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質問

終了

子供から質問されたのですが、答えられません。
「地球は、23時間56分4秒で自転しています。1日の長さで約4分ずれています。10日で40分、180日で約12時間ずれます。
なぜ、昼夜が逆転しないのか?」と・・・うまく説明できる方お願いします。
ちなみに、うるう年は、公転周期を補正するもので自転についてでは無いと言っておりました。

  • 質問者:ぽぽ
  • 質問日時:2008-05-19 22:54:42
  • 2

地球が自転だけして公転をしていない場合は
おっしゃるように4分ずつずれていきます。
ですが、地球は公転もしています。

公転していると言う事は昨日居た位置から動きます。

        ←○

星    ←○ 太陽 ←○
X   
        ←○

上の図は太陽を中心に地球上の一点から真上を見た方向を矢印で示しました。
23時間56分4秒で1回転すると言うのはこういう状態です。
太陽でも無い、地球でも無い宇宙空間から見るとこうなります。
矢印の先に恒星Xがあれば、23時間56分4秒おきにその恒星が見えます。
これが地球の自転23時間56分4秒です。
この矢印の方向から太陽の方に向くのに時間が掛かります。
その時間が1日あたり約4分です。
ですから24時間で太陽の方を向く事ができます。

180日(約半年)で約12時間ずれると言う事は
太陽を挟んで反対側に移動した地球が、
太陽の方向に向くのに掛かる時間です。
だから昼と夜が逆転しないのです。

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ありがとうございました。作図すれば、早く説明できますね>
子供に話しておきます。

並び替え:

不定期に1秒足すだけなのでうるう年ほど派手じゃないですが
自転は”うるう秒”というのを挿入する事により修正されます。
最も最近でいうと2005年の大晦日、11:59:59の後に"60"が挿入されました。
これは協定世界時ですので日本時間では元旦の午前9時になります。
うるう年が実地される場合は6/30または12/31に行われます。

  • 回答者:椎 (質問から14時間後)
  • 1
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ありがとうございました。
子供に話しておきます。

地球は公転しているので 1日で約1度 移動しています。
(1年365日 : 円360度)

正午(太陽が正面にくる)から正午まで と 自転(360度回転) は等しくありません。

24時間*60分*60秒/360度 で 
1日≒1度は約4分ずれるわけです。

  • 回答者:Ryu (質問から13時間後)
  • 1
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ありがとうございました。
子供に話しておきます。

素晴らしいお子さんですね。その疑問を持つ心を大きく育ててください。

僕も、その点について気がつきませんでした。
僕も色々考えてみましたが、自転周期がちょうど24時間だったら困るのです。
なぜでしょう。
詳しく説明しましょう。

今、遠くにある星Aを考えて見ましょう。
ある時、日本において、夜中の0時に、星A、地球、太陽の順に1直線に並んでいたとします。つまり、夜中の0時に星Aが真上に見えることになります。いいですね。

そして、365日の約半分の180日たった後、3つの星はどう並びますか。勿論、星A、太陽、地球の順に並びますよね。

ここでです。
自転がちょうど24時間だったら、相変わらず、夜中の0時(*)に星Aがあなたの真上に見えますよね。これは、自転の周期の定義から明らかです。
でも、考えてください。星A、太陽、地球の順に並んでいるのですから、太陽も夜中の0時に真上に見えることになりますよね。

そうなんです。地球の自転周期がちょうど24時間だと、半年後には昼夜が逆転してしまうのです。
しかし、運のよいことに地球の自転周期は23時間56分4秒です。半年後には12時間の時間のずれが起こるのです。先に夜中の0時(*)は12時間ずれて昼間の12時になっているのです。
ほら、昼間の12時に太陽が真上に見えますよね。

地球の自転が23時間56分4秒だから、昼夜が逆転しないのです。

わかりましたか。

  • 回答者:武田慎太郎 (質問から10時間後)
  • 6
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頭では解かっていたのですが、うまく説明できませんでした。
ありがとうございました。
子供に話しておきます。

地球が太陽の周りを自転しながら公転しているために起こる現象ですね。

1日=24時間というのは、例えば太陽が真南に見えて時から、次に真南に見えるまでの時間です。地球が同じ場所でじっとしていれば問題ないのですが、太陽の周りを移動しているために自転(1周する時間)が24時間ではなく、23時間56分4秒となる訳です。

  • 回答者:のえるぱぱ (質問から2時間後)
  • 1
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ありがとうございました。
子供に話しておきます。

私も詳しくないので、間違っていたらごめんなさい。

現在世界で使われている時間は、原子時計をベースにした協定世界時(UTC)です。ご質問の通り、地球の自転は24時間ではありません。よって精密な時を刻む原子時計との誤差はだんだん広がり、そのままだと昼夜逆転してしまう可能性があります。
そこで、UTCと地球の自転に基づく世界時(UT1)の誤差が±0.9秒に収まるように、閏秒を導入して補正しているそうです。

因みに地球の公転周期は365.2422日で、端数が4年で大体1日となるので、4の倍数年を閏年として誤差を補正。ただこれだと400年経つと3.12日の不足が起きてしまうので、西暦の下二桁が00の年かつ上二桁が4では割れないときには、閏年の採用はしない等の調整をすることで、更に補正をしているそうです。

  • 回答者:とり (質問から2時間後)
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ありがとうございました。
子供に話しておきます。

昔は地球の自転を元に1日という単位が決められ、月の公転で(太陰暦での)1ヶ月。太陽の見かけの高度が変化する周期(現在の公転)で1年ときめられ 現在でも、おおむねその枠組みは暦として生き続けているからです。
1日が24時間という概念が先であとから自転の時間の違うのが
わかつたためです。

  • 回答者:コーリ (質問から52分後)
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ありがとうございました。
子供に話しておきます。

通常地球の自転は24時間と習いましたが、正確には半年で12時間もずれてしまうのですね、知りませんでした。原因としては太陽の周りを公転しているからのようです。というのも、自転しながら公転するので、その分太陽と正対する時刻が短くなっていくようです。しかし、実際には24時間で自転しています。その誤差は、公転により生じていると考えられます。だからら、公転がなければ誤差は生じません。

  • 回答者:なかっち (質問から51分後)
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ありがとうございました。
子供に話しておきます。

地球は太陽の周りを公転してますので、地球が自転でぴったり一回転する
たび、地球から見える太陽の位置(方角)はおおよそ
365日 ÷ 360度 = 約1度
ずれ(遅れ)ます。その分余分に自転しないと、地球上から見て昨日と比べて
同じ時間に同じ方角に太陽が来ないことになります。

  • 回答者:Tadashi (質問から46分後)
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ありがとうございました。
子供に話しておきます。

180日で約12時間
ということは3605日で約24時間
つまり、地球が公転しているので
1日あたり1/365日分自転がずれていないと
逆に昼夜がおかしくなってしまいます。

  • 回答者:11 (質問から35分後)
  • 0
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ありがとうございました。
子供に話しておきます。

それは、昼夜にあわせて時間という決め事を人間が作ったからです。
太陽や星など天体の運行、季節の移り変わり(農耕を始めたころ種まき時期などを判断するためという説が有力です)からカレンダーや時間の概念を発明(または関連性を発見)したんですね。
決めた大分後でより正確に測り直したらちょっとズレていたのでその分補正したんですね。

  • 回答者:オールド=ケン (質問から21分後)
  • 1
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ありがとうございました。
子供に話しておきます。

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