地球の重力加速度が変化しなかった証拠

Question

「一部の恐竜があれほど巨大になれたのは、当時の地球の重力加速度の値が現在よりも小さかったからである」
という仮説があるそうです。
　恐らくは冗談の類ではないかと思いますが、その説に対する反証として、実際に存在する証拠に基づいて、当時の地球の重力加速度の値が計算された事はあったのでしょうか？
　もしあった場合には、どの様な証拠に基づいて、どの様にして求められたのかを御教え願います。

尚、恐竜の足跡化石の歩幅から、恐竜の歩行速度が推定されたなどと聞きますが、地球の重力加速度の値を変更するのに応じて、歩行速度の値の方も修正しますと、歩幅の値との整合性は取れるのではないかと思いますので、足跡化石の歩幅の値のみから重力加速度を求める事は出来ない様な気がします。

kv2007 · Accepted Answer

物理定数が果たして一定か？実は変数では？という命題はちゃんとした物理学上の問題で、有名どころでは過去ディラックが変化してきたと言う説（大数仮説）を出しています。この仮説は赤方偏移などを説明可能なのですが、この場合は「重力定数は時間とともに減少してきた」であって過去の方が重力が大きいというものです。
重力定数に関しては、太陽の寿命や温度変化が説明できない（もし過去の重力定数が大きいと太陽の温度が上がりすぎ、また地球の軌道も太陽にかなり近づくため地球は灼熱の環境になる、逆に小さいと地球は凍りつく）こと、堆積作用における重力の影響を受ける様々な構造も現在のものと違いはないことから否定されています。またそのほかの物理定数が変化すると放射性核種の半減期、核分裂反応での生成物比も変化するため、現在みられる存在比が変わってくるはずですが、これも現在の測定値で計算したものと大きな違いがない（ごくごくわずかに違うという話はある）ことが確かめられています。

ということで、現在測定できる精度以上の変化が起きた証拠は見つかっていません（10^-12程度の変化はあったかもしれないレベル）。

moto_koukousei · Answer

>仮説は、仮説としてそれなりに整合していないと仮説とは言いません。自己破綻しているのでは仮説になりません。
>「恐竜が巨大で重量があるとすれば地球の重力加速度では説明できない」ということには、何ら一貫したことの説明になっていません。
　
kagakusukiさん　⇒　「ですから、その問題は本質問とは関係がないと申し上げております。」
　
kagakusukiが何を問題にして質問されているのかが、サッパリわかりません。
ご質問は下記の内容と思っています。
＊＊＊＊＊＊
「一部の恐竜があれほど巨大になれたのは、当時の地球の重力加速度の値が現在よりも小さかったからである」という仮説に対する反証として、実際に存在する証拠に基づいて、当時の地球の重力加速度の値が計算された事はあったのでしょうか？　　もしあった場合には、どの様な証拠に基づいて、どの様にして求められたのかを御教え願います。
＊＊＊＊＊＊
「一部の恐竜があれほど巨大になれたのは、当時の地球の重力加速度の値が現在よりも小さかったからである」という説は、20世紀後半では仮説にもならないから、《反証のために》証拠を挙げたり、恐竜がいた頃の重力加速度の計算をする必要はないのです。
「神がこの世を造り、アダムとイブが、、、」「タイムマシンで江戸時代に行き還ってきて、、、」のような説は、それが科学の話でなければ価値がある場合もあるのですが、今の世の中では科学的に反証を探す必要はないです。
地球の重力加速度の値は、地球科学などの科学の問題の一つです。
ここに関連して仮説をだして、その検証、検討などが必要になるのは、その仮説が現状の科学的知見に対して、現状で出されている理論や仮説よりもより整合的に説明できるか、少なくとも同等的レベルに近い状態で整合的に説明できるかの場合だけです。　過去の地球の状況に関してでも、それなりに整合的に説明できる「ほぼ閉じてる説明」がされている説でなければ、仮説ではなく、妄想、思いつき、空想、アイデアでしかないです。
妄想、思いつき、空想、アイデアを膨らませたいという意向を持つ人やグループは、関連する各種の地球に関する知識、知見、データなどをより整合的につなげて説明する努力をされるでしょう。　その努力の結果で、主用と思えるキーポイントに関してはこれまでの知見と整合的で、大きな矛盾がない説明力があるとなると、従来の理論や仮説と如何に違っていようとも、仮説として閉じたものとして検証などの対象になります。
　
ジュラ紀、白亜紀に重力加速度が小さくて、その後大きくなったというアイデアか幻想をもったら、「それがどの程度の重力なのか」「どのようなメカニズムで重力が変化したのか」「白亜紀に重力が小さくその後大きいということと整合的な事実としてどのようなものがあるか」などを整合的に説明できた状態で提示しないと、仮説にはならないし、反証や確認が必要なこととは科学者は思いません。
　
No.5のKon1701さんの回答に対して、「仰る通りだと思います。　私もその様に考えたからこそ、実際にその様な解析に基づいて、当時の重力加速度の値が推定された事はあったのか否か、という事と、もしあった場合にはそれはどの様な証拠（データ）に基づいて、どの様にして推定されたのか、という事を質問致した次第です」と書かれていますが、そもそも（弧の当時の重力は現状とは大きく違うというアイデアや妄想を懐いて）それに基づいて仮説を提示する側が、当時あったハズだと考える重力を推定している合理的な説明をするべきものです。　それもなければ、従来から特別なことはなかったとしているものが重力変動説の検討や反証を探す必要性まったくないです。　
こうした妄想や思い込みでも、１７世紀ならば仮説としてあり得たかもしれません。しかし、色々と地球物理、天体の知識や理論が整ってきた20世紀後半以降では、（科学読み物も多いですから）中高生でもそりゃ仮説にもならないよねと思うでしょう。アホらしいけどSFや映画なら作れるかなという程度に思われるでしょう。真剣に反証を探そうとする人は、（こどもにでもせがまれれば別ですが）地球科学をやっている人ならいないと思います。
　
いまでもオカルトものは人気分野ですから、エンターテイメント分野でなら、本も売れないことはないと思います。http://www.amazon.co.jp/%E6%A8%A9%E8%97%A4-%E6%AD%A3%E5%8B%9D/e/B004LTPSY4

moto_koukousei · Answer

>　それは単に仮説を無視しているというだけの事に過ぎず、仮説に対する反証にはなっておりません。
仮説は、仮説としてそれなりに整合していないと仮説とは言いません。自己破綻しているのでは仮説になりません。
「恐竜が巨大で重量があるとすれば地球の重力加速度では説明できない」ということには、何ら一貫したことの説明になっていません。

「仮説とは、真偽はともかくとして、何らかの現象や法則性を説明するのに役立つ命題のこと。」　http://ja.wikipedia.org/wiki/%E4%BB%AE%E8%AA%AC
　
「恐竜が巨大で重量があるとすれば、(1)地球の現在の重力加速度では説明できない　(2)恐竜が生きていた時代には現在の○○％以下の重力加速度であったに違いない　(3)当時の地球の自転スピードは△時間であり、(4)白亜紀末に◇◇の事件があり、おおよそ◎万年間に自転が△時間から24時間にスピードダウンした」というところまで来れば、それは仮説になります。白亜紀までの自転速度、△△事件があったとすれば◎万年で速度がそれだけ下がるか、速度がそれだけ下がる△△事件があった可能性はあるか、△△事件があったとしたら地球に他の事件も起きるはずでありそれは他の確認事項と整合的であるか、などなど科学的に検証する必要もでて来ます。
しかし、そこまでも閉じておらず、単に「恐竜が巨大重量があったときには、地球の重力加速度小さかった」では、今の世の中で仮説にもなってないと言われて当然です。
「密室殺人があった。誰も出入りしていないことは明らかである。携帯電話の電波を利用して犯人がテレポートした可能性がある」と言われて、これを仮説として取り上げ電波伝送の可能性を検証する必要はないです。

とにかく、仮説を提出しようとするなら、その説は閉じているし、通常問題点として認識されそうなことに関しては合理的に説明ができてないと、仮説にもなりません。
http://d.hatena.ne.jp/tardyon/20091119/p1

重量が巨大な生物が1Gの陸上を跋扈できないというのも、それなりに説明が必要です。
クジラのように水面から深海まで潜り長時間外気呼吸しないでいる生物もいます。これだけの圧力変化に耐えるのもいるわけです。巨大重量を支えて陸上を走り回ることはできないということも立証はかなり難しいです。
http://www.enosui.com/diaryentry.php?eid=02429
仮説として提示するなら、多数の科学者がそれでも説明は可能だなという多方面の事象と矛盾のない説明になってないと、その説明（仮説）の検証はしてもらえません。

moto_koukousei · Answer

kagakusukiさんは、「当時の地球の重力加速度の値」を別途計算する必要があるとお考えなのですか？
現状と同じと考えておく以外に、何か条件を設定して当時の重力加速度を試算する必要性もなければ、条件の設定をする何かの目的も感じられないとはkagakusukiさんは考えませんか？
大きな生物が昔飛行したらしい、重量のある生物が二本足で高速で走行したらしいという仮説や推定をしたとして、天体としての地球の重力加速度の条件を見直そうとするのは、はなはだおかしいです。
このURLのサイトをみてください。
http://www.geocities.co.jp/Technopolis-Jupiter/2914/kyouryuu1.htm
奇妙なことは一読でわかります。現存のある種の生物との体長比率から全てを推定し、そのような生物はあり得ないと結論づけ、その推定方式を維持するために重力加速度の方を変更しようとしているのは、滅茶苦茶です。象を知らないで、犬猫しか知らない人が象牙を見ておかしい言い出している、シロクマのような環境で生きている生物を知らないで北極圏に熊はいるわけがないと言っているのと基本的に同じです。筋力にしろ、エネルギー代謝、体腔などの構造、全て違う生物である可能性を無視したら、話になりません。
このURLの人ほど滅茶苦茶なロジック（後半1/3はとても正気とは思えません）を作って自己検証もしないということはないでしょうが、「既得の知識では理解できないこと、既得の理論では説明しがたいことに気付いた」場合には、《気付いたことのコア》がなんであったのかを再点検すべきです。勝手に想像を膨らませておかしなイメージを持ってしまっていることがほとんどの場合です。恐竜の足跡化石の歩幅とその恐竜の骨格化石から、想像して作り出したイメージが間違っていることの検証が第一です。
上記URLでは巨大恐竜が数百万年で滅んだのは重力加速度が増大したためだとばかりに読めるようなことがかかれています。そんな短期間で重力加速度が恐竜が滅ぶほどの大きな変化する物理現象を思いつけるものならしてみるのがいいです。そう思いませんか。

重力加速度がおおきく変化する要因があったとか、おおきく変化した証拠があったとかでなく、なにも原因も証拠をあげられないのであれば、当時の地球が現在と同じであったと見做すのがまともな考えです。恐竜の足跡から重力加速度を再計算してみる必要もないです。

《私も当時の地球におけるそれらの値が、現在のものと比べで大幅に異なっているなどとは微塵も思っておりません。》とお書きですが、信じる信じないではなくて、そもそも再計算する必要性が発生してないです。
私には鈍重に見えるカバは、水中でのっそりしているのが当たり前で、陸上で速く走れるなどとは思いません。しかし、短時間なら時速40km（100mを9秒フラット）で走るそうです。牛の仲間のカモシカは急斜面の岩場をあの蹄で走り回ります。重力や摩擦はどうなっているのでしょう。冬眠する動物、卵生の動物、胎生の動物、飛行する動物、色々な動物が今もいます。筋力や体躯、生態だってずいぶん違うでしょう。
推定した体長や体重、骨格、足跡から、一足飛びに突然重力加速度を疑問視するのは、まともじゃないです。

moto_koukousei · Answer

>　当時の地球が現在と同じ（総重量が同じ、密度と半径が同じ、自転速度が同じ）であったという証拠が無ければ、必ずしも当時の地球が現在と同じであったと見做す事は出来ないと思います。　⇒　それは話が逆である様に思います。
ans.　これで正しいのです。逆ではありません。

>　本件の場合、「恐竜の体重の推定値が、地球の重力の下で暮らしていたにしては重過ぎる」という辻褄が合わない事が見つかった事が問題となり、
com.　辻褄の合わないことが見つかったのではなくて、辻褄が合わないのではないかと推測し
て発表した人がいるだけでしょう。　その「辻褄の合わないことが見つかった」という推定そのものが違っている可能性もあります。
http://www.afpbb.com/articles/-/2882396?pid=9064667
　
>　1つの考え方として「地球の重力加速度の値が、当時は小さかった」という仮説
com.　重力加速度の小さい程度をどう推定するのか不明ですが、地球の総重量が違っていたら天体としての地球の運行や月との関係が大変です。そのことの説明が多少でもできないと仮説にも取り上げることはできません。総重量が同じで地表の重力加速度が違うためには半径か密度かが違わねばなりませんが、そのような状況を起こす事態を想定することもできないなら、仮説に取り上げることはできません。
　
あなたにしても、垂直に跳び上がることはでるでしょう。身体の屈伸で地上から上昇できるのは瞬間的に重力加速度が減少するという仮説を聞いて、どうお考えになりますか。
ロケットが宇宙空間で加速したり、方向転換できるのは、航空力学が間違っているからだという仮説を、どうお考えになりますか。
　
ある事実を取り上げて、既知の事象や既得の知識と噛み合わないと思うのは良いですが、「(1)既に検証されている知識体系に誤りがあるのではないか⇒(2)実は○○の事態があったのではないか」と仮説を提示するときには、「○○の事態があったと仮定したときに、他の既得の知識体系や既知の事実との矛盾がおおきくなってしまわない」ことをそれなりには検証しないとダメだと思います。
　
提示されていることは、恐竜が生きていたころ重力加速度が現在より小さかったという証拠には全くなっていません。

moto_koukousei · Answer

恐竜が生息していた時代に、地球が現在と違う（総重量が違う、密度と半径が違う、自転速度が違う）ようなことがないと、重力加速度だけが小さいということは起きないでしょう。
そうしたことを立証するものがないと、重力加速度は現状と変わらないということになるのでは、、、

kv2007 · Answer

重力加速度の影響を受ける粒子の淘汰状況、安息角などですね。特に水中堆積物の級化構造は重力加速度の影響をもろに受けます。もし重力が巨大な恐竜の体重が半分になるくらい弱ければ、淘汰は最近の堆積物に比べて悪くなるのが一般的であるはずですが、そのような事実は全く知られていません。特に低緯度云々とも関係ないですね。
あとサンゴ化石の日縞から古生代は一日が約21時間、中生代が約23時間程度とされていますが、その程度の自転速度の違いによる赤道付近での重力の違いは1gの1/300～1/250程度です。この程度の違いは堆積構造ではわからないでしょう。

それと元になった恐竜の体重ですが、以前は100t前後と言われていたブラキオサウルスなどの場合、最近の推定では40t程度とされ、このくらいなら特に重力加速度が違っていたと考える必要はなくなっています。
普通、科学が特異なことを考えなければならないのは、そうしなければ辻褄が合わないことが多く見つかる時です。反証としてというより、重力の影響を受ける堆積構造が現在と大きな違いがない、恐竜の体重もかなり重いが特異なことを考える必然性もないので、考える必要がない、ということです。

psytex · Answer

#7の者です。

＞地球の質量は変わらないまま半径が小さくなりますと

地球の半径が小さくなったので、重力が強くなった、
という事ですね。
物体の大きさを決定している＝素粒子間の距離を保って
いるのは電磁力です。
陽子(+)と電子(-)がひきつけ合って原子を構成する一方、
他の原子とは、外側の電子同士の反発で距離を保って
います。
つまり、引っ張り合うのも反発するのも、電磁力により、
電磁力に比べて重力は、10の36乗分の1という、無いに
等しい微力さなので、地球の大きさの変化には電磁力
＝光子＝量子（全ての根本定数・プランク定数h）の変化
のみが求められますが、その変化の可能性は、遠く＝昔を
観察する＝光子を測定する事で、簡単に否定できます。
わずか１～２億年の時間で、生物のサイズに変化を及ぼす
ような大きな地球の半径の変化＝プランク定数の変化は
観察されません。

psytex · Answer

重力が強くなるという事は、月の地球の周りの公転速度が
早くならねば、軌道が下がってしまいます。
実際は、月は少しずつ遠ざかり、月の公転速度も遅くなって
いる事が知られています。
そもそも宇宙の138億年の歴史（あるいは生物進化３０数億年）
において、恐竜のいた１～２億年前というのは、一瞬のような
もので、そのわずかの間に「重力が弱かったので恐竜は大きく、
重力が強くなったので生き物は小さくなった」と言うのは、
無理があります。

Kon1701 · Answer

ジェイムズ・P・ホーガンのSF小説にありますね。恐竜時代まで自転速度が非常に早かった、という設定になっています。理由は月がなかったから、というのが理由として書かれていました。
私は、純粋なSF小説上の設定だと思っていました。ハードSFですから、いろいろと科学的な記述がありますが、学術上の”仮説”とは別ですね。

さて、重力加速度が今より小さいとすると、質量の変化がなければ自転速度の変化、となります。SF小説では、1日8時間位になっていたような気がします。
では、自転速度の痕跡ですが、サンゴには”年輪”と”日輪”が残るのだそうです。古生代デボン紀は約400日だったらしいです。地球の軌道が変わらなければ1年の長さは変わらないわけですから、自転速度が今より少し早かったことになりますね。
これは一例ですが、地球の質量や公転軌道、自転速度が大きく変化すれば、地学や生物的な痕跡が残るでしょう。実際には複数の要因が絡むので面倒ですが、解析は可能だと思います。、

地球の重力加速度が変化しなかった証拠

物理定数が果たして一定か？実は変数では？という命題はちゃんとした物理学上の問題で、有名どころでは過去ディラックが変化してきたと言う説（大数仮説）を出しています。

>仮説は、仮説としてそれなりに整合していないと仮説とは言いません。

> それは単に仮説を無視しているというだけの事に過ぎず、仮説に対する反証にはなっておりません。

kagakusukiさんは、「当時の地球の重力加速度の値」を別途計算する必要があるとお考えなのですか？

> 当時の地球が現在と同じ（総重量が同じ、密度と半径が同じ、自転速度が同じ）であったという証拠が無ければ、必ずしも当時の地球が現在と同じであったと見做す事は出来ないと思います。

恐竜が生息していた時代に、地球が現在と違う（総重量が違う、密度と半径が違う、自転速度が違う）ようなことがないと、重力加速度だけが小さいということは起きないでしょう。

重力加速度の影響を受ける粒子の淘汰状況、安息角などですね。

#7の者です。

重力が強くなるという事は、月の地球の周りの公転速度が

ジェイムズ・P・ホーガンのSF小説にありますね。

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>　それは単に仮説を無視しているというだけの事に過ぎず、仮説に対する反証にはなっておりません。

>　当時の地球が現在と同じ（総重量が同じ、密度と半径が同じ、自転速度が同じ）であったという証拠が無ければ、必ずしも当時の地球が現在と同じであったと見做す事は出来ないと思います。