「太陽は地球の周りを公転している」は誤り？

Question

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。

NemurinekoNya · Accepted Answer

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。

endlessriver · Answer

＃６さんがすべてを述べられています。

運動とは何か基準に対して、ということになります。
一般には基準の選び方に必然性があるわけではありません。

だから、ポアンカレやカルナップが言っています。物理は簡単になる方を
選べばよいと。

tknakamuri · Answer

共重心が太陽の表面より内側なので、
回転中心=太陽と言ってよいでしょうね。

共重心が近くに無いのに地球を回転中心と
いいはるのは無理でしょう。

uen_sap · Answer

間違いに決まっています。

太陽自体が銀河系内で運動していますので、非常に複雑な運動をしていることは確かですが、
太陽系の運動方程式をたててみて下さい。
他の惑星はどうなのか説明がありませんが、
太陽は地球の周囲を回り、他の惑星が太陽の周囲を回り、でそれらの軌跡は説明できますか？

jg5dzx · Answer

はじめまして。

＜結論＞
「太陽は地球の周りを公転している」は誤りです。

「公転とは」

「天体が他の天体のまわりを回る回転運動のこと。」（世界大百科事典第２版）
「ある天体が他の天体のまわりの軌道上を一定の周期で運行すること。」（三省堂大辞林）

「地動説も天動説も基準の違いだけで両方正解」という意見は、私は聞いたことがありません。
出典はどこでしょうか？
形而上学的な論点としては面白いのですが、事実の説明はできません。

地球が太陽の周りを公転しているのであり、その逆ではありません。
基準（というか視点ですね）を太陽に置くか、地球に置くかというのがまず間違いで、視点は中立の第３点に置くべきです。
地球でも太陽でもない、宇宙空間の第３点に視点を置いてみた場合、地球は太陽の周りを回る軌道を持っていますが、太陽は地球の周りを回る軌道を持っていません。

物理や科学の枠に囚われない、純粋に言葉の上だけでの考え方としては（つまり形而上学的には）、地球上のある一点を絶対不動の観測点として視た場合、太陽が地球の周りを回っているように見えるかも知れません。
設問の中学校のテストでは、太陽が地球の周りを「１日」（１年ではなく）の周期で公転しているように見えるかもしれません。
しかし、この「絶対不動の観測点」は、いわゆる「神の視点」と言うべきもので、「全ての自然現象を無視しても、我こそが唯一絶対の真実である。」という前提の言葉遊びに過ぎません。

太陽系全体で考えますと、この絶対不動の観測点から見ると、太陽はその質量から考えられる限界の速度を超えて軌道を周回していることになりますし、他の惑星の軌道運動は、ほとんど説明不能の複雑な軌道を超高速で周回していることになります。
それでもこの「神の視点」が正しいと言い張るのは、すでに物理も科学も超越した宗教理論となります。

今回の質問者様のご質問は、神の視点と物理学を同列に並べたことによる錯覚です。
本来、同列に並べるべきでないことですね。

ちなみに、「自転」とは、天体がある軸を中心として、回転している状態です。
上記の「神の視点」では、絶対不動の観測点は動きませんので、自転は存在しないことになります。

nananotanu · Answer

>連星はお互いの星の重心の周りを公転していますよね

太陽と地球の場合も、二星の共通重心の周りをまわり合っていますよ。いわゆる連星と異なるのは両者の質量が圧倒的に違うこと。質量比の逆比に関係して重心の位置が決まりますから、共通重心と太陽のみの重心が(ほとんど)一致するんです。

trajaa · Answer

>と置き換えても間違いではないでしょうか？
間違い

それ以降は、蛇足なので無視

「太陽は地球の周りを公転している」は誤り？

こんばんはです。

＃６さんがすべてを述べられています。

共重心が太陽の表面より内側なので、

間違いに決まっています。

はじめまして。

>連星はお互いの星の重心の周りを公転していますよね

>と置き換えても間違いではないでしょうか？

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