転」している運動になるのです。

銀河回転運動は、地球の公転の回転運動にも影響し、僅かな回転運動要素を加えますが、それはあまりに微細な付加項だと言えます。つまり、地球の公転運動は、宇宙の座標において回転運動であり、他方、銀河回転運動による太陽の運動は、直線慣性運動で近似され、慣性運動は絶対座標を持たない結果、この運動は無視してもよいことになるのです。

このことは、銀河回転運動を考慮に入れても、地球が太陽のまわりを回転しているという事実は、宇宙的な規模で確実だということを意味しているのです。
 
追記:「回転運動+直線運動」で、直線運動の移動スケールが、回転運動の回転半径スケールに比べ大きい時、回転運動ではなく、ねじれたサイン曲線のような運動だと思えるというのは自然です。しかし、「回転運動」は或る意味、宇宙的な運動なのです。フーコーの振り子が回転するのは、振り子が振動面を宇宙に対し一定に保つ結果、地球の回転運動が、振り子の回転面との比較で明らかになるというものです。

回転運動は、直線運動を加えて、幾ら引き伸ばしても、宇宙に対する回転であるので、どこまで行っても「回転」であるのです。従って、地球が太陽のまわりを回転しているというのは、先にあげた、70cmの直線の上の振幅3cmのサイン曲線であろうと、回転は回転なのです。回転運動と直線運動は、宇宙的規模で本質的に違いがあるのです。
 

 
地球が太陽のまわりを回っているのかというような疑問に対しては、「観察者の座標系」をどう取るのか、という問題が大きく関係してきます。

回転運動してる物体に関しては、その回転運動と連動して回転する座標系から観察すると、回転運動は観察されません。

そのことは、地球の自転の回転運動と連動して回転する座標系から地球を観測すると、回転運動していないように見え、この座標系から太陽の運動を観測すると、地球の周りを公転しているように見えるという例で十分でしょう。

ところで、ニュー...続きを読む

Q地球の自転、公転の速度

地球の自転、公転の速度を教えてください。
それと光の速さについても教えてください。
お願いします。

Aベストアンサー

 光速を算出するのは少し物理学的な手法が必要ですが、自転公転の速度は(概算でよければ)小学生でも計算できます。

【自転】
 地球一周を赤道上で計るとおよそ4万kmくらいなので、これを24時間で割り算して
 4万(km)÷24(時間)=1666(km/h)
 ちょっと実感がわかない数字なので秒速に直してみると、およそ500m/sくらい(?

【公転】
 これを求めるためには地球が描く軌道の距離が必要です。地球は楕円を描いて太陽を回っていますが、ほぼ円に近いとして。公転距離=2πr×天文単位。
 天文単位は地球では1で、1天文単位=149576960kmと求められているので、公転距離はおよそ939819740kmです。これを365日で割って・・・260万km/day。
 全く実感がわかない数字になったので時速と秒速に直しておきます。時速=10万km/h 秒速=30km/s

 参考URLが時速だけは計算してくれています。今PCの電卓を起動してカタカタやってたんですけど、思ったより無茶苦茶に早いですね。

【光速】
 Maxwell(1831~1879)という物理学者が、理論的に光の速度を導き出したことは有名な史実です。光は、携帯電話やラジオに使われる電磁波(電波)の仲間で、これら電磁波は波長が違っても速度は全て同じ、およそ秒速30万km/sです。電話してても僕らの声が相手に遅れずに届くのも電磁波の速さのお陰?
 上に地球一周の長さ(4万km)を出しましたが、これによると光は1秒で地球を7周半する計算になります。公転自転もべらぼーに早かったですが、さすがに光にはかないません。

 全く話が横道にそれるようですが、かのアインシュタインの相対性理論は「光より速いものは存在しない」ことを前提にした理論であること、また現代の多くの物理学者もアインシュタイン同様「光より速いものは存在しない」と考えていることを付け加えておきます。

 何年生かは存じ上げませんが、そんな些細な疑問がすぐに直結するほど科学(理科)が身近に存在することを知ってもらえたら嬉しく思います。

参考URL:http://www.expocenter.or.jp/shiori/ugoki/ugoki3/ugoki3.html

 光速を算出するのは少し物理学的な手法が必要ですが、自転公転の速度は(概算でよければ)小学生でも計算できます。

【自転】
 地球一周を赤道上で計るとおよそ4万kmくらいなので、これを24時間で割り算して
 4万(km)÷24(時間)=1666(km/h)
 ちょっと実感がわかない数字なので秒速に直してみると、およそ500m/sくらい(?

【公転】
 これを求めるためには地球が描く軌道の距離が必要です。地球は楕円を描いて太陽を回っていますが、ほぼ円に近いとして。公転距離=2πr×天文単位。
 天文...続きを読む

Q「太陽は地球の周りを公転している」は誤り?

最近、天文学に興味を持った者です。

一般的には「地球が太陽の周りを」公転しているといいますが、「太陽が地球の周りを」と置き換えても間違いではないでしょうか?
どちらを基準に据えるかの違いだけですから。

地動説も天動説も基準の違いだけで両方正解、と聞いて上記のように考えた次第です。

同様に、「地球は月の周りを」「太陽は水星や火星の周りを」公転していると言えそうです。

とはいえ、例えば中学校の理科のテストで、
「次のうち、正しいものに〇を、間違ているものに×を付けよ。
(1)太陽は地球の周りを、およそ1年の周期で公転している」
などと出題されたら、〇が正解ではおかしい気がします。

太陽は地球より体積も質量も大きいから公転と言えないのでは?とも考えました。
でも、連星はお互いの星の重心(体積・質量ゼロ)の周りを公転していますよね?

公転(できれば自転も)の正確な定義を教えて頂ければ幸いです。

Aベストアンサー

こんばんはです。

質問者さんは、地球を基準とする座標系を採用するということでしょう。
絶対静止座標系があるわけではないので、
まぁ、それでも、いいと言えばいいわね~。
わたし、経験的には、太陽やお星さまは地球を回っているとしか思えないし。
わたしの頭は、ほぼ100%、天動説でできているし(笑)。

でも、地球を基準とする座標系を採用すると、
運動方程式が恐ろしく複雑になるよ。
なので、運動方程式のシンプルさを求めるならば、
太陽、もしくは太陽と地球の重心を基準とする座標系を採用することをお薦めします。

公転を意味する英単語は「revolution」だから、本当は、〔何かを中心にして〕回るとか、円運動をするくらいの意味しかないんだわ。
そして、コペルニクスは、太陽を中心に地球を含めた惑星や恒星が円運動を描いて運行している、と考えた。
でも、これは間違いでしょう。
地球などの太陽を回る惑星の軌道は、円ではなく、正確には楕円。
小惑星などは、楕円ではなく、非常に複雑な運動をしている。
恒星に至っては、太陽のまわりを回ってもいない。

でも、こういうことをテストの答えとして書くと、「×」がつく(笑)。
なので、ここは百歩譲って、テストや人前では
「地球は太陽のまわりを公転している」
としたほうがよろしいのではないでしょうか。

こんばんはです。

質問者さんは、地球を基準とする座標系を採用するということでしょう。
絶対静止座標系があるわけではないので、
まぁ、それでも、いいと言えばいいわね~。
わたし、経験的には、太陽やお星さまは地球を回っているとしか思えないし。
わたしの頭は、ほぼ100%、天動説でできているし(笑)。

でも、地球を基準とする座標系を採用すると、
運動方程式が恐ろしく複雑になるよ。
なので、運動方程式のシンプルさを求めるならば、
太陽、もしくは太陽と地球の重心を基準とする座標系を採用する...続きを読む

Q地球が自転をする理由を教えてください。

宇宙が誕生したときから回っていたのでしょうか。
もしそうだとしたら、宇宙は回転してるのでしょうか・・・・?
更に発展して考えると、星はすべて同じ方行に回転してるのでしょうか。。。。
このあたりの知識はほとんどないので、的外れなことを言っていたらすいません。
どなたか教えてください。

Aベストアンサー

 
何故「地球の自転」が始まったのか、天体力学的な説明をしていませんでした。正確にどういう過程であったのか、おそらく推論とシミュレーション計算しかないだろうと思いますので、ここで、推論による自転運動の開始を述べてみます(これは重力による形成を考え、原始星雲間ガス雲の圧力機構や、ガス雲の磁場などは省略しています)。

少し難しいかも知れませんが、回転モメントとは何かとか、どうやってそれが得られるのか、というのは、きちんと書いた方が、たとえ分かりにくくても、イメージとして妥当なものとなるはずです。

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最初に、太陽の自転や、太陽系の惑星の公転が何故起こったのかの説明をします。先の参考URLに記されていることですが、太陽と太陽系は、同じ起源で、同じメカニズムでできあがります。

つまり、太陽を含め、標準的な星は、かなりな空間に広がった、濃密なガスの雲から生まれます。大体、数百光年ぐらいか、もう少し小さい範囲に、この「星雲間原始ガス雲」は広がっています。

太陽ができるためには、或る程度安定状態にある、この広い範囲に一様に広がっている原始ガス雲に対し、何かの「刺激」が加わって、密度に濃淡ができ、この濃い部分から、星つまり、太陽の原始的なガス雲が発達するとされています(別の説明もあります)。

この「刺激」として、一つの説に、超新星爆発で起こる「重力衝撃波」が考えられています。重力衝撃波は一様なガス雲に衝突し、抵抗を受けて、ガス雲の密度に偏りを与えます。これが、或る広い空間内で、一斉に多数の星がほぼ同時的に誕生する理由ではないかと考えられています。

密度に濃淡ができると、濃い部分が、重力的に次第に収縮して行きます。これらは、段々、球に近い形の大きなガスの雲になり、その中心部は、特に密度が濃くなり、この部分がやがて、太陽あるいは恒星本体になります(収縮過程で、「連星」が造られることが多いのですが、以下は、惑星系を備える太陽のような星の形成です)。

ここで、球の形に広がった原始太陽系ガス雲を考えます。もし、このガス雲が、中心の前原始太陽の中心を点中心として、完全に点対称に分布していた場合、ガス雲は重力で収縮して、やがて、太陽・恒星になります。ただし、この恒星は、自転もしていなければ、惑星も備えていません。

こういうことは、実はありえないことなのです。

--------------

問題を簡単に考えるため、「二体問題」という天体力学の問題を考えてみます。これは、二つの天体しかなく、両者が、重力で引き合っているとき、どういう運動になるかという問題です。

どこかでスタート時点が必要なので、スタートを決め、スタート時点で、この二つの天体は速度を持っていないとします。つまり、静止状態から、重力による引力作用の運動が始まるのです。

この場合の答えは、二つの天体の重心を結ぶ線に沿って、直線方向に二つの天体が接近して行き、最後には、衝突するという運動になります。実は、この運動の仕方が、上で述べた、原始太陽系ガス雲が、完全に点対称に均一に分布している場合に当たります。

一般には、二体は、スタート時点で、それぞれ速度を持っています。自由な方向に向け、ある大きさの速度運動を行っているのが普通です。この天体二つについてのそれぞれの速度と、天体のあいだの距離、天体の質力を、初期境界条件と呼びます。

二つの天体の運動は、初期境界条件によって、変化します。しかし、大きく分けて三つの運動になります。一つは、直線軌道を辿ってストレートではありませんが、互いにぐるぐる周り合ったりした後、結局、衝突するという運動です。

もう一つの解のタイプは、二つの天体が、楕円軌道を相互に描いて、互いの周りを回り合うという運動です。この運動、つまり、楕円軌道での回転運動は、何か余計な別の第三の天体とか、空間の塵の抵抗などがない限り、原理的に、永遠に、この楕円回転運動を続けます。

第三の場合は、初期条件の速度が大きい場合で、この場合、重力の力よりも、速度運動の方が大きいので、二つの天体は、一時近づいても、やがて離れて行きます。この第三の場合は、初期ガス雲の収縮では関係がありませんので無視します。

実は、衝突に結果する、初期条件というのは、難しいです。二体問題では、楕円軌道での回転運動に到達するというのが、きわめて一般的な答えです。

(ただし、これは、二つの天体が、同じぐらいの質量を持つ場合です。太陽と彗星のように、桁違いの質量を持つ二つの天体だと、軽い方の天体が、ある程度の大きさの初期速度を持たない場合、放物線軌道を描いて、太陽と衝突します。太陽と衝突もせず、楕円軌道にもならない場合……これは、天体が最初に大きな速度エネルギーを持っていた場合です……、双曲線軌道を描いて、軽い天体は、永遠に太陽から離れて行ってしまいます。この話では、こういうケースは、除外して考えています)。

同じぐらいの質量の二体問題では、二体の運動は、(初速エネルギーが小さければ)もっとも普通には、楕円軌道になるということを上で述べました。楕円軌道とは、円軌道もその一種、特殊な場合で、これは、二つの天体が、相互に公転し合っていることで、天体システム全体としては、回転モメントを得たことになります。

回転モメントというのは、質量ある物質が回転している場合、それを止めようとすると、力がいることからも分かるように、ある「慣性に似た力」を持っていることです。回転モメントがあると、これを減らす力が働かない限り、何時までも回転運動は続きます。

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そこで、原始太陽系ガス雲に戻ると、ガス雲は、重力で、中心に収縮して行きます。中心の方向に引力があるので、引力に引かれて、ガス雲は、直径が段々小さくなって行くのです。また、中心部分の密度は、加速度的に大きくなって行きます。

ここで、コンピュータ・シミュレーションで数値計算でもしないと分からないのですが、収縮する原始ガス雲は、決して綺麗な点対称ではなく、部分部分で密度などに偏りがあるということがあります。

こういうガス雲が収縮して行くと、どうなるかと言いますと、ガスを構成する宇宙塵の大きさはほぼ同じぐらいで、局所的なガス団の大きさも似たようなものなので、先に述べた、二体運動の一般的な解の運動になります。

つまり、楕円軌道を描く、回転モメントを持つ運動になるのです。しかし、原始ガス雲は、三次元に広がった、大体球形をした非常に多くの微粒子の集合で、二体問題とはまた違います。

そこで、ある粒子群は、二体運動の解のような運動に近づいて行き、別の粒子群も同じような運動に近寄って行くという過程が考えられます。これはどういうことかというと、「ガス雲が回転運動」を始めるのですが、回転面が必ずしも一つではなく、回転方向も、360度の自由な方向で、一方向とは決まっていないということです。

しかし、こうした、回転面の異なる回転運動傾向は、互いに相互作用し合って、次第に、統合されてきます。方向の違う回転運動は、その中間値の方向になり、最終的に一種類の回転運動になると考えられます。

違う方向の回転運動が相殺し合って、回転がゼロになるという可能性はあるのですが、それはきわめて珍しい事態だと考えられます。実際は、数値シミュレーションをしないと、どうなるか分かりませんが、こういうシナリオに従うはずです。

非常に大きな直径で、一つの回転面でガス雲が回転運動をし、同時に中心に向かって収縮して行くと、元は、球形をしていたガス雲が、形を変えて、回転面にほぼ載った、円盤型のガス雲となります。この円盤は、そして回転しており、収縮につれ、円盤の大きさが小さくなればなるほど、回転速度は速くなって来ます。

やがて、中心の非常に濃密なガス雲の塊は、もの凄い質量の塊となって来て、これが原始太陽となります。

円盤のガス雲はますます平たくなって来て、中心の原始太陽の周りで、公転軌道を描くようになります。無論、その他にも、もっと希薄なガス雲が、原始太陽をはるか離れた距離に、残されたような状態で存在しています。

この頃には、ガス雲は、冷却と、重力で、近い距離のものが、衝突し合い、まとまって来て、直径数十キロメートル程度の微小天体(微惑星)になります。しかし、固体化しなかったガス雲は、太陽系のなかで、安定した円盤となって存在し、これが、微小天体の原始惑星への成長を促進します。

微小天体は、公転軌道を回る内に、衝突し合って、段々大きな天体ができて来ます。これらの原始天体は、公転軌道のある距離を置いて、代表的に形成されて来ます。これが、原始水星であり、原始金星、原始地球、原始火星などです。

木星や土星は、地球などとは、少し異なる生成のされ方をするのですが、ここまでで、太陽系の惑星系の公転の原型ができたことになります。太陽は無論、回転の中心ですから、公転方向と同じ方向に自転していて、やがて、内部で原子反応が生じ、これまでの重力陥没による熱発生とは違う原理のエネルギーで輝き始めます。

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原始太陽系は以上のようにできます。

この時点で、各惑星、例えば、原始地球には、未だ自転運動がないものとします。今までの話では、どこからも、惑星の自転に必要な回転モメントは提供されていないからです。

原始地球は、その重力で、近くの軌道の微小天体を徐々に引き寄せ、落下させ吸収し、大きくなって行きます。

この際、原始惑星ほどの質量になると、太陽系にあるガス雲を重力で引き寄せ、かなり大きな「ガス大気圏」を造り、このガス大気で、微小天体を失速させて捕捉するという過程が、重力的な捕捉以外のプロセスとしてあります。

原始金星の重力の取り分の微小天体、原始地球の取り分、原始火星の取り分と、それぞれ微小天体は、その公転位置によって、近い方の原始惑星にやがて取り込まれることになります。

この過程で、原始地球の公転軌道より、外側の軌道にある、同じ質量と、同じ距離、離れた、二つの微小天体が、原始地球に引き寄せられ、原始地球に落下することを考えます。二つの微小天体は、分かり易いように、原始黄道面で運動するとします。

この場合、原始地球が仮に静止しているとします。地球と微小天体のあいだの相対運動で、原始地球の方が圧倒的に質量が大きいからです。

二つの微小天体は、公転の進む方向、前にある天体と、その反対の後ろにある微小天体です。原始地球が静止しているとすると、地球より外側の軌道は、公転速度がより遅いので、同じ瞬間に地球へと、衝突軌道を進み始めた二つの微小天体は、公転の速度の違いで、異なる軌道を描いて、地球の表面に衝突します。

前の微小天体は、「原始地球引力による速度+公転速度の差」で、原始地球に衝突します。後ろの手微小天体は、「原始地球引力による速度-公転速度の差」で、原始地球に衝突します。見かけ上では、前の微小天体の方が激しく地球に衝突し、結果的に、地球を、太陽系公転の逆方向に回転させるように見えます。

しかし、これは衝突速度だけを考えた場合で、衝突軌道を考えると、前の微小天体は、より鋭い楕円軌道を描き、太陽系の外に向けた地球の表面にではなく、もっと、公転方向の前進方向当たりに、垂直に近い形で落下衝突します。

それに対し、後ろの微小天体は、ゆるやかな楕円軌道で、太陽系の外に向けた地球の表面近くで、地面に平行に近いような形で、落下衝突します。

前の微小天体の落下は、速度は大きいですが、落下位置と角度から、偶力としての力は弱く、むしろ、後ろの微小天体の落下の方が、速度は小さくても、落下位置と角度から、地球を公転と同じ向きに自転させる偶力として作用するように見えます。

これは、様々な軌道の微小天体について、前と後ろで、結果的に、どちらの回転モメンタムの寄与が大きいのか、計算してみないと分かりません。しかし、直観的には、少々の速度があっても、回転偶力として作用しにくい前の微小天体の衝突は、後ろの微小天体の衝突の影響に消されるように思えます。

原始地球よりも、内側の軌道にある微小天体の衝突落下では、丁度、これと逆のことが起こります。原始惑星の持つガス大気が、この衝突運動を緩和しますが、それは、前向き、後ろ向きの微小天体共に働く影響です。

原始地球を、公転と同じ向きに回転させようとする偶力と、その反対の方向に回転させようとする偶力と、全体としてどちらが大きくなるかは分かりませんが、「均衡する」という可能性はまずありません。

外側の軌道にある微小天体の数が圧倒的に多いためか、また、ガス雲が、はるか外側から、引力圏内に、微小天体を供給するためか、結果としては、地球は、公転と同じ方向の自転モメントを得ています。

いずれにしても、このシミュレーションは、どの惑星でも成り立ち、公転と同じ向きに回転させようとする偶力が、総和として大きくなるのだと考えられます。

これが、原始地球、そして最終的に、惑星地球が、公転と同じ向きの自転の回転モメントを獲得する過程です。この過程は、原始地球が形成される初期にも、ありえると考えられます。

しかし、最終的に、微小天体(微惑星)の衝突によって、自転モメントを地球は獲得し、また、諸惑星も同様の機構で、回転モメントを獲得し、公転と同じ向きに、自転するのだと考えられます。
 
 
超新星爆発のエネルギーは、最初に述べた、星雲ガスの収縮の起動となる、衝撃波を造ることと、実は、星の誕生の源である、星雲間ガス雲の存在が、超新星爆発エネルギーと密接に関係しているはずです。

太陽系を造ったガス雲には、超新星爆発でしかできない重元素が最初から含まれていたのですから、この星雲間ガス雲の起源は、超新星爆発に遡っていることは明らかなのです。
 

 
何故「地球の自転」が始まったのか、天体力学的な説明をしていませんでした。正確にどういう過程であったのか、おそらく推論とシミュレーション計算しかないだろうと思いますので、ここで、推論による自転運動の開始を述べてみます(これは重力による形成を考え、原始星雲間ガス雲の圧力機構や、ガス雲の磁場などは省略しています)。

少し難しいかも知れませんが、回転モメントとは何かとか、どうやってそれが得られるのか、というのは、きちんと書いた方が、たとえ分かりにくくても、イメージとして妥当...続きを読む

Q地球と太陽と月の関係

ふと疑問に思ったのですが
なぜ地球は太陽の周りを回らないといけないのでしょうか?
また月はなぜ地球の周りを回って太陽の周りを回ろうとしないのでしょうか?
詳しい方教えてください。

Aベストアンサー

すでに回答は出ていますが、不足のところがありますので、説明を足します。


#6さんの説明により、
「月から見て、地球の距離までの距離は、月から太陽までの距離の400分の1しかない」
ということが示されています。
そして、
引力(重力)は、距離の2乗に反比例しますから、

「月が地球から受けている引力は、太陽からの引力の400の2乗倍、すなわち16万倍です!」・・・・・

・・・・・とするのは間違いです。

(#6さんの説明が間違いということではなく、地球引力のほうを余計に受けているとすると考えれば間違いであるということです。ですから、専門家の#5さんの説明は、・・・・・・・。)


引力は、引力の源の質量に比例します。

太陽の質量は、地球の33万倍もあります。
33万÷16万=だいたい2
ですから、月は、地球よりも太陽のほうから2倍ぐらい大きい引力を受けています。

では、
現実に起こっている「月は地球を回る」という状況を、どう解釈するか?

・・・こんなイメージでいかがでしょうか?

「一定速度で走行している新幹線の中で、大道芸人がジャグリングをしている」

つまり、この大道芸人が地球、ジャグリングされている球が月です。

一緒にコンビで新幹線に乗っています。


また、
大きい星に引力を受けている小さい星が、大きい星の周りを回る理由の説明は、#5さんの説明が、とても良いです。
私も、同じ手で小学生に説明したことがあり、一発で理解してもらえました。(笑)

ただ、
「なぜ、ほぼ円軌道になっているか?」についての説明は必要ですので、説明を足します。

彗星の軌道は円軌道ではなく、非常に細長い楕円軌道です。
太陽の周りを楕円の形で回っています。

(ちなみに、板の上に2本釘を刺して、その周りに輪っかになった糸をかけて、さらに、その中に1本の鉛筆を入れ、鉛筆で糸がピンと貼るようにして三角形になるように保ちつつ、1周すると、鉛筆が書いた軌跡が楕円=彗星の軌道になります。2本の釘のうち片方だけが太陽、もう片方はなぜか物理法則とは関係の無い「謎の点」です。)

ですから、何十年に1回とかしか、地球や太陽の付近にやってこないわけです。

なぜ楕円になるかというと、
「太陽系のはるか遠くから、太陽系に向かって落っこちてきた」のがスタートだからです。
(NHKのテレビでは、太陽系を遠目に取り巻く、雪みたいな星の集団があって、そこから雪のかけらが落っこちてくるのが彗星だと解説してました。それが生命の起源にも関係あるとか無いとか・・・。)

一方、
地球は、ほぼ円軌道で回っています。
この理由は、
太陽系の始まりが、元々「渦」だったからです。
渦の中心あたりに出来たでかい塊が太陽、取り巻きの部分のところどころで局所的に密度が高い部分がお互いの引力で小さい集団を作って星になったのが惑星です。
月も、その渦と概ね平行になって出来たので、地球の公転軌道と地球の公転軌道もほぼ同一面内になっています。
だから、しょっちゅう、月食だの日食だの起こるわけです。(同一平面内に無いと、人間の一生で日食や月食が1回見れるだけでも、おそらく、宝くじ1等以上のラッキーさです。)



長く書きましたが、

・新幹線に乗ってる人が地球、月はお手玉。

・地球は遠くから落ちてきたのではなく、元々太陽と同じ渦の中にあった。

です。


なお、

同じぐらいの大きさの星同士だと、一方の周りを他方が回る状況にはならず、鉄亜鈴を回転させながら放り投げたときのように、ペアで回ります。
重心の周り(つまり、何も無い部分の周り)に回ります。
実際、そういう星のペアがあることが、観測で確認されています。場所や名前は忘れましたが。

すでに回答は出ていますが、不足のところがありますので、説明を足します。


#6さんの説明により、
「月から見て、地球の距離までの距離は、月から太陽までの距離の400分の1しかない」
ということが示されています。
そして、
引力(重力)は、距離の2乗に反比例しますから、

「月が地球から受けている引力は、太陽からの引力の400の2乗倍、すなわち16万倍です!」・・・・・

・・・・・とするのは間違いです。

(#6さんの説明が間違いということではなく、地球引力のほうを余計...続きを読む


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