宇宙ついていろいろ質問です

Question

宇宙についていくつか気になることがあります。

１．地球の成り立ちは知りませんが、なぜ自転、公転しているのでしょう？
２．それは初めから回っていたんでしょうか？
３．宇宙ではほぼ完全に静止することは可能ですか？
４．宇宙では何を持って静止というのでしょうか？
（人類が確認できている宇宙が公転していたとしたら、その有無をどうやって確認するのか）
５．人間が惑星（１G程度の重力を持つ星）を作ることは可能ですか？

よろしくお願いします。

kagakusuki · Accepted Answer

１．まず太陽系の成り立ちから説明する必要があります。
　太陽の様な恒星やその周りを回っている惑星は、分子雲と呼ばれる、宇宙空間の中でも物質が濃く集まっている領域の、ガスと塵から生まれます。
　分子雲はその周囲と比べて物質か多く存在するため、重力が強いのですが、ガスの圧力や磁場、遠心力等の力が重力と釣合う事により、一点に落込む事無く存在しています。
　そこへ、他のガス雲との衝突や、比較的近くで超新星爆発が起きた際の衝撃波等の、外部から加わる力により分子雲が圧縮され、密度が高くなると、重力が強くなり、圧縮の程度によっては釣合が崩れて、分子雲が収縮を始める場合があります。
　分子雲が完全に静止している事は少なく、僅かに自転しています。
　又、外部からの力が雲全体に均等に加わる訳ではありませんから、雲の中の物質の流れは、場所によって異なります。
　そのため、収縮中の分子雲は遠心力等により、ガスと塵から成る複数の塊に分裂しながら更に収縮を続けます。
　塊の中の物質の動く方向は完全に揃っているわけではありませんから、収縮の中心に向かって一直線に落込む事はありません。
　それぞれ異なる中心からずれた位置に物質が落込む事により、ガスと塵の塊は自転を始めます。
　自転に伴う遠心力が重力と釣合うため、自転軸と直角の方向ではガスと塵を収縮させる力が弱く、物質は薄い円盤状に集まります。
　円盤の中心には、特に多く物質が集まり、原始星と呼ばれる恒星の赤ちゃんが生まれます。
　原始星の周りには残りのガスと塵が公転しているわけですが、これを原始惑星系円盤と言います。
　時間が経つと原始惑星系円盤の内部では、塵同士がくっつき合って大きな塊となり、周囲に重力による影響を及ぼすようになり、最終的には近くを公転している塵の塊やガスを吸収して、惑星へと成長します。
　ここで、成長途中の惑星(原始惑星)が、重力で周囲の物質を引寄せた場合を考えます。
　原始惑星の公転軌道近くを円軌道を描いて公転している物質は、惑星の重力の影響で円軌道を外れて楕円軌道を描くようになります。
　楕円軌道の場合、恒星までの距離が近い所を通る時には、同じ距離を円軌道を描いて公転している物体よりも速度が速くなり、遠い所を通る時には速度が遅くなります。
　従って、原始惑星の公転軌道の内側から接近する物質は、惑星の公転方向の前方から接近し、外側から接近する物質は後方から接近する確率が断然大きくなります。
　塵やガスにも僅かながら重力がありますので、接近する物質と惑星は互いに引き合って速度差が小さくなります。
　惑星の恒星に近い側(昼側)の半球は、ガスや塵の重力で公転方向とは逆方向に引張られて減速し、遠い側(夜側)の半球は加速します。
　勿論、塵やガスが直撃する場合は、惑星の昼側には主に前方から、夜側には主に後方から衝突します。
　惑星の昼側が公転速度が遅く、夜側が早く、且つ分裂してはいないのですから、公転方向と同じ方向に自転する事になります。
　尚、金星や天王星の様に、公転方向とは異なる方向に自転している例もありますが、それらは惑星が成長した後で、惑星サイズの物体が衝突したために、自転方向が変わったのではないかと言われています。

２．「初めから」と言う言葉が「地球が形成された時から」と言う意味だとすれば、１．で説明した事からお判りの様に、その通りです。
　地球の自転は約10万年に1秒の割合で遅くなっていますが、これは月の潮汐力により海の水が(それと僅かながら大地も)盛り上がり、自転速度よりも遅れて回るため、海水と海底の間で摩擦が生じるからです。
　太陽の寿命よりもはるかに長い約500億年程の年月の後に、地球の自転周期と月の公転周期が約47日で一致すると考えられています。
　太陽による潮汐力が無視出来るほど公転半径が大きな惑星で、衛星を持たないか、有っても惑星と比べて衛星の質量が極端に小さい場合には、この効果は無視できます。

３．物理学に於いては位置や運動の絶対的な基準と言うものは存在しません。
　静止している状態を表す場合でも、必ず何に対して静止しているかを決めなくてはいけません。
　例えば動いている電車の座席に座っている人を考えてみます。
　この時、その人は電車の車体に対しては静止していますが、地球に対しては静止してはいません。
　同じように、地面に寝転がっている人は、地球に対しては静止していますが、動いている電車や太陽に対しては静止してはいません。
　太陽も銀河系に対しては静止していませんし、その銀河系も他の銀河系に対しては静止してはいません。
　何に対して「ほぼ完全に静止」しているのかを決めておられない以上、この問いは意味を成していない事になります。

４．３．で説明した事からお判りの様に、宇宙に限らず地上に於いても、何かを基準として決めてから、その基準に対する方向と距離が変化しない場合を、その基準としたものに対して(のみ)静止していると言います。

５．
>可能ですか？
　この「可能」と言う言葉には、「物理的に可能」、「技術的に可能」、「経済的に可能」等々、様々なレベルがありますが、どのような意味で可能言う言葉を使われているのでしょうか？
　技術的には、人工重力の様な遠心力を利用した偽物の重力を備えた宇宙船を、太陽を回る公転軌道に乗せた人工惑星、と言ったものならば可能ですが、天然の地球型惑星と同等の質量と安定した環境を備えたものは、少なくとも現在の所は技術的には不可能です。
　将来的な事に関しては、不確定な要素があまりにも多いため、誰にも予想は出来ません。

gungnir7 · Answer

この世界は原子のレベルで回転運動をしています。
そして電子はこれまた原子核の周りを回っています。
つまり、円とか球面とか回転などは運命づけられた特性といえます。

太陽系レベルの話ですと原始のできたての太陽は塵が集まりだした存在です。
この時点で降着円盤という平たい円盤状になります。降着円盤はDVDのように回転しています。
これが太陽系の惑星が公転している基みたいなものになります。

降着円盤は最初から回転していますが、そこにある塵や岩石は回転はしていません。
隕石が自転をしていないのと同じです。

惑星の自転は惑星が造られていく過程で球体になりますが、
そのとき自転するようなモーメントが自然と発生します。
これが地球が自転するようになったきっかけです。

宇宙での静止とは絶対的なものでは宇宙の中心、
相対的なものでは観測者を基準にしないと定義できないでしょう。
観測者がいる地点を原点として定義すれば、観測者がそこを動かない限り、
宇宙が膨張していようが銀河が回転していようが原点は変わりません。

尤もこれは３次元での話であり、例えば時間の次元をこれに加えたら、
時間は勝手に進んでいきますから、もはや静止状態は存在できなくなります。

最後に惑星をつくることは将来的には可能です。
岩石同士が衝突して結合していけば勝手に惑星に成長していきます。
ただ、方法論はまったく想像ができません。
少なくとも#1も方が言ってるような非効率な方法ではなく、重力操作とかを使った方法でしょう。

kanakyu- · Answer

科学わからないですが、スピリチュアルな視点から答えますね。

＞１．地球の成り立ちは知りませんが、なぜ自転、公転しているのでしょう？
うーん、そうさせる逆のエネルギーが他の場所にあるから？

＞２．それは初めから回っていたんでしょうか？
全ては変化しているから、初めから今と同じように回っていたわけではないと思います。そういえば、数万年ごとに北極星も変わるとか効いた覚えがあるので関係あるかも。

＞３．宇宙ではほぼ完全に静止することは可能ですか？
全てのものは、視点によっては静止して見えたり、激しく動いていたりする。よって、可能。
（金属も、ものすごーく近づいたら原子？が振動してて、人間の目には静止してて、大気圏からみたら動いている）

＞４．宇宙では何を持って静止というのでしょうか？
静止を確認できる視点へ移動することによって
＞（人類が確認できている宇宙が公転していたとしたら、その有無をどうやって確認するのか）

＞５．人間が惑星（１G程度の重力を持つ星）を作ることは可能ですか？
やってやれないことはないらしい。よって可能。ただし、何億年もかかるのかも。
でも、人間の体の中の原子？電子？が、すでにそういう惑星みたいなものなのでは？だとしたら、すでに実行済み？

こんな視点からの回答で、期待はずれだったらホントすみませんが・・
自分なりに楽しませてもらいました。

precog · Answer

>１．地球の成り立ちは知りませんが、なぜ自転、公転しているのでしょう？

重力で物質が引かれあうときに落ちていくときのエネルギーが回転という形で残ってるようです。(宇宙では拠り所が無いので回り続けます)

>２．それは初めから回っていたんでしょうか？

多分そうですね。徐々に遅くなってます。(少しずつエネルギーを放出してます)

>３．宇宙ではほぼ完全に静止することは可能ですか？

静止の定義次第ですけど、遠くにあっても重力の影響は受けますので常に加速が掛かります。

>４．宇宙では何を持って静止というのでしょうか？

それは静止の定義次第です。何を知りたいかによってどこまで弱い力を考慮しなければならないかが変わります。

>（人類が確認できている宇宙が公転していたとしたら、その有無をどうやって確認するのか）

観測できないものはないと思うしかないですね。(ないのと同じだし)
観測できるようになって発見されるかもしれません。

>５．人間が惑星（１G程度の重力を持つ星）を作ることは可能ですか？

今は無理ですね。難易度は作るの定義によるでしょう。どこから材料を持ってくるのか? 例えば小惑星を加減速してぶつけて塊を大きくすることを作るというなら、それだけの質量を動かせるエンジンと燃料が用意できれば良いわけですけど、それに掛かる費用や時間や動機まで考えると不可能とも言えるかもしれないし。

宇宙ついていろいろ質問です

１．まず太陽系の成り立ちから説明する必要があります。

この世界は原子のレベルで回転運動をしています。

科学わからないですが、スピリチュアルな視点から答えますね。

>１．地球の成り立ちは知りませんが、なぜ自転、公転しているのでしょう？

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