とあるSF作品で、月がない場合に地球環境はこうなっていたと語られていました。

潮汐は弱くなる。
潮汐は自転に対しブレーキのように作用するが、それが弱くなるため自転の速度が現在より早くなる。(現在の3倍、一日は8時間)
自転による遠心力で重力が相殺される。(-10%)
月明かりがないため夜は真っ暗。
大気は濃密になる。
自転が早いため東から西へ絶え間ない強風が吹きつづける。
その風にあおられ海の波も常に高く荒い。


作中ではこの設定に基づき生物がどんな進化を遂げたかを考察していました。(生物学カテゴリで質問してます http://oshiete.goo.ne.jp/qa/7206775.html

実際のところ環境にはどんな違いが出るのでしょう?

腑に落ちないのは潮汐と大気。
月がないなら潮汐は弱まるのではなく無くなってしまうのでは?
大気は重力が弱まるならむしろ希薄になるのでは?
大気も地球の自転に合わせて動くのだから、その自転速度が急激に変化しない限りどんなに自転が早くても相対速度は0であり風は発生しないのでは?(自転が早すぎて大気の加速が追い付かない?)


作中では、月はよそからやってきたのが地球の重力圏に捕まったという説が採られていましたが、もし月がない天体に月並みの質量をもった衛星が突然加わったらどんな変化が起こるでしょう?
そして、もし今の地球にもう一つの月が加わったとしたら…?

潮汐や自転速度の変化から相当な天変地異が発生すると思いますが、具体的にはどんなことが起こるのか?
詳しい人の意見を聞いてみたいです。

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A 回答 (8件)

 地球に月が無い場合の話のようですが、すでに他の星に地球型惑星が数多く見つかっており、地球軌道とほぼ同じ軌道上にも地球よりも大型の惑星が数多く見つかっていますから、それを考えれば説明出来そうに思えます。



 答えを先に言ってしまいますと、月が無い地球は金星のように自転が止まっている惑星になるようです。これは、地球軌道とほぼ同じ軌道上を公転している系外惑星のほとんど全てが惑星の大きさとは無関係に自転が止まっている事実からも明らかなようです。

 月があると地球の自転軸が安定する他、地球の角運動量が月の公転角運動量に変換されて残るので、地球-月系全体では角運動量が失われないなど、地球と月は角運動量の消耗を防ぐ関係にあります。

 月が無ければ、地球は角運動量を熱として宇宙に放散しながら徐々に自転が遅くなり、最後は自転が止まると考えられるようです。

 月が無ければ、地球は巨大地震が起こらない惑星になる可能性もあります。金星や火星では大きな地震が観測されていないからです。

 おそらく、月が無い地球とは、金星のように高温の惑星で、海も無ければ生命もいない、文明も無いという惑星ではないでしょうか。

 月が捕獲された衛星だという説はありますが、捕獲された衛星だとすると、海王星のトリトンのように逆行軌道を公転していなければならず、地球に異常に近い場所に月があるはずで、説明出来ない矛盾が生じるようです。

 月ぐらいの大きさの衛星が、もう1つ付け加わった場合ですが、自然にはありえないでしょう。人工的に加えたとしたら、軌道によって影響が違いますが、地球の自転の揺らぎが大きくなり、巨大地震の頻度が変わったり、生態系を含めて影響が出るでしょうね。
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この回答へのお礼

自転そのものの維持にも月が必要となると、月がない地球はまったく別の環境になってしまい、質問のきっかけとなったSF作品の根底を覆すことになりますね。
ほかにも出てくる数々の矛盾。

これをどうにかつじつま合わせるウソを考えるか、そのネタは放棄するか、SF作家ってのも大変ですね。

詳しい回答をありがとうございました。

お礼日時:2012/01/15 10:37

>地球内部に熱量の継続的な発生がなければ、地震や火山活動はとっくに治まっているはずです。



地熱の熱源は放射性物質です。
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この回答へのお礼

地熱+熱源で検索したところWikiにて以下の文にたどり着きました。


地球内部で発生する熱の大半は、天然放射性元素が崩壊する時の熱に由来する。地熱の45から85パーセントは地殻に含まれる元素の放射性崩壊から発生している。
落下した隕石がもともとの地球の構成中に取り込まれるときの衝撃および圧縮の熱。
過剰な重金属(鉄、ニッケル、銅)が地核に沈降していくときに放出される摩擦熱。
地磁気が作る電磁気的効果によって生み出されるジュール熱。

放射性物質の崩壊熱の他にも色々ありますね。
調べるきっかけをくださりありがとうございました。

お礼日時:2012/01/05 13:18

月がどうやって出来たか。

考えられる事は2つですよね。
巨大隕石の衝突によって、ちぎれ飛んだ物質が丸まり月になったか?
別の天体であった月が太陽の公転軌道に乗り、その軌道が地球に極めて近かった為、相対的停止むみたいな形になり、地球の公転軌道に乗ったか?ですよね。
月の公転と速度と自転速度が一致している、というのは、どちらであっても、起こり得そうな気がします。それが決め手にならなければ、月の起源は解らないということになるのでしょう。月と地球は起源が異なる物質で出来ている、などはないでしょうから?
地球に及ぼす月の影響の最大のものは、朝夕力ですよね。朝夕力と言っても、海水を動かす力
だけではない筈です。地球内部のマントルやマグマも動かしているのではないでしょうか。
マグマが動くとどうなるでしょう。摩擦熱が発生する、発生し続けている事になります。
つまり地球は内部まで冷え、個体化することはない、ある時期からは、高温になり続けている。
だから、マントル対流が起こり、地殻変動、地震、火山活動、などが治まることがない。
地球内部に熱量の継続的な発生がなければ、地震や火山活動はとっくに治まっているはずです。
地球む内部で、核分裂が起きているとは考え難いし、重力=圧力 が圧力=熱 
となったとしても、それは =一定 となる形態なのです。
地球は生きている?のでは。
で、月がなくなったら。地球は死ぬ、内部に熱源がなければ、地殻は厚くなり、その下が、底部が
100度。以下とかになると、地殻に浸み込んだ水は上昇して、戻ってくることがなくなります。
リンゴの薄皮程度の海の水は、たちまち?無くなり。生命体は滅びる。環境がどう変わるか、
の話しではないと思いますよ。
月が無くなると、地球環境は安定する、とかの学者もいたようですが?
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この回答へのお礼

環境の安定に寄与していたという説に対する根拠が述べられていましたが、その逆の説もあるのですか。
宜しければその説の詳細を聞きたいです。

地熱のマントルの対流を起こし熱源になるという話は知りませんでした。
月の影響はこういう面にも出ていたのですね。

回答ありがとうございました。

お礼日時:2012/01/05 13:09

そのSFの想定はおかしいと思っています。


原始地球に火星くらいの大きさの天体が衝突して月ができたという「ジャイアントインパクト説」に基づいているのでしょう。
でも、月が出来なかったということはインパクトの角度が異なっていたのでしょうから、自転周期がそんなに速かったはずがないのではないかと思います。

そうすると、今の地球に月が無いだけと考えると、他の方が書いているように自転の地軸が不安定になり気候も不安定となったと考えられています。
そんな地球の生物は、気候の激変に耐えられるような進化を遂げるでしょう。
そうすると、地上ではなかなか大型の生物は現れないかもしれません。
海洋では比較的大型の生物も存在できるでしょう。

火星のフォボスとダイモスは小惑星が火星の重力圏に捕らえられたものです。
フォボスは、月と違って火星の自転周期より速く公転しています。
そうするとフォボスの角運動エネルギーは火星の自転を加速する方向に働き、将来的に火星に落下すると考えられています。
そんな小惑星が地球の重力圏に捕らえられるとすれば、地球の軌道に交差する軌道で大きなものはないので、地球の気候に影響がでるほどのものはないでしょう。
逆に、月が大きすぎるので、安定した軌道を持つことができず地球に落下するか、再び地球の重力圏から飛び出すかどちらかでしょう。
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この回答へのお礼

なるほど、自転の速度も月の発生と関わっていたのですね。
となると確かに月がない環境との矛盾が出てきます。
まだその作品は完結していないので、その整合をつける展開があるのかもしれませんが。


月がないなら生命が発生してもすぐ滅んでしまうような過酷な環境になり、もしそれを乗り越えられるとしたら海しかないのかもしれないし、そのうえで相当に強靭な生命になっていたかもしれませんね。

余所からやってきて地球の重力圏に入ったとしても安定した軌道は難しいですか。
となると、そういう点でもSF作家はうまい辻褄合わせを考える必要がありますね。

回答ありがとうございました。

お礼日時:2012/01/05 12:26

地球の自転軸の安定に月が大きく寄与している


というのを聞いたことがあります。

月がなければ自転軸が不安定で気象が安定せず
生物の生存は難しかったらしいです。
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この回答へのお礼

気象の安定というのも大事な要素ですね。

回答ありがとうございました。

お礼日時:2012/01/05 12:12

>月がないなら潮汐は弱まるのではなく無くなってしまうのでは?


太陽による潮汐は残ります。

>大気も地球の自転に合わせて動くのだから、
慣性以外に、「コリオリの力」も考える必要があります。
自転周期が速くなると、コリオリの力も大きくなり、ジェット気流、台風など
大規模な「風」が影響を受けます。
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この回答へのお礼

太陽による潮汐…すっかり失念してました。
コリオリの力…分かったようなわからないような…じっくり勉強が必要です。

回答と思考のヒントをありがとうございました。

お礼日時:2011/12/24 21:31

 地球誕生以来今日まで、月は無数の小惑星の衝突を地球に代わって受けることで、あのクレーター群を表面に刻んできました。


 月が無ければ未だに地球は生物の住めない、もしくは原始的生物しかいない星だったでしょう。
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この回答へのお礼

月がバリアーになっていたという説もありますね。
確かにあれだけのクレーターを穿った隕石がそのまま地表に降り注いでいたら致命的なダメージは避けられなかったかもしれません。

回答ありがとうございました。

お礼日時:2011/12/24 21:23

おっしゃる通り潮の満ち欠けが無くなります。


質問者様がほとんど正解をお答えになられていらっしゃるので、
答え様がありません。
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この回答へのお礼

回答ありがとうございます。

お礼日時:2011/12/24 21:05

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Q月って何のために必要なの?

月は地球にとって役に立つ存在だから、必要って聞いたのですが
何の役に立ってるのでしょうか?

満潮とか干潮を引き起こしてくれるからですか?

Aベストアンサー

まず、衛星としては異例の大きさをもつ月の潮汐力によって、地球の自転軸の傾きは平均23.34度に保たれ、その変動は5度以下です。もし、月がなければ自転軸の傾きはかなり不安定になり、地球の気候は極端に変動するというのです。この変動により生命体は果たして、誕生のキッカケを得ることができたか、また、誕生したとしても気候の極端な変化に耐えて順調な進化を遂げることができたかはなはだ疑問であるというのが科学者達の共通な認識であるといわれています。


2 月のない地球の自転は速く、1日が8時間となる。

月の潮汐力はまた、地球の自転速度を抑える働きももっています。このため、月がなければ地球の自転速度が速まり、1日が8時間程度になってしまうという。これにより、空気の流れも速くなり、絶えず強風が荒れ狂う環境になっていたでしょう。短い昼と強風荒れ狂う環境での生命の進化はやはり順調に進んだかどうか疑問が起こります。

3 月のない地球では大気の構成が変わっていた。

月が地球に与える最も大きな影響は1.2.でも述べましたが、その大きな潮汐力です。この潮汐力により海に生命の創造に必要な化学物質の混合や拡散を助け、海洋生物が繁茂し、このことにより、陸上動物の呼吸に必要な大気の形成をうながしたといわれています。今日でも、この潮汐力によって天然の干潟を形成し、多くの生物の育成を助け、またこれにより海の浄化が進み、生命維持の微妙なバランスを保っているといわれています。

4 月明かりのない地球がなにをもたらすか?

この地球上の海洋生物や微生物、昆虫、植物などは、夜の月の満ち欠けによる潮汐力の変化や月明かりを巧みに取り入れて、生命維持や生殖活動を維持しているものも多く見受けられますが、月がなければ当然これらの生物の存在は危ぶまれるでしょう。また、人類にとっても、緩やかな月明かりがもたらした文化も多く見受けられます。暦の発見も遅れたかも知れないし、穏やかな人類の情緒の保全もうまくいかなかったかも知れません。

いずれにしても月の存在がなければ、地球は生命にとって快適な環境にはなっていなかっただろうことが想像できますが、それ以上に生命の誕生から進化、維持は精妙で微妙なバランスによって成り立っています。人類の飽くなき欲望によってもたらされた環境破壊が加速度的な勢いで進む今日の状況をもっともっと真摯に考えていかなければならないことだけは確かでしょう。

まず、衛星としては異例の大きさをもつ月の潮汐力によって、地球の自転軸の傾きは平均23.34度に保たれ、その変動は5度以下です。もし、月がなければ自転軸の傾きはかなり不安定になり、地球の気候は極端に変動するというのです。この変動により生命体は果たして、誕生のキッカケを得ることができたか、また、誕生したとしても気候の極端な変化に耐えて順調な進化を遂げることができたかはなはだ疑問であるというのが科学者達の共通な認識であるといわれています。


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Qもし月がなかったらどうなっていますか?

素朴な質問です。
もし月がなかったら地球はどうなっていますか?
何か変わっていますか?

Aベストアンサー

#7再登場
こちらに。突然月が無くなったら のQ&Aが・・・
http://oshiete1.goo.ne.jp/kotaeru.php3?q=1621574

Q地球に月がなかったら生物はどんな進化を遂げていたか

とあるSF作品で、月がない場合に地球環境はこうなっていたと語られていました。

潮汐は弱くなる。
潮汐は自転に対しブレーキのように作用するが、それが弱くなるため自転の速度が現在より早くなる。(現在の3倍、一日は8時間)
自転による遠心力で重力が相殺される。(-10%)
月明かりがないため夜は真っ暗。
大気は濃密になる。
自転が早いため東から西へ絶え間ない強風が吹きつづける。
その風にあおられ海の波も常に高く荒い。

もしこういう環境だったら生物はいまとは違う姿(そもそも発生しなかった?)になっていたと思いますが、現在の生物とはどんな違いが出るでしょうか?


むしろ、太古の地球に月はなく(よそから来た天体が地球の重力に捕まったという説)、上記の環境に適応したのが恐竜などの生きものだったという説が作中で展開されていました。
重力が軽いからこそ巨体、風に飛ばされないため重くなる必要がある。トリケラトプスの頭骨は前からの風に逆らわず後ろからの風を帆のように推進力として利用するため。翼竜は自力ではうまく飛べなくても風を利用することで繁栄できたetc。

私は上記の状況下ならあり得るかなーと思いましたが、この説への反論も聞いてみたいです。

とあるSF作品で、月がない場合に地球環境はこうなっていたと語られていました。

潮汐は弱くなる。
潮汐は自転に対しブレーキのように作用するが、それが弱くなるため自転の速度が現在より早くなる。(現在の3倍、一日は8時間)
自転による遠心力で重力が相殺される。(-10%)
月明かりがないため夜は真っ暗。
大気は濃密になる。
自転が早いため東から西へ絶え間ない強風が吹きつづける。
その風にあおられ海の波も常に高く荒い。

もしこういう環境だったら生物はいまとは違う姿(そもそも発生しなかった?...続きを読む

Aベストアンサー

・潮汐は弱くなる。
 太陽だけだと月の半分程度の潮汐力なので、汐の干満は1/3、潮汐力による自転速度の減衰も1/3です。
 潮汐が弱くなると、地殻のストレスの発生が抑えられ、造山活動が弱くなるような気もします。

・潮汐は自転に対しブレーキのように作用するが、それが弱くなるため自転の速度が現在より早くなる。(現在の3倍、一日は8時間)
 これも計算過程は別として考えられることです

・自転による遠心力で重力が相殺される。(-10%)
 計算面倒なので程度は別としてありそう

・月明かりがないため夜は真っ暗。
 そうでしょうけど、半日待てば昼になるんだから、生物進化に影響があるかというと、

・大気は濃密になる。
 重力が小さくなれば大気をつなぎ止める力が小さくなるのでこれは間違いでは

・自転が早いため東から西へ絶え間ない強風が吹きつづける。
 風の発生原因は温位勾配で、自転によってというのはちょっと考えにくいなあ、局地的な温位勾配の変化が密になる結果として、風の持続時間自体は短くなるのでは(凪の閉める時間が増える)
 偏西風や貿易風のような大規模循環は強くなるかも

・その風にあおられ海の波も常に高く荒い。
 海の波もだけど、もしそれだけ風が強いとなると風化が半端じゃなく進み、全地球的に砂漠化するのではないかなあ、火星みたいになってしまうのでは

大雑把な考察だと、影響が大きそうなのは、砂漠化かもしれませんね。
その場合、海で発生した生物が地上に上がらないかも知れません。

・潮汐は弱くなる。
 太陽だけだと月の半分程度の潮汐力なので、汐の干満は1/3、潮汐力による自転速度の減衰も1/3です。
 潮汐が弱くなると、地殻のストレスの発生が抑えられ、造山活動が弱くなるような気もします。

・潮汐は自転に対しブレーキのように作用するが、それが弱くなるため自転の速度が現在より早くなる。(現在の3倍、一日は8時間)
 これも計算過程は別として考えられることです

・自転による遠心力で重力が相殺される。(-10%)
 計算面倒なので程度は別としてありそう

・月明かりがな...続きを読む

Q月が無くなると地球の自転はどうなるか?

月が無くなると地球の自転はどうなるか?

上記の通りですが、仮に今、月が無くなるとすると、地球の自転はどのように変化するでしょうか?

漫画の様にぽんと消えたら、地球の自転は急加速するんでしょうか?

逆に、現在よりも地球側に近づいたら、それも地球の自転にはどう影響するでしょうか?
それもやっぱり加速を招きそうな気がしますが…。

お知恵をお貸しください。

Aベストアンサー

こんにちは。

基本的には変わりません。
ただし、月の存在によって潮汐(潮の満ち引き)が発生しますよね。
潮汐による摩擦で運動エネルギーが減って、地球の自転は徐々に遅くなっています。
月がなくなると、その効果がなくなります。
太古の昔は今よりだいぶ自転が速かったので、1年が400日以上あったらしいです。

Qもしも月がなかったら

もしも、太陽がなかったら 地球も存在していませんでした。従って、我々 人類も誕生していませんでした。
それでは、もし、月がなかったら、地球はどうなっていたでしょう。 月の引力が 多少なりとも生物の進化に関与していると思うんですが、もし、月がなかったら、人類は誕生していたでしょうか?

Aベストアンサー

月がなかったら,人類はいません地球は超高速自転して1日が今の約1/3で

時速数100kmの強風が吹き荒れる。

毎年4cmずつ地球から離れているので数億年先には,人類は消滅します。

離れて行く過程で,月の引力は,地球の自転軸の傾き23度に保たれています。

1度でも狂うと,地球では大変動が起きます,月は地球の気候の温度調節装置で地球が大きく

傾くと雪に埋もれたエジプト灼熱化した南極など以上変動が起きる。

Q月が突然なくなったら?

万博の三菱未来館「もしも月がなかったら」を見てきました。月と地球は絶妙なバランスで存在しているんですね。月がなければ荒涼とした地球になっていたようです。

このテーマでは「もし始めから月がなかったら」でしたが、例えば今、何らかの原因で月が破壊されてなくなったら、どんな影響を私たちに及ぼしますか?

潮の満干がなくなって海の生態系に影響が出そうですが、それ以外にも何かありますか?
人類が住めなくなるほどの影響は受け…ないですよね?

Aベストアンサー

純粋に天文学的に考えるだけなら #1 も #2 も違うような気が....
まず #1 の自転についてですが, 月がなくなっても地球の自転が加速される (= 1日が現在より短くなる) ことはありえません. 太陽の潮汐力が働くので, やはり地球の自転は遅くなる (= 1日が現在より長くなる) はずです.
また #2 の公転についても, 地球-月系の質量比 (80:1 くらい) と地球-月間の距離 (38万km くらい) から計算すると, 月がなくなることにより太陽からの距離はたかだか 4700km くらい (地球直径の 1/3程度) しか変化しません.
だから, これらだけを考慮しても生態系にはさほど影響しないのではないかと思います.
むしろ生態系を考えたときに重要なのは, 自転軸の傾きが大きく変化するようになることではないでしょうか. 現在の地球は月のおかげで自転軸の傾きが 1度も変化しません. これに対し火星は地球の月に匹敵する規模の衛星を持たないため, 自転軸の傾きが 10度以上変化します (100万年の間に 15度~35度くらいまで変化しているはず). つまり月がなくなると地球も火星と同じように自転軸の傾きが大きく変化するようになり, 従って大規模な気候変動が起きるものと思われます.

純粋に天文学的に考えるだけなら #1 も #2 も違うような気が....
まず #1 の自転についてですが, 月がなくなっても地球の自転が加速される (= 1日が現在より短くなる) ことはありえません. 太陽の潮汐力が働くので, やはり地球の自転は遅くなる (= 1日が現在より長くなる) はずです.
また #2 の公転についても, 地球-月系の質量比 (80:1 くらい) と地球-月間の距離 (38万km くらい) から計算すると, 月がなくなることにより太陽からの距離はたかだか 4700km くらい (地球直径の 1/3程度) しか変化しません.
だ...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四次元というのはどんな世界ですか?

そもそも我々の住んでいる世界は三次元ですか、四次元ですか?
三次元の世界とは縦横高さのある空間の世界だと思います。
これに時間の概念を足せば四次元になるのでしょうか?
我々の世界にも時間があるので、四次元といってもいいのでしょうか?
それとも四次元とは時間とは無関係の世界なのでしょうか?
あるいは時間と空間を自由に行き来できるのが四次元なのでしょうか?

よろしくお願いします。

Aベストアンサー

>そもそも我々の住んでいる世界は三次元ですか、四次元ですか?

4次元であると考えると都合がいいというのが
現段階の結論です。

 100年ほど前、スイスのチューリッヒ工科大学
のミンコフスキー教授が物理学的な4次元の理論というのを
考えました。物理的な計算をするのに、縦、横、高さ
方向以外にもう1つ方向があるとして計算すると
うまく計算できることがあるというもので、
彼の教え子の一人が、4次元時空の理論と
して有名な相対性理論を完成させた、アルバート・
アインシュタインでした。
 彼は、リーマンという数学者が作った、
曲がった空間の幾何学(現在リーマン
幾何学と呼ばれています)を使い、4次元の
空間が歪むという状態と、重力や光の運動を
あわせて説明したんです。これが相対性理論。

>これに時間の概念を足せば四次元になるのでしょうか?

 物理学的にはそうです。

 相対性理論の話に関連付けて説明するとこんな感じです。
例えば、下敷きの板のような平面的なもの(数学的には
これを2次元空間と言ったりします)を曲げると
いう動作を考えてみて下さい。下敷きに絵が書いて
あったとして、曲げながらそれを真上から見て
いると、絵は歪んで見えます。平面的に見て
いても下敷きという2次元空間が歪んでいる
ことが感じ取れます。
 2次元的(縦と横しかない)な存在である下敷きが
歪むには、それ以外の方向(この場合だと高さ方向
ですが)が必要です。

 19世紀に、電気や磁気の研究をしていた学者たちが、
今は小学校でもやる砂鉄の実験(紙の上に砂鉄をばら撒いて
下から磁石をあてると、砂鉄が模様を描くというやつです)
を電磁石でやっていたときに、これは空間の歪みが
原因ではないかと直感したんです。
 電磁石の強さを変えると、砂鉄の模様が変化します。
これを砂鉄が動いたと考えず、砂鉄が存在して
いる空間の歪みが変化したのでは?と考えたんです。

 3次元の空間がもう1つ別な方向に曲がる。
その方向とは時間という方向だということを
証明したのが、相対性理論だったんです。


>あるいは時間と空間を自由に行き来できるのが四次元なのでしょうか?

 4つ目の方向である時間は、存在していても
その方向に、人間が自由には移動する方法は
現在ありません。時間方向を自由に動ける機械と
いうのは、タイムマシーンのことなんですが。

 日常生活を考えてみたとき、縦、横といった
方向は割りと自由に動けます。1時間ちょっと
歩けば4kmくらい楽に移動できますが、
道路の真中で、ここから高さ方向に
4km移動しろと言われたら、人力だけでは
まず無理でしょう。
 飛行機やロケットといった道具が必要と
なります。
 時間方向というのは、このように存在していても
現在のところ自由に移動できない方向なんです。

 例えば、人間がエレベーターの床のような
平面的な世界に生きているとしましょう。

 この場合、高さ方向を時間と考えて下さい。

 エレベーターは勝手に下降しているんです。
この状態が、人間の運動と関係なく、時間が
経過していく仕組みです。

 人間もほんの少し、ジャンプして高さ
方向の移動に変化をつけることができます。

 同様に時間もほんの少しなら変化をつける
ことができます。

 エレベーターの中で、ジャンプすると
ほんの少し下降を遅らせることができる
ように、時間もほんの少し遅らせることは
できるんです。




 

>そもそも我々の住んでいる世界は三次元ですか、四次元ですか?

4次元であると考えると都合がいいというのが
現段階の結論です。

 100年ほど前、スイスのチューリッヒ工科大学
のミンコフスキー教授が物理学的な4次元の理論というのを
考えました。物理的な計算をするのに、縦、横、高さ
方向以外にもう1つ方向があるとして計算すると
うまく計算できることがあるというもので、
彼の教え子の一人が、4次元時空の理論と
して有名な相対性理論を完成させた、アルバート・
アインシュタイン...続きを読む

Q月が無くなるとどうなるか?

7歳の娘からの質問です。
もし、月がなくなってしまったら、地球はどうなるのでしょう?
娘の素朴な質問に苦戦しております。
わかりやすい回答をしたく存じます。
どなたか、お教えいただければ幸いです。

Aベストアンサー

 物事の見方がマンネリ化している大人にとっては、小さな子が発する素朴な質問にはハッとさせられるものがありますね。こうした質問に対して、はぐらかすのではなく一緒に考えてゆくのはとてもすばらしいことだと思います。
 月の引力がなくなると潮の満ち引きがなくなりますが、それがまた様々な局面で二次的な何かを引き起こすはずです。また、月の引力は潮汐現象のほかに影響を与えている可能性も大きいと思います。こんなふうにして一緒に学んで行くのは楽しいし、子供にとっても最高の教育になりますね。月と私たちの生活の密接な結びつきが分かると、普段なにげなく見ていた月がより身近でかつ神秘的な存在になってくるでしょう。
 No.5の方が紹介されていたURLから「もしも月がなかったら」という本(下記URL参照)の存在を知りました。早速わたしも読んで勉強しなおしてみようと思います。

参考URL:http://www.amazon.co.jp/exec/obidos/ASIN/448776...

Q地球以外の太陽系の惑星が消えたら地球にどういう影響がある?

水星、金星、火星、土星といろいろ惑星がありますが、
この星達が何らかの原因で消滅したとします。地球の核爆弾が
直撃したり、すごい隕石が直撃して一瞬のうちに消えたとします。
この場合、破片とかは考えないことにします。
引力の関係でなんらかの影響が地球にあるとは思いますが、
どのような事が起こると想像できますか?

Aベストアンサー

以前、「N○Kスペシャル」でやってましたョ。

短い期間で見ると、他の天体の衝突の確率が上がり、今のように安全に生命活動ができなくなり、やがてその環境に適応した生命だけが、細々と活動する。
長い期間では、太陽系の引力のバランスが崩れ、地球は太陽へ落ちるか、または弾き飛ばされてしまい、生命そのものが絶えてしまう。

今の地球が安定して生命の活動ができるのも、様々な「偶然」が重なって奇跡に近い状態の環境があるからで、他の惑星の大きさや距離、個数など、大変重要な要因となっています。
特に「外惑星」の影響が大きいとのこだったので、木星や土星がなくなると、割合早い時期に影響は出始めるとと思います。

引力のバランスが崩れて影響が出るのは、数百年、数千年、又は数万年という時間だそうです。
地球の歴史から見れば、ほんの一瞬です。

天体衝突の脅威はただちに問題になるでしょう。


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