地球が太陽の周りを回っているのはどうしてわかるのですか？

質問

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。

回答No.23

ebikichi

まだこの質問を閉じていないので、一言。

「地球が太陽の周りを回る」はどこかを基準にした場合、相対的に地球が太陽の周りを回っているように「見える」といううことだと思います。
その基準は銀河系の中心でしょうか。ビックバンの中心でしょうか。

でも、宇宙に絶対的な「位置」「座標」なんてものはないはずです。
ですから、「地球が中心」であるかもしれない。でもこれは証明できません。

「小さいものの周りを巨大なものが回る」よりも「巨大なものの周りを小さいものが回る」というほうが、受け入れやすいですよね。
地球を中心にして太陽が回っている。
とすると、１５０億後年先の宇宙も、地球を中心に回っていることになりますから。

回答No.22

nozomi500

さらにいえば、
たとえ365日でなくても、（１時間周期であっても）、
「どっちがうごいているかわからない」ということを
ロケットからみて確認することはできないと思います。
電車が動いているか、景色が動いているか、というようなもので、他に比べるものがあってこそ。ロケットを「停止させる」こと自体が「地球に対して停止」するのか「太陽に対して停止」するのかで、見え方が変わります。
（他の恒星と比べるなら、ロケットで出なくても、年周視差で確認できる）

ついでに＃１７に補足すると、「恒星までの距離を観測するのが年周視差」でなく、測定方法として「年周視差を利用することができる」です。
地球が公転していて、年周視差が存在することを前提で、これをつかって距離をはかることができる、ということを考え付く人がいた。

回答No.21

mmky

mmkyです。
nozomi500さんの
(地球が365日もかかって太陽の周りをまわっているのは、肉眼では確認できないでしょう。）
というのは、確かにそうですね。
３６５日分はちよっと無理でしたね。
ごめん

回答No.20

nozomi500

またまた。
「ロケットで地球を見る」のがいちばん不確かです。
だいたい、ロケットが動いているのか地球が動いているのかがわからない。
（「視差」で恒星が動いていれば「ロケット」が動いているのはわかるけれど、地球が365日もかかって太陽の周りをまわっているのは、肉眼では確認できないでしょう。）

回答No.19

mmky

超蛇足ですが、
[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。 ]
いろいろな回答や意見がありますが普通はそれで十分ですよね。
でも本当のことが知りたければ、百聞は一見にしかずです。宇宙飛行士にでもチャレンジしてください。ロケットで一歩地球を離れると、
地球が宇宙の中で頼りなさそうにくるくる回っているのが見えますから。
それで、「地球が太陽の周りを回っている。」が納得できますから。
そう遠くない未来には、みんな自由に月や火星に観光旅行できますから
それまで長生きしてください。

参考まで

回答No.18

nozomi500

名指しされたので、補足。
＞地球が右から左に動いたとき、太陽系全体が地球の公転軌道の
＞直径分右に動いたら、地球の座標だけについて言えば変化が
＞なく、年周視差が観測されないことになると思うのですが。
たしかに、地球と他の恒星系の位置関係が変わらず、太陽系のみなさん（金星や冥王星までふくめて）だけが動いていたら、視差は観測できませんね。
※「コペルニクスの時代」にはそれが「観測できなかった」（技術的に）から「やっぱり地球は動いていない」と反論されていたそうですが。

しかし、「実際に年周視差」が「観測されている」のだから「地球が動いている」（他の恒星系にたいして）ということになるでしょう。地球がじっとしていて他の恒星系（銀河系内の近くの恒星や、遠くにあるアンドロメダ星雲やマゼラン星雲までふくめて）が動いている、と考えるほうが無理がある。（考えられるというのが＃１５さん）

ニュートンの場合、「最初の式」はともかく、現実に木星が「バックしながら公転する」のには太陽と木星の重力だけで（地球が加わっても）は、無理でしょう。
「月」は地球の公転と太陽の公転の組み合わせで複雑な軌跡（といっても、１２角形のふくらんだかたちで、「バック」はしていないが）ですが、

このへんの軌道計算はニュートン力学で説明範囲です。でなけりゃ、「ボイジャー」が宇宙を飛んでいけない。
太陽の周りを木星も地球も公転している前提で軌道計算した結果、「ボイジャー」はちゃんと木星や土星や外惑星の近くを通って観測を続けられているんだから。
（＃１５さんだって「複雑な動きをして火星や木星がバックしながら地球の周りを回っている」ということまで信じているわけじゃないはずです。）

補足

できるだけ簡単な言葉で、素人にもわかるように教えていただけませんか？素人なもので理解できないのです。

回答No.17

terad

あのー　これ別な質問にするべきかもしれませんが・・・

　専門じゃないんで的外れな質問かもしれませんが、
年周視差について・・・

　地球が太陽の右側から太陽を中心に１８０°回転して
左側に来たとしますよね。

　右側にいたときと、左に来たときに遠くの同じ恒星を観測して、
地球から見たその恒星の見える角度の差を測定し、恒星までの距離を
測定するのが年周視差ですよね。

　地球が右から左に動いたとき、太陽系全体が地球の公転軌道の
直径分右に動いたら、地球の座標だけについて言えば変化が
なく、年周視差が観測されないことになると思うのですが。

　これ別に屁理屈が言いたいのではなく、年周視差って観測する
方向によって違ってきてしまう例だと思うのです。
　実際そうなんでしょうか。だとすると太陽系全体の動きが
把握できないことを考えると、うーん・・・

　nozomi500さんがコペルニクスやニュートンという古典力学の
物理学者を挙げているのが少し気になったのです。

　余計なことだったかもしれませんが、nozomi500さんの年周
視差の使い方にふと疑問が湧きましたので・・・

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（余談ですが）
　学校の教科書にはさも疑いのない科学的事実のように書かれて
いても、それは科学の考え方を勉強するためにそう書かれて
いるだけで、現在では間違っていることがはっきり分かって
いることも多いんですよ。

　例えばこれは以外に知られていないようですが、
ニュートンの計算方法では実際の惑星の軌道計算を正確に行えない
のです。アインシュタインはそこに目をつけて、ニュートンの物理学
では計算できない惑星の軌道計算を相対性理論を使ってやってのけた
んです。

>コペルニクス以後、ニュートンの時代を経れば、火星や木星が「バック」しながら地球の周
りをまわるような運動は物理学的に否定されてるんじゃないですか？

　惑星の回転について分かり始めたのは最近の話で、それも
研究が進行中です。

　惑星が自転、公転する理由をニュートンの物理学を使って
証明せよという問題があったら、誰も答えが出せません。
なぜなら最初に惑星に運動エネルギーや運動方向を与える式が
ニュートンの理論にはないからなんですが・・・

回答No.16

nozomi500

#14です。

＃１５の「宇宙に動かぬ原点など存在しない」というのは、また次元がちがうでしょう。
「地球は動いているから、時計の針が右まわりだとか陸上競技のトラックが左回りだとかいうのは意味がない」、というようなものです。
宇宙なり銀河系が動いているのは前提で、その上に乗っかっている太陽系のレベルで考えれば、太陽の周りを地球が回っていることは、「年周視差」をみれば疑いようがない、という考えです。

電磁誘導で言えば、コイルが動いていても、磁石が動いていても、誘導電流が流れるのは同じですが、磁石がボルトで机－床－地面に固定されている時、
誘導電流が流れるのは、手に持っているコイルが動いたのか、磁石の方が地球や太陽系ごと動いたと考えるのか、どっちでもいい、というのか、というレベルの問題です。

年周視差が365日でおこっている以上、それ以上「長い周期」でマゼラン星雲やアンドロメダ星雲が動いていると考えたら、「年」周視差にはならなくなっちゃいます。

ところで、puni２さんのご指摘で、「遠心力での地球の歪み」論では、「自転の説明になっても公転の説明にはなっていない」、といわれていますが、これについては、じっさい、どこに「公転」の影響がみられるんでしょう。
私も、「太陽の影響より月の影響の方が大きいんじゃないか？」と疑問を出しています。
これが説明できなくちゃ質問者さんへの回答になっていない。
（コペルニクスの時代の年周視差よりもっと観測できないことだと思いますが。）

＞（コペルニクスの時代には「年周視差」が観測できなかったそうですから、「地動説は正しくない」とつっこまれてもしかたないけど）
について。

コペルニクス以後、ニュートンの時代を経れば、火星や木星が「バック」しながら地球の周りをまわるような運動は物理学的に否定されてるんじゃないですか？

回答No.15

apple-man

No.14の回答の補足を

＞自転車でこけたときに、「自分はこけていない。地球がこけたんだ」と主張すると、

　地球がこけたという表現がなんとなくオカシイのは、人間が無意識のうち
に大地を不動の基準と考えるからで、だからと言って単純に基準を
人間側に持ってくるのほうがが唯一の正解というわけではありません。

　このご質問の方は
＞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

　と言ってらっしゃるわけで、地球の周りを他のものが
回っていると考えるが正しく、地球が太陽の周りをまわって
いるハズがない、とは考えていない。どちらともとれるんじゃ
ないの？ということだ思います。

　地球がこけるという現象を、もう少し大きな視点で捕らえて、
宇宙における衝突と考えて下さい。

　大きな隕石と、小さな隕石が衝突した。どちらがどちらに
衝突したのか？　という問いに答えはないハズ。

　ところが例えば衝突時のエネルギーをニュートン力学で
解こうとすると、暗黙のうちに空間のどこかに動かぬ
原点を考えて計算することになる。
　隕石の運動方向（ベクトル）をVとかーVとか書いて
しまうのは、動かぬ原点を仮定しているから。

　ところが実際には宇宙にそんな動かぬ原点など
存在しない。

＞「遠くの恒星」が太陽の動きにあわせて何百光年も、３６５日周期で往復していることになります。

　３６５日周期というのは地球と太陽との関係ですから、
もし地球を中心に考えるなら、地球のまわりを太陽が
３６５日で周回していて、他ものはもう少し長い
周期ということになるでしょう。

＞この問題でレンツを持ち出すのは意味がないと思いますが。

　高校生くらいまでの物理、つまり１９世紀後半から
２０世紀前半くらいの物理学は殆ど全てニュートンの
物理学の考えに支配されていますから、物体の運動には
必ず空間上に暗黙の原点や目盛りを想定しています。
だからこちらが回転の中心だとか言った考えが平気で出てきて
しまいます。

　ところが電磁気学的現象は（高校生くらいまで物理のなかで）
少し違う。アインシュタインが相対性理論を完成させるキッカケ
を得たのも、この電磁気的現象、つまり光の運動を考えはじめた
から。そのためその基礎的な考えの１つであるレンツの法則
を考えはじめるとニュートン物理学のもろもろの矛盾に気づき
始めるのです。

　隕石の衝突も、電磁誘導も運動とエネルギーの計算を
行っている。

　この質問者の方の問いを電磁誘導に置き換えるとこう
なると思います。

　コイルに磁石を近づけると電気が流れるというのは正しいでしょうか？
磁石にコイルを近づけるという考えで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。

＞（コペルニクスの時代には「年周視差」が観測できなかったそうですから、「地動説は正しくない」とつっこまれてもしかたないけど）

　ということは、もし太陽系を大きな袋で包んでしまったとして、
年周視差が観測できない状態なら、地球の自転も公転も証明
できないという事になりますね。
　それは言い換えると、年周視差のデータ意外は、
＞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
ということになりますが、本当にそうでしょうか？

　ですから不完全ながら、惑星の自転、遠心力というところから、
私はアプローチしてみたんですが。

回答No.14

nozomi500

＃１２です。
＃１３の説で「どっちが動いているか説明できない」というのは、
自転車でこけたときに、「自分はこけていない。地球がこけたんだ」と主張すると、
反対側まで１万何千ｋｍの地球が自分を中心に９０度うごいた、と考えるのと同じです。「相対的な位置関係」ではそうですね。
３８万ｋｍはなれた月も自分を中心に９０度うごき、さらに何十光年離れた恒星や何十万光年離れた星雲まで、自分を中心に９０度うごいた・・・・と。相対的な関係では・・・。
そういう説明が合理的だといえるのならば、まあ、なんでも説明できますが。

「年周視差」を認めたうえで、「地球を中心に太陽が動いている」ということを説明するならば、
「遠くの恒星」が太陽の動きにあわせて何百光年も、３６５日周期で往復していることになります。（１年間に何百光年も動くのは、光速の何百倍のスピードで動かなきゃならないが）
（コペルニクスの時代には「年周視差」が観測できなかったそうですから、「地動説は正しくない」とつっこまれてもしかたないけど）

この問題でレンツを持ち出すのは意味がないと思いますが。