宇宙の不思議-質問コーナー

宇宙・相対論

星が見えない　　　30代:男性:04/4
前から疑問に思っていたことなのですが、宇宙望遠鏡の写真や、地球から夜空にはたくさんの星が見えるのに地球周辺の宇宙空間の写真や月面から地球を見た時などには実際の宇宙空間に他の星が見えないのはなぜでしょうか？　何も映ってない真っ暗闇なのはなででしょうか？もし知っていたらぜひその理由を教えてくれませんか？

ブラックホールの蒸発　　　40代:男性:04/4
ホーキング博士が発見したミニブラックホールの蒸発についてご質問いたします。これは、事象の境界面の少し外側で、空間が量子力学的不確定性により正、負の粒子が対生成し、一方（負の粒子）がブラックホールに落ち込み、その結果もう一方（正の粒子）が飛び出してくるように見えるということですが、どうして負の粒子のみがブラックホールに落ち込むのでしょうか。　ブラックホールには、正の粒子も負の粒子も同じ確率で落ち込むのではないのでしょうか。もしそうであれば、正、負同数の粒子が落ち込むので蒸発しないと思います。

そうですよね。調べておきます。

ブラックホール　　　30代:男性:04/3
ブラックホールに吸い込まれる物体を見ている人がいるとします。その場合、見ている人にとってその物体は静止しているように見えると、何かで見た覚えがあります。それはどうしてでしょうか。

吸い込まれていく人にとっては、強い重力でも仮に意識だけが残っているとして、ブラックホールの壁は、何でもなく通り過ぎるそうです。それを、遠くから見ていると、時間が止まっているように見えるということです。速く動いているものは、時間がゆっくり進むように見えます。重力が強い場合にも、同じようなことが起きるそうです。地球程度の重力でも、その遅れは観測されました。ブラックホールの壁に近づくと、その効果が大きくなり、時計がゆっくり進むように見えます。壁の所では、ついに時計が止まって見えます。すなわち、何も変化しない、静止しているように見えるというわけです。

遠心力　　　30代:男性:04/3
地球の重力は赤道と北極でかなり違うのでしょうか？地球誕生時は今より自転速度が早く遠心力が働いて重力が今より軽かったそうです。しかし、北極と南極はこの遠心力による影響が極めて少ないと思われます。大気圧との関係が絡んで均一になったりするのでしょうか？

中心から r だけ離れた所で、周期 T で回転する物体に働くと考えられる見かけの力、すなわち遠心力は　(2π/T)^2*r　です。^2 は2乗、* は積の意味です。

地球の半径は約6400km、自転の周期は1日、これを、m単位と、秒単位に直して計算すれば、0.03m/ss　という値を得ます。地上での重力定数は、9.8m/ssですから、約1/300、0.3%です。地球が完全に球体で、質量分布に偏りがなければ、北極や南極で計って1kgの物は、赤道では、3gぐらい軽くなって、997gを示します。ただし、てんびんだと、分銅自体も軽くなっているので、遠心力の効果は表れません。ばねを使った計測器なら、測定できます。

ただし、地球は赤道に近い方が既に膨らんでいて、遠心力を含めた重力が、等しくなるような形になっています。したがって、北極での1kgの物は、赤道でも1kgになります。

地球は、遠心力のため、赤道部分に近い方が膨らんでいます。理科年表によれば、北極や南極方向への半径は6357km、赤道方向への半径は6378kmです。その膨らんでいる比率は、0.3%です。木星や土星だと、半径は地球の10倍程度、自転周期は地球の半分程度なので、その遠心力の効果は40倍ていどになり、かなり赤道部分に近い方が膨らんでいます。理科年表によれば、その膨らんでいる比率は木星で7%、土星で11%です。1/10程度違うので、見ると、膨らんでいることがすぐわかります。

遠心力　　　30代:男性:04/3
地球の周りを月が回っていて、地球に落ちてこないのは、月が公転するときの遠心力と、地球＋月の引力がつりあっているからだと思います。日食の時、地球が月の影に入ることから、月が太陽にもっとも近くなると思うのですが、このとき、両者の引力と遠心力の均衡に太陽の引力が最大になる気がするのですが、地球と月のバランスは他の外的要因により崩れたりすることはないのでしょうか？

まず、遠心力という考え方は、誤解を招きやすいものです。石ころにひもをつけて、ぶんぶん回すことを考えましょう。石には、ひもが引っ張る力と、回転する遠心力がつり合うから、回転運動をするのだという説明をよくされます。じゃあ、そのつり合いが壊れたら、どうなるのだろうと思います。例えば、よりひもを強く引っ張ったら、石は中心に向かって、落ちて来るのでしょうか。違いますよね。ひもに働く力を大きくすると、石ころは同じように回転運動を続けます。ただ、回転するスピードが速くなるだけです。それを、遠心力とつり合うからだと言う説明だと、わかりにくくなりますよね。

遠心力というのは、見かけの力です。本当に働いているのは、ひもを引っ張る力だけです。遠心力は、回転する座標系を考えるときに、そういう見かけの力があるとして、考えると、物事がすっきるするので、そういう力があるとします。加速度が生じている座標系を考えるときに、そういう見かけの力を考えると便利なのです。

石ころには、実際は、ひもを引っ張る力しか働いていません。そして、その力を強くすると、回転するスピードが増します。回転する座標系で考えると、引っ張る力を大きくした分だけ、ちょうど同じ大きさだけ、遠心力も増して、またつり合うのです。

したがって、ある特定の場所で、ある特定の時刻の遠心力が増したから、または減ったからどうなると考えるのは、簡単にはいかないことがあります。そう言うときは、全体の、真に働く力を考えた方がいいです。

地球は、太陽の力を受けて、公転しています。月の影響を少し受け、多少ふらふらしながら公転しています。月は、太陽と地球の力を受けて、地球の周りを回りつつ、太陽の周りも回ると言う、らせんのような運動をしています。月は、地球だけの力を受けて、運動しているわけではないのです。月が太陽に近づけば、もちろんその引力は増すし、遠くなれば、引力は減ります。

宇宙の周期　　　大学生:男性:04/3
私の昔の宇宙のイメージは膨張は途中で収縮に向かい、そしてまたビッグバンを繰り返すというものでしたが、どうやら違うようです。で、です。宇宙が膨張し続けるとするとそれは最終的に「無」になることに等しく感じます。「宇宙の中に宇宙」という考え方の場合です。それからビッグバン以前の状況になり何かの要素でまたビッグバンが起こると考えると宇宙の中に宇宙ができていることが理解できます。しかし、その宇宙は次元が違うと考えると結局、宇宙それぞれは全くばらばらという気がします。推測の域ではありますが、この場合、宇宙の存在根拠はいずこへ？という素朴な疑問がでてきます。雫が周期的に水面に落ちた時のその落ちた波動が宇宙のような感じではあります。また、渡辺さんの宇宙の周期に関しての見解もよろしければ教えて下さい。

恒星、惑星　　　20代:男性:04/3
<1>全ての惑星は恒星に属し、全ての恒星はどこかの銀河系に属しているのですか？どこにも属さず宇宙をさまよっている恒星や惑星は無いのでしょうか。
<2>銀河には2000億個の恒星があり、そんな銀河が宇宙に一兆個以上あるとおっしゃっていますが、どこからその数字は出てくるのですか？実際に2000億個の恒星をみつけ、一兆個の銀河を観測したわけではありませんよね？

<1>基本的にそうなると思います。宇宙全体が広がる過程で、密度の濃い所と薄いところの差が、始めは10万分の1程度で、非常に一様であったのに、だんだん密度の差が大きくなり、非常に濃い所と薄いところができてきます。濃いところは、まず銀河団という大きい固まり、その中に、さらに銀河という固まり、太陽系のような固まり、恒星、惑星というように、より小さい固まりができてきます。したがって、恒星や惑星は、いずれかの太陽系のようなもの、銀河、銀河団に属すると言って構わないと思います。

<2>推定です。私が推定したわけではありません。天文学者が推定して本に載せたのを、私はみただけです。限られた空間での、数を数え、それが、宇宙空間にまんべんなくあるとして、推定したものと思われます。

　　　高校生:男性:04/3
光より速いものはないと言われていますが、もし仮に銀河ほどの何十万光年もある星などが爆発をおこしても、光の速さが最速なのですから破片とかの広がりも何十万年もかかるのですか？ものすごい爆発のはずなのにあまりにもたいしたことないように思いましたから。

そうです。また、情報も光より速く伝わらないので、銀河の中心である事件が起き、その情報が、銀河全体に広がるには、何十万年もかかります。

自転　磁力　　　30代:男性:04/3
<1>地球は重力によって太陽にひかれているが自回転することによってある一定の距離を保っているというを聞いたことがあるのですが（なぜ保てるのかわからないのですが）
<2>よくＳＦ映画で宇宙船から命綱をつけて作業をしていて命綱が切れて宇宙の藻屑となるというシーンをよく見かけるのですが磁石で引き寄せる事ってできないのでしょうか。宇宙のなかで重力という力が作用しているということは磁力を使用するという事も可能なように思うのですがどうでしょうか。

<1>地球が自転していなくても、太陽の周りを、円軌道に近い楕円軌道で公転します。

<2>電気の力や磁気の力は、宇宙空間でも伝わります。大きな磁石で、車をくっつけ、宙に浮かすのを見たことはありませんか。あれと同じことが宇宙空間でもできます。ただし、あのように大きな装置になるだろうし、かなり接近しないと、磁石の力の効果が表れないので、宇宙空間を漂う人間を磁石で引きつけるのは、無理だと思います。ひもをつけたり、人間自身が小型ロケットを持つ方が実用的でしょう。

無　　　高校生:女性:04/3
宇宙ができる前の「無」の状態っていうのがどうしても理解できません。宇宙はいったいどこにできたのですか？

本当に何もない所から、何かが生まれるわけはないですよね。物質もエネルギーも空間も時間もない所から、宇宙が始まったと考えられています。物質もエネルギーも空間も時間もないのだけれども、そういうモノを作り出す元の何かはあったわけです。そういう最初の状態を「無」と表現しているわけです。じゃあ、元の何かとは何か。それは、はっきりしていません。5次元以上の高次元の世界であったかもしれません。ごめんなさい。この程度しかわかりません。

ブラックホール　　　40代:男性:04/3
ブラックホールの吸い込んだものはその後どの様になってしまうのですか。

もちろん、物体の形は壊れ、核もばらばらになり、クォークが飛びかう状況になるのでしょう。クォークは壊れるのでしょうか。現在では、クォークを作る、より根元的な物質は考えられていませんので、わからないということでしょう。質量・電荷・運動量などの物理量は保存されるようです。

ホーキング効果と言って、ブラックホールから質量が漏れてくることが起きます。したがって、ブラックホールの総質量が減り、最後にはなくなってしまします。ブラックホールの蒸発と言います。

吸い込まれた物質が、他のホワイトホールから出てくるのだと言っている科学者もいるようです。ブラックホールが存在する証拠はありますが、ホワイトホールが存在する証拠は見つかっていません。ホワイトホールはないのかもしれません。

月の出てくる位置　　　30代:女性:04/3
月の出てくる位置が、日によって代わってくるように見えます。それには、何か法則があって、毎日、何度ぐらい移動するとかあるのですか?。月の白道は、太陽の黄道に対してと5度8分傾いていて、白道と黄道が交わっている公転は、月の公転の方向と逆向きに約18.6年の周期で東から西に動いているようですね。でも、18.6年の周期で、起動が少しずつ、ずれるならば、見かけは、あまり月の出る場所は変わらないように思うのですが、目で見て、月の出てくる場所が、だいぶ違うように思います。月の出てくる位置の法則があったら、教えてください。

月はいつでも東から出てきます。三日月や半月の時は、昼間に出てくるので、東の空のそういう月を見ることは少ないでしょうが。その出てくる位置が、地上の建物に対してだんだん変わっていくという意味でしょうか。もう一度質問して下さい。

位置エネルギー　　　女性:04/3
質量Ｍ半径Ｒの物体Ａの表面から質量ｍの物体Ｂが速さｖで真上に発射させたとき、発射した瞬間のＢの運動エネルギーと位置エネルギーはいくらか？
　　　運動エネルギー＝１/２ｍｖ2　　位置エネルギー＝０　　だと思うのですが自信がありません。どうでしょうか？

物体Ａから距離がｒになったときＢの位置エネルギー、そしてこのときの速さを力学的エネルギー保存則から求めよ。
　　　位置エネルギー＝−ＧＭＮ/r　　力学的エネルギーは　１/２ｍｖ2−ＧＭＮ/r　　で解くべきか、それとも　　１/２ｍｖ2＝１/２ｍｖ2＋ｍｇｈ（ｍｇｒ）　　で解くべきかわかりません。

回答は　質問-物理　に掲載しました。

太陽までの距離　　　高校生:女性:04/3
完全な半月で上弦の月は、午後少し立つと東の空に昇り始める。その時期を調べて”地球と月の距離”と”地球と太陽の距離”の比を観測しなさい。その道具を工夫し説明しなさい。という問題があるのですが、何を言っているのか全然わかりません。ハテナって感じです。この問題は根本的にどのようにして考えていけばよいのですか？この物理現象が起こるのはなぜかを説明し、実験で確かめるにはどのようにしたらよいのですか？

答えは、1:400です。太陽は月より400倍遠いという意味です。

まず、月の満ち欠けと、太陽・地球・月の関係を理解しましょう。図が教科書に出ていませんか。次のようにしておきましょう。

地球:時計の中心にあって、反時計回りに自転している。1日1回自転する。
太陽:時計の12時の方向の遠くにある。時計の半径の400倍の所。今はこの値を求めようとしている。
月:時計の文字の所を、反時計回りにぐるぐる回る。1ヶ月で1周する。

地球は、太陽側の半分が昼、反対側が夜
月は、太陽側の半分だけ光っていて、残りは暗くて見えない

満月:月が6時の所　地球から見ると、月の全面が光っている　ただし、地球の影に入らない時(普通は入らない、入ると月食になる)
新月(月が見えない):月が12時の所　地球から見ると、月の全面は太陽と反対側だから見えない　ただし、月が太陽を隠さない時(普通は隠さない、隠すと日食)
半月:月が3時と9時の時　9時が上弦の月(地球から見ると右側が明るい)　3時が下弦の月(地球から見ると左側が明るい)

完全な半月という意味は、太陽・月・地球を結ぶ角度が90度になるという意味。したがって、そうなるためには、正確に9時ではなく、少し9時を過ぎた所(太陽側にちょっと寄った所)。その時、太陽・地球(時計の中心)・月が作る角をxとおきます。xは90度より小さいです。

三角関数は習いましたか。太陽・地球・月が作る三角形で、次のような式ができます。

cos(x)=(地球と月の距離)/(地球と太陽の距離)

従って、完全は半月の時、地球から見て、太陽と月が作る角度xを調べれば、計算で、求めたい比を求めることができます。

ただし、答えの1/400を出すためには、角度xは、89.85度になります。1度の角度の1/50〜1/100を正確に計る必要があります。太陽や月の直径は角度で言えば、約0.5度です。直径分の数分の一を正確に計る必要があります。

また、昼間しか観測できないので、太陽はまぶしいし、月はかすかにしか見えないので、観測装置を工夫する必要があります。特に、望遠鏡で太陽を見たら失明しますので、絶対してはいけません。

以上、普通の人が作れる物ではないと思います。六分儀などを使えばいいのでしょうか。

宇宙にはなぜ空気がないのか。小学1年生:2002/9　2004/2

空気は、粒粒で、できていて、それが、空中をピュンピュン飛び回っています。粒は、目に見えないほど小さく、数え切れないほどたくさん飛び回っています。空気をほっておけば、どんどん広がっていってしまい、最後には、なくなってしまいます。地球では、地球の重力のため、空気が地上にたまっていて、宇宙のかなたに飛んでいってしまわないのです。

地球でも、上に上がるにつれて、空気は薄くなります。標高3000mで10分の７、標高5000mで半分、1万メートルで4分の1ぐらいになります。ロケットが飛ぶような、さらに高い所では、空気は、ほとんどありません。地球を飛び出した、宇宙空間では、空気は飛び散ってしまっています。

月にも、重力はありますが、月は地球より小さく、空気をためておけるほど、重力が強くないので、月には、空気がありません。

宇宙全体の成分…3/4が水素、1/4がヘリウム、他の物質は少々

光の速さ　　　大学生:男性:04/2
観測地点１で、"太陽の光の速さ"を計ると、観測地点２で計るのでは光の速さは同じですか？計り方は、時間sの間に進む距離から、速度をだします。そうしたら、太陽から飛んできた光は１の地点では地球の回る速さほど多めに進んだように計れます。２の地点では地球の回る速さほど少なめに進んだように計れます。このことから、１か２で時間が早く進んでいないでしょうか？

電車の中から、別の電車が走っているのを見たことがあるでしょう。同じ方向に進んでいるのなら、両方止まっているように見えたり、ゆっくり動いているように見えます。逆向きに飛んでいるのなら、あっという間に通り過ぎます。自分がどちら向きにどのぐらいの速さで動いているかで、もうひとつの電車の速さは違って観測されます。

しかし、光の速さを測ってみると、観測者の速さや動く向きに関係なく、一定になります。変でしょう。でもこれは観測的事実です。そのことから理論を組み立てると、特殊相対性理論ができます。

光は、この宇宙の中で特別なモノです。日常ある物質とは違うモノです。宇宙には、基本的に4種類の力しかありません。電気や磁気力、重力、原子核に関する力2種、以上4種類です。光は、そのうち、電気や磁気力を運ぶモノなのです。また、光より速いモノはありません。

光を例にしましたが、電車でも光に近いスピードになってくると、似た効果が大きくなります。例えば、光の半分の速さで進む2つの電車がすれ違うとします。電車の中の人は、もうひとつの電車が、光の速さですれ違うように見えるのでしょうか。違うのです。もっと遅くすれ違うように見えるのです。

我々は、4次元の世界に住んでいると言われても、3次元の空間+時間としか思っていないでしょう。3次元の空間があって、時間が宇宙全体で同じように流れていてという感覚です。そうではなくて、時間と空間はもっと密接な関係があって、光の速さに近いスピードになってくると、空間と時間が互いに影響を及ぼし、ゆがめたりします。

どっちが遅い　双子のパラドックス　　　大学生:男性:04/2
地球からロケットが光に近い速さで出て行き、月を回って帰ってきたとします。ロケットには時計が積んであり、正確に時間を刻んでいます。地球にも時計があり、正確に時を刻んでいます。ロケットが地球から帰ってきたら、地球の時計で60分かかったとします、ロケット内の時計は50分でした。ここまでは、特殊相対性理論どうりですよね？しかし、ここでロケット内にいた人に基準を持ってきたらどうでしょう？絶対静止空間は存在しないのだから、ロケットが基準の座標系と考えたら、地球が光に近い速さでロケットから遠ざかり、帰ってきたとなり、ロケット内の時計が60分、地球の時計が50分となり、まったく逆の結果が出てしまいます。

双子のパラドックスと言って、いろいろな本に解説が出ています。要するに、ロケットと地球は同等でないということです。

地球の動きは等速直線運動に近似できる。(正確には、円運動ですけど)
ロケットは、地球を出たあと、加速し、月まで飛んだ後、スピードを遅くし、飛ぶ向きを変え、今度は加速し、地球に帰って来る。

以上、2つは、ロケットが加速度運動(等速直線運動でない)をしているという点で、地球にいる人とは違います。ロケットに乗っている人は、スピードをゆるめたり速くしたりする時に、エレベータに乗ったときのあの感じ、加速度運動による、仮の重力を感じます。逆に、地球にいる人は、ロケットが月の周りを回っても、何の重力の異常を感じないでしょう。

ロケットがスピードをゆるめたり速くしたりしている時間に、地球では、時がどんどん進むということだそうです。それ以外のロケットが一定のスピードで飛んでいるときは、ロケットと地球は同等です。地球の座標系で考えれば、ロケット内の時計は遅くなるし、ロケットの座標系で考えれば、地球内の時計は遅くなります。

地球の座標系で考えると、ロケット内の時計は遅くなるのですが、じゃあそれは実際どう見えるかは、また別の問題です。ロケッチ内から地球に向かってテレビ中継をしてもらいます。どう見えるでしょうか。遠ざかっていくときと、近づく時と、違うように見えます。詳しくは、以下の私のページを読んで下さい。

>> 特殊相対性理論その1 02/3
>> 特殊相対性理論その2 02/4
>> 特殊相対性理論その3 02/4

地球で、ジェット機に時計を積み、地球一周をしてきます。そうすると、ジェット機内の時計は遅れます。ジェット機の速さは光に比べると、とても遅いので、そういう効果はとても小さいのですが、実際観測できたそうです。

真空中　　　大学生:女性:04/2
<1>真空中に、火を噴射したらどうなるのですか。<2>水は、一気に飛び散るのですか。<3>宇宙飛行士のユニフォームの構造はどうなっているのですか。

<1>酸素を必要とする燃焼なら、すぐ消えるでしょう。ロケットは、あらかじめ水素と酸素を混ぜて、燃焼させているので、ロケットの後ろから炎が吹き出しています。

<2>アポロが月に行くときに、尿をロケットの外に捨てた時の様子が書いてありました。水滴がきらきら光ながら、ロケットの後ろに漂い跳び去って行たそうです。水を真空中にまいても、すぐには飛び散らないで、ある程度の時間は、水滴のままで宇宙空間を漂うようです。その後、蒸発するのでしょう。

20代:男性:この「<2>水は、一気に飛び散るのですか。」という質問はおそらく真空中での事と思いますが、私の知る限り（地上での実験を見ました）では、まず沸騰します。気圧の関係で沸点が下がる？その後一瞬で凍ってしまいました。偶然かもしれませんが細い氷の柱が出来ました。

<3>わかりません。本で見たことはあります。

太陽系　中学生:男性:04/2
太陽系などの自転はどうして反時計回りが多いんですか？

太陽系の太陽や惑星や衛星などは、全部ばらばらばらにできたのではなく、みんな一斉にできたからです。物質が集まりだし、だんだん大きなもやもやになり出します。それぞれの物質は、かってな方向に動いていましたが、集まり出すと、全体としてある方向に回転し、さらに、その回転する速さが増して行きます。その大きなかたまりの中にさらにいろいろな所で物質が集まりだし、回転の中心に太陽ができ、ところどころに惑星ができます。最初の大きな固まりは、現在の地球の北極方向から見て、反時計回りでしたので、太陽の自転や、惑星の公転・自転は、反時計回りになります。

隕石衝突　50代以上:男性:04/2
アノマリウン海星が１万２００年後には地球とぶつかるとＮＡＳＡで働いている友人から聞きましたが、その衝突した時に想像できる地球に対する被害はどれくらいですか？

アノマリウン海星？以下、ニュートン2002年9月号より

6500万年前、中生代の終わり、新生代の始まりの時期に、恐竜が絶滅するのに大きな影響を与えた隕石が、地球に衝突した。

直径約10km
メキシコのユカタン半島へ
マントル層まで達した
高さ数百mの津波
大量のちりがまいあがり、太陽熱を遮断し、数年間の冬をもたらした
その後、空が晴れると、気温が急激に上昇した

隕石に多く含まれるイリジウムが、その時代の地層に、普通の数十倍〜100倍の濃度で含まれていた。

2億800万年前、三畳紀の終わり、ジュラ紀の始まり、にも、隕石衝突があり、生物大量絶滅を引き起こし、その後の恐竜の繁栄をもたらしたという説が2002年に出された。

数千年前にも、アルゼンチンに、直径150m〜300mの隕石が衝突し、クレーターを作った。

直径1kmの1950DAという小惑星が、2880年に、地球に衝突する可能性がある。(NASA発表)

直径1kmの小惑星は、6500万年前の隕石の、直径は1/10である。体積や重さはその3乗、すなわち、1/1000になるので、地球全体を巻き込む大惨事にはならないのだろう。

大気中　大学生:女性:04/2
小さいころから不思議に思っていたんですが、大気中にはさまざまの分子が自由に飛び回っているんですよね。その間には何があるのですか？真空なのですか？なにもないのに飛び回ることなんてできないし。

いい疑問だと思います。不思議ですよね。不思議だと感じる心が素晴らしいと思います。

何もないということでいいと思います。空気中の窒素や酸素の分子は、莫大な数の分子が、高速で飛びかっていて、お互いにがんがんぶつかりあい、進む方向を頻繁に変える状況です。分子は、遅いのもあれば速いのもあるのですが、どの分子もある程度の運動エネルギーを持っていて、止まることはありません。それらの分子と分子の間は、何もないということでいいと思います。

光や電波も空間上を伝わっていきます。何もない空間を伝わるということでいいと思います。量子力学では、光や電波が伝わる空間には、電磁場があると言って、「場」という物があるのだという言い方をしますが。

宇宙は「無」から生まれたという言い方もします。エネルギー0の場所に、ほんの一瞬物質が生まれ、そして消え、そういう事が頻繁に起こっていると考えます。「何もない空間」から、物質が生まれるのです。でも本当に「何もない」のなら、何も生まれないわけで、「何もない」という意味は、その都度考えなくてはいけないと思います。

以下の量は、物理の本に載っていると思います。私に手元にはありません。なるべく調べておくようにはします。

大気中の分子のスピード
どのぐらい跳べば、他の分子とぶつかるのか

一番遅いもの　20代:女性:04/2
宇宙で最速のものが光ならその反対に一番遅いものとは何なのでしょうか？また、地球上のみで考えた場合では何になるのか教えてください。

止まっているものすべてです。光(電波も含む)以外のものは、速さ0から光の速さまでの、自由な値を取ることができます。光(電波も含む)だけは、止まったりゆっくり進んだりすることはなく、常に光の速さで進みます。ただし、例えば、ガラスの中では、真空中より遅く進みますが、それもそのスピードでしか進みません。

ブラックホール　中学生:男性:04/1
地球の中心部にはブラックホールがあるときいたんですが本当ですか？

ないです。

土星の衛星　中学生:女性:04/1
土星の衛星についての質問ですが、今現在土星はいくつの衛星を従えているのですか？図鑑やインターネットで調べたところ、18・22・24・28・30・31とたくさんの結果が出てしまいました。確実な結果が知りたいので教えてください。

31個です。2003年に、新しい31番目の衛星が見つかったそうです。nasaで調べた最新の結果なので、間違いないはずです。ちなみに、土星は saturn 、衛星は satellite 、です。アメリカ宇宙航空局は、 nasa です。検索してみてはどうでしょう。私は、以下のページを見ました。

http://learn.arc.nasa.gov/planets/6/mirror/Solar%20System%20Exploration%20Bodies%20Saturn.htm

http://www.ifa.hawaii.edu/~sheppard/satellites/satsatdata.html

http://www.nasm.edu/ceps/etp/saturn/satmoons.html

http://seds.lpl.arizona.edu/nineplanets/nineplanets/saturn.html

衛星の名前を、上記のサイトで調べることができます。

星の表面の重力　40代:男性:04/1
ある星の中心部の質量がそれ以外の部分に比べて大きい場合と均等な場合では全体の質量が同じで直径も同じ場合、表面上で感じる引力は異なりますか？中心部が重い場合と全体が均等な重さ場合では全体の重さや直径が同じ場合、表面に住んでいる人の感じる引力は異なりますか？

同じになります。質量の分布が球対称である場合、すなわち、質量が半径にだけ関係している場合、球の外部に及ぼされる重力は、その球内の質量が全部中心に集まっている場合と同じになります。質量を表面上に薄くばらまいても、中心にどーんと集めても、総質量が同じであれば、球の外部に及ぼす重力は同じになります。

星の存在　中学生:女性:星の存在の意味は？

宇宙ができて、水素やヘリウムが宇宙に充満して、だけど星ができなかったらどうなるかという、質問だと解釈します。水素やヘリウム以外の原子ができない。複雑な分子ができない。生物が生まれない。水のような液体がたまることがないので、生物が進化しない。

水星の大気　中学生:女性:03/12
水星の大気の成分は何ですか

水星に大気はありません。

太陽系の星の温度　中学生:女性:03/12
太陽系にある星の平均温度は何度ですか。

その星の表面温度を調べました。

地球　大気がある　1気圧　-30℃〜40℃ぐらい
月　大気がない　-175℃〜100℃
太陽があたれば急激にあつくなり、日陰になれば冷たくなる
水星　大気がない　-200℃〜400℃
金星　大気がある　100気圧　470℃
火星　大気がある　0.01気圧　0℃ぐらい
木星・土星・天王星・海王星はそれ自体が主に水素でできていて、-200℃〜-150℃

フラウンホーファー線　高校生:男性:03/12
なぜ、フラウンホーファー線から太陽の大気の成分がわかるのでしょうか？その原理を教えてください。

原子の真ん中に核があり、その周りを電子が回っています。原子にエネルギーを与えると、電子がより高いエネルギー状態の軌道に移ります。与えられるエネルギーは、どういう大きさでもいいのではなく、その原子ごとに決まっています。ただし、1種類ではありませんが。鉄なら、4383オングストロ-ムの青色を吸収し、より高いエネルギー状態に移ります。太陽からいろいろな大きさのエネルギーが出てきます。そこに鉄があると、4383オングストロームの光は、鉄に吸収されてしまうのです。太陽の光を色ごとに見ます。プリズムで見ます。赤から紫まで、虹色に見えますが、黒い縞模様がたくさんできます。そのうちのひとつは、4383オングストロームであって、鉄によって吸収され、地球まで届かなかった光なのです。これで、太陽に鉄があることがわかります。

太陽がブッラクホール　大学生:男性:03/12
もし、太陽が同じ質量を持つブッラクホールになったとすると、地球の運動はどのような影響を受けるのでしょうか。

地球の運動に影響を与えるのは、地球を引っ張る星の質量だけです。したがって、太陽の質量が変わらなければ、太陽が普通の星だろうが、ブラックホールだろうが、その重力は変わらないので、地球の運動には影響がありません。

星の成分　中学生:女性:03/12
星の成分は何ですか？

夜空に光る普通の星、すなわち恒星の成分は、ほとんどが水素です。宇宙全体の物質の成分も大部分が水素です。次の成分がヘリウムです。水素は陽子１個だけで、ヘリウムは陽子2個と中性子2個でできています。他の元素は、もっとたくさんの陽子や中性子からできています。

ブラックホール　中学生:男性:03/12
クェーサー、セイファート銀河などの天体は、中心から鋭いビーム状のジェットを放出していますよね。その天体は、光が一時間かかって進む距離（太陽と地球との距離の約７倍）より小さいのに、普通の銀河の1,000倍ものエネルギーを出していて、その天体とは、質量が太陽の100万倍という巨大ブラックホールとそのまわりを回転している高温ガス円盤以外には考えられないのは本当ですか？

そうだと思います。それだけの質量が、それだけの狭い領域に集まっていると、ブラックホールになってしまうということです。

宇宙の中心　30代:男性:03/12
1965年、電波望遠鏡で、宇宙のあらゆる方向から３Ｋ（摂氏マイナス270度）という超低温の微弱な電波が絶えず送られ続けていることが発見され、それが宇宙背景放射であるとわかり、「ビッグバン理論」は証明されたようです。でも、それだと僕たちの地球が宇宙の真ん中にいるということになります。もし地球が、真ん中ではなく、宇宙の果て近く（今の位置より１００億光年離れた場所）に位置していたとしたら、あらゆる方向から、同じ３Ｋの電波になるはずはないですよね。

3次元の中の有限な空間を考えると、宇宙の真ん中という考え方が出てきます。4次元、またはそれ以上の次元の空間の中での地球を考えます。でもそれはイメージがわかないので、次元を落として、2次元の空間しか認識できない生物を考えます。でもその2次元の空間は有限です。すなわち、地球の表面を歩き回ることしかできないアリのようなものです。電波が四方八方から来ます。場所を変えても同じです。どの場所が、地球の表面の中心ということはありません。

重力　小学生:女性:03/12
重力はどうやってできますか。又、どのようにしたらつくれますか。

すべての物質どうし引き合います。それが重力です。

中性子星　40代:男性:03/12
パルサーと呼ばれる非常に重たい星(半径10kmくらいで太陽と同じくらい重いと聞きました)は,全部中性子で出来ていると聞いたんですけども。中性子は,寿命900秒程度で崩壊して陽子と何かの粒子になってしまうと聞いています。そうするとパルサーは,中性子星として存在できないように感じられるのですが,どこが間違っているのでしょうか?対生成が同じくらいの頻度で起こる?

中性子の寿命は、ひとつの中性子が周りに何もない状態でのものです。陽子と電子と反ニュートリノに崩壊します。普通の原子は陽子と中性子でできていて、その中では中性子は安定しています。

中性子だけの星はたぶん安定しているのでしょう。詳しい話はわかりません。または、中性子が陽子と電子に崩壊するのだが、放出された電子がすぐ陽子と結合し中性子になってしまうので、外から見ると変化がないように見えると解釈してもいいかと思います。

作用反作用　20代:女性:03/8
作用反作用の法則は、力の大きさが等しく同一直線上にあって向きが反対、ということですが、地球が物体を引く力の反作用は、物体が地球を引く力ですよね。力の大きさは同じなのに、物体が落ちるのはなぜですか？質量が違っても、力として大きさが同じだったら落ちたりしないような気がしてしまうのですが・・。

物事の本質をよく考えた、とてもいい質問だと思います。物理では、物事を簡単にするために、前提をおくことがあります。その前提を説明していない本や先生が多いので、逆にわかりにくくなっています。今の問題の前提は、地球は普通の日常の物体よりもとてつもなく重いので、地球はじっとしてて動かないことにしようという前提です。

質量が同じ物体を宇宙空間にそっと置きます。2つの物体はお互いに引き合い、両方とも動いて来て、最初の2つの物体があった位置のちょうど真ん中でぶつかります。

一方の質量を2倍にします。今度も同じような事が起こりますが、質量が大きい物体は動きにくいので、重い物体は、軽い物体の半分の距離しか動きません。最初の距離を3等分した点のうち、重い物体に近い所の点でぶつかります。

2つの物体の質量を変えても同じです。必ず両方とも動いて来て、最初の2つの物体の重心があった所、すなわち、2つの物体の質量の比がm:nなら、最初の距離をn:mに内分した点でぶつかります。重い物体に近い位置でぶつかります。

地球上で物を落とします。物は落ちます。地球は持ち上がります。ですが、地球が、その物の100倍の質量であれば、その動く距離は1/100になります。普通は、地球はもっと重い比率になるでしょうから、地球の動きは無視できる距離になります。無視した方が話が簡単になるので、普通は、地球はどっしりとして動かないと言う前提をおいて話をします。

月からは太陽はどのように見えますか　20代:女性:2003/8
月からは太陽はどのように見えますか。朝、昼、夜はありますか。

月は地球の周りを、約1ケ月で1回転します。うさぎさんがいる方の月面を常に地球に向けたまま、1回転します。月の裏面は地球からは見ることができません。月は、太陽に対しては、約1ヶ月で、1回自転することになります。

地球は、太陽に対して、1日で1回転します。地球から見ると、太陽が1日で空をぐるっと一周するように見えます。12時間昼で、12時間夜で、その繰り返しです。

月は、太陽に対して、ひと月で1回転します。月から見ると、太陽がひと月で空をぐるっと一周するように見えます。したがって、地球人の感覚から言えば、太陽は1日中(24時間じゅう)同じ場所にいて、動かないように見えます。ただし、ちょっとずつずれていきます。昼が約半月続きます。続いて、夜が約半月続きます。

月に空気はないので、朝焼けや夕焼けはないでしょう。

太陽の光が空気によって散乱されることもないので、空全体がまぶしいという事もないでしょう。太陽や月面を見ないようにすれば、他の星が見えるはずです。昼間ででもです。

地球や月から太陽までの距離は大きく(太陽は、はるかかなた)、地球と月の距離は小さい(月は地球のすぐ近く)、したがって、太陽と地球までの距離と、太陽と月までの距離はほぼ同じと見なしてかまいません。月から見る太陽の大きさは、地球から見ているのと同じ大きさに見えます。

ちなみに、地球は、地球から見る月の大きさの4倍の大きさで見えます。月の空を圧倒する感じでしょう。月から見ると、地球は満ち欠けします。満地球になったり、三日地球になったり、まったく見えない日があったりします。月から見ると、地球は空のほぼ1点に止まって見えます。ずーとです。月に降りた場所によって、空の真上にずーと地球が見えていたり、空の低い所に、地球がずーとべったり輝いていたりするように見えます。月の裏側に下りると、地球はずーと見えません。

太陽系　大学生:男性:2003/8
原始太陽が回転しているメカニズムがいまいちわかりずらいのですが。また原始太陽の周りに宇宙空間のちりやガスがディスク状に集まり、現在の惑星が生まれたということですが、重力の等方性を考えると、ちりやガスはディスク状ではなく球殻状に集まるように思えるのですが。これは回転と関係するのですか？

そうです。時計を立てて、12時と6時の所を軸にして回転させることを考えます。軸はまっすぐ立っています。太陽は時計の中心にあるとします。太陽系になる前の粒子が球状に散らばっていて、軸を中心に回転します。

3時や9時の所にある粒子は、太陽の重力と遠心力が一直線上に反対向きに働きます。粒子は、まっすぐ太陽に近づくか、遠ざかるか、止まっているかのどれかです。

12時や6時の所にある粒子を考えます。太陽の重力しか働きません。遠心力は0です。したがって、太陽に近づいていきます。

2時や10時の所にある粒子を考えます。太陽が、時計の中心に向かって引っ張ります。遠心力は、外側に、ただし、水平の向きに働きます。2つの力をあわせると、下向きに働く力が残ります。

4時や8時の所にある粒子には、上向きに働く力が残ります。

したがって、粒子は、時計の中心と、3時と9時の所を通る、水平なお皿の部分に、集まります。

真空のエネルギー　大学生:男性:2003/8
真空のエネルギーは現代物理学ではまだ解明できないのですか？あと、真空のエネルギーによって、ワームホールを拡張させることができるのは本当ですか？

量子力学的な効果によって、非常に短い時間なら、エネルギ-0の状態、すなわち真空の場から、ペアの粒子が生まれては消え、という、ことが起きます。それが、真空のエネルギーのようです。実験によって、その大きさも測定されています。ただし、それを宇宙全体に適用すると、実際のこの宇宙のエネルギー状態と、大きな矛盾が生じてしまいます。その謎を解くのが、課題のようです。

ワームホールうんぬんは、わかりません。

太陽系　大学生:男性:2003/7
太陽系の定義はなんですか？どこまでが太陽系ですか。

太陽の十分強い重力圏内にあり、太陽の周りを回転している範囲だと思います。カイパーベルトと言って、彗星の巣があるのですが、これは、1000天文単位まで広がっているそうです。

1天文単位…太陽から地球までの平均距離。1.5*10^11m
木星が5天文単位、海王星が30天文単位、冥王星が40天文単位

1光年はおよそ60000天文単位、最も近い恒星で4光年、240000天文単位、すなわち、カイパーベルトの240倍
1000天文単位と言っても、宇宙の中では、ほんの太陽の周りだけなのですね。

二つの宇宙がぶつかる　高校生:男性:2003/7
もし自分たちが居るこの宇宙と同じような宇宙が存在すると仮定して、二つの宇宙がひろがっていってぶつかったらどのような事が起こりますか

科学者は、宇宙どうしは別の世界であって、互いに影響を及ぼしあうことはないと考えているようです。ただし、ブレインと言って、宇宙は高次元の中に浮かぶ膜のようなものだと考えている科学者は、その膜同士が衝突することによって、ビッグバンが始まったのだと考えているようです。

なぜ浮かんでいるのか　小学生:女性:2003/7
なぜ宇宙に地球や他の星が浮かんでいるの？

なぜぷかぷか浮かんでいるのか、なぜ落ちないのか、不思議だなという意味だと解釈して答えます。

風船を考えます。ぷかぷか浮かんでいます。風船には重力と浮力が働いています。重力とは地球が風船を下向きに引っ張る力です。浮力は上向きに働く力です。大気がある所に物を持ってくると必ず浮力を受けます。水の中に体を沈めると浮かぶのと同じです。重力と浮力がつりあっていると、風船はぷかぷか浮かぶことになります。

地球にも太陽の重力が働きます。月からの力もあります。他の惑星の力もあります。宇宙全体のすべての物質から地球は引かれています。そういう意味で地球も宇宙の中にぽっかり浮いているわけです。

ただし、ぽっかり浮いているというのは、止まっているという意味ではありません。地球は太陽の周りを回転しているし、太陽も銀河系の一員として回転しているし、その銀河系自身も動いています。

宇宙での体の変化　-「宇宙旅行」ナツメ社2003年2月発行本体1300円-　2003/7

長い間無重力状態で生活すると

骨のカルシウムが減少し、もろくなる。人間のからだにはおよそ1kgのカルシウムがあるが、1年間で300gのカルシウムが減少する。
筋肉が萎縮する。筋肉を使わないと、筋肉が脂肪に変化してします。3ヶ月で筋肉が20%した例がある。1日に2時間の運動が必要である。

何年前の光か　大学生:女性:2003/7
私達が地球上で見ている星は何年前に光を発したものなのですか？

太陽なら8分前、最も近い恒星で4年前、天の川の中心で3万年、アンドロメダ銀河は200万年前、最も遠い銀河でざっと100億年前です。

太陽ばっかり 大学生:女性:2003/7
もし、生まれてくるすべての星の重さが同じで、太陽程度の重さだったとします。そのような銀河が存在した場合、その銀河では私たちの銀河と比べてどのような違いが生じる可能性がありますか？

試験問題か宿題なのでしょうね。要するに、重さが異なる星があることで、どういう事が起きるのかを考えればいいわけですよね。そして、その逆を考えればいいわけです。授業で、星の重さが異なることで起こる現象は習っていませんか。

星の色が同じ。すなわち黄色の星ばかり
星の重さが同じなら、星の進化のスピードも同じになるので、もしほとんど同時に生まれたのなら、同じ年代の星しか存在しない。
いろいろな星の進化状況が同じなら、生命が生まれ、知性体になるのも同じ時期に起きている確率が増すので、異星人に会える確率が増す。
太陽より3倍重い星は、最後に爆発したあとにブラックホールになるのだが、それが起こらない。

ごめんなさい。この程度しか思いつきません。

宇宙の大きさ 2003/7

我々の銀河系の重さや星の数、宇宙全体の重さや星の数は、もちろん数えることはできませんが、おおよそ見積もることはできています。我々の住んでいる銀河系の太陽のような星(恒星)は約2000億個と言われています。そういう銀河が宇宙全体では1兆個以上も存在すると言われています。

宇宙の始まり 20代:女性:2003/7
3年程前に「宇宙誕生の新説」が発表されたのをご存知でしょうか？確か「宇宙の出来る前には時間も空間も物質も無く、"ゆらぎ"だけがあった」というような事が書いてあったのをWEBで読んだのですが、今はそのHPを見ることができません。とても興味深い内容でしたしもっとよく知りたいので、ぜひ渡辺さんの言葉でもう一度教えていただけないでしょうか？あと、当時は一番有力な説とされていましたが、その後新しい説が発表されたのでしょうか？

3年前ではなくだいぶ前からある説のように思いますが。
非常に小さい物を考える量子力学という領域では変なことが起こります。不確定性原理というのもそのひとつです。ひとつの電子が、同時に2つの穴をすりぬけたようにしか解釈できない事が起きたりします。何もない空間に、エネルギーの固まりがぽっと突然生まれたりします。そういう事が、常にぽこぽこ起きています。ただ、非常に短い時間なので、日常の生活ではだれも気がつかないというわけです。
その突然生まれたエネルギーの固まりは普通すぐ消滅するのですが、条件がそろうと、ビッグバングを起こし、我々の宇宙と同じ宇宙が生まれます。宇宙はたくさん生まれているというわけです。我々の宇宙からは認知できない宇宙です。
我々の宇宙の一部から、そのような宇宙が生まれているのだという説もあります。
宇宙は、5次元以上の高次元に浮かぶ膜のようなもので、その膜が別の膜と衝突すると、そこでビッグバングが起こるのだという説もあります。

宇宙はどこまで続いているのですか？中学生:女性:2001/8,2003/7

A6　宇宙は137億年前ぐらいに突然ポットできたものと考えられていて、とりあえず、137億光年先、すなわち、137億年で光が届く距離まで宇宙はあるようです。
アインシュタインの一般相対性理論を宇宙全体の進化に応用すると、(宇宙は複雑な構造をしているので、宇宙全体に1つの理論をとても応用できるはずはない。しかたがないので、宇宙全体は一様・等方であると仮定して適用する)、次の3つのシナリオが考えられます。

宇宙の膨張するエネルギーが、膨張を止める重力を上回っている。
宇宙は無限の大きさであって、これからも宇宙の膨張が続き、膨張のスピードは増していく。
宇宙の空間はゆがんでいて、宇宙に三角形を作ると、その内角の和は180度より小さくなる。
宇宙の膨張するエネルギーが、膨張を止める重力とちょうど釣り合っている。
宇宙には限りがあるが、これからも宇宙の現在のスピードで宇宙の膨張が続く。
宇宙は平坦であって(空間がゆがんでいなくて)、宇宙に三角形を作ると、その内角の和は180度である。
宇宙の膨張するエネルギーは、膨張を止める重力より小さい。
宇宙には限りがあって、現在は膨張しているが、いつの日か、収縮に転ずる。
宇宙の空間はゆがんでいて、宇宙に三角形を作ると、その内角の和は180度より大きくなる。 

上の3つのシナリオは、宇宙の物質やエネルギーの量によって左右されます。最近の観測では、シナリオ2に限りなく近いものの、シナリオ1らしいというのが最有力です。

ブラックホールってどうやってできるの？小学生:女性:2001/8,2003/7

A3　重たい物をギュッと小さくすればブラックホールができます。地球程度の重さの物なら直径3kmほどに縮めればブラックホールになります。普通の場合では、そのように圧縮する方法がないので、できません。ただ、次のような場合には特別な状況になり、ブラックホールができます。

太陽のような恒星が終わりを迎えた時、爆発し、ある程度重たい星は残りの中心に、ブラックホールができます。
銀河系の中心に太陽の星の何億個の重さ物質が集まりブラックホールができます。
宇宙の始まりに、小さいブラックホールがたくさんできたという説があります。

Q8　地殻の成分の割合はどうなっているのですか。中学生:男性:2001/12

A8　地球の地殻の成分の重さの割合(%)

30代:男性:2003/7*ロケットの噴射力*
とあるアニメを見ていて考えたのですが、
<1>宇宙での推進力とは一体なんなのか、
<2>宇宙にて見かけ上停止している宇宙戦艦の艦首の片側だけで推進エンジンを噴射すると、戦艦は一体どういう動きをするのか、。物体の重心を中心にして回転するのか、噴射ベクトルのマイナス方向に物体全体が進みはじめるのか、想像がつきません。

<1>運動量保存の法則を使って前に進むので、質量のある物をスピードをつけて後方に噴射する必要があります。現在のロケットでは水素を燃焼させ、後方に高速で噴射します。

<2>物体の運動は、その物体の重心の動きと、重心を中心とした回転運動に分けて考えることができます。体操選手の月面宙返りは、おへその近くの重心はただの放物線運動、その重心を中心にして回転運動をしたものです。質問の件は両方です。前に進みながら回転します。

大学生:男性:2003/7*木星*
木星はどうして恒星にならなかったのですか？

質量が足りなくて、木星の中心で、水素の核融合が起こる圧力や温度に達しなかったからです。

小学生:女性:2007/7*宇宙の年齢*
ビックバンは、何億年くらい前に、起こったのですか？

アメリカのNASAから新しい観測結果が出ました。宇宙背景輻射と呼ばれている、宇宙全体にある電波を正確に観測します。宇宙のどこからくる電波でもほとんど同じ電波なのですが、ほんの少しでも強弱があります。それを、100万分の1の精度で観測したそうです。その結果を、宇宙の進化の理論と照らし合わせて、次のようなに発表されました。

宇宙の年齢…137億年(誤差1%)

30代:男性:2003/6*宇宙旅行と時間の遅れ*
光の速さの99%で進めば、100年で、300光年先のベテルギウスまで行って帰って来れる。300光年先につくには　300年必要ですよね。（地球上の時計の計時で・・・　）

私の次のページを見て下さい。

--- 特殊相対性理論 ---
>> 特殊相対性理論その1 2002/3
>> 特殊相対性理論その2 2002/4
>> 特殊相対性理論その3 2002/4

さて、光に近い速さで旅行しても100年では、100光年ぐらいしか行けないのだろうか。違う。特殊相対性理論の効果により、時間がゆっくり進むので、ロケットの中の人は100年で100光年より遠い所まで行ける。

光速の80%で旅行すると、時間は5/3倍になる。100年で、100*0.8*5/3=133　133光年先まで行ける。

例えば、 v/c = 4/5 の時、root(1-(v/c)^2) = 3/5　になるから、S/So = 3/5
すなわち、距離5光年の星までは、ロケットにとっては、3光年に過ぎない。
3光年を 0.8*c の速さで進むのだから　3/0.8 = 3.75
3.75年でつく。

地球で考えれば、その星につくのにかかる時間は
5光年を 0.8*c の速さで進むのだから 5/0.8 = 6.25 すなわち6.25年。
ロケット内では、時間はすっくり進むように見えるから、6.25*(3/5) = 15/4 = 3.75
やはり、3.75年しかたたない。
両者の結果は一致する。

大学生:男性:2003/6*光の速さ*
ところで、最初の前提、光が宇宙の中で特殊な存在で)その速さはどのような運動をしている人にも同じ速度に観測される｣という部分が、どうしてなのか、わかりません。

物理というのは、なぜ自然がそうなっているのかを説明する学問だと考えると無理があるように思います。自然は、何も物理法則を知っていて、それに従って動こうとしているわけではありません。自然は、自然に動いているのです。それを、こういう風に解釈すると、わかりやすいよ、いろいろな事に、その解釈を広げて考えることができるよというのが、物理法則であると考えると、すっきりすると思います。

「光の速さは、観測者の速さに関係なく、一定である」、なぜそうなるかではなく、現実がそうなっているのです。それを、どう解釈すればいいのかを考えると、特殊相対性理論になるというわけです。

大学生:女性:2003/5*地球と太陽*何十億年後かに、太陽に地球がぶつかってしまうという噂をきいたのですが、それは本当なのでしょうか？他の文献でも、いろいろと調べてみたのですが、なかなかそういうことは載っていません。しかし、どうやら本当に太陽と地球の距離は縮まっている様子。調べた文献でもそのようにかかれていたのですが、どの説明にも「科学的理論から考えて」などや「計算してみると」としか書いていません。この科学的理論や、計算が知りたいのですが、どうやれば分かるでしょうか？

地球が太陽に近づいている、軌道半径が小さくなっていっているという話は聞いたことがありません。

太陽が進化し、巨大化することによって、地球が太陽に飲み込まれるということは予想されています。

小学生:男性:2003/5*ブラックホール*<1>人間にブラックホールは、作れるんでしょうか。
<2>ブラックホールにも一生があるんでしょうか。

<1>地球は作れるのか、太陽は作れるのか、宇宙は作れるのかという質問と同じだと思います。

<2>あります。変化します。ブラックホール同士が合体したりします。すべての物質を吸収しているのですが、量子力学的な効果によって、エネルギーが外側にもれ、ブラックホールがだんだん小さくなり、最後にはなくなってしまうということが起きます。

大学生:男性:2003/5*擬似重力*スペースコロニーの擬似重力内で野球をする場合、ボールの軌道などには影響はあるのでしょうか。できればどのような影響があるのか、それを求める計算式などを教えてください。

地上での、ボールを引っ張る重力を考えます。ボールは、地球のすべての物質から引っ張られます。ブラジルの大地からも、富士山からも、都会のビルからも、お隣のお友達からも、すべての物体から引っ張られているわけです。それらのすべての力を足しあわせると、地球の中心にすべての物質が集まって、その点から引っ張られていると見なすことができます。

したがって、ボールを引っ張る力は、地球の中心に向かっているし、中心に近いほど、すなわち、下にあるほど、重力は強くなります。

ですが、地上での物体の動きを考えるには、それでは面倒なので、次のように、簡単にしてしまいます。

重力の強さは、地球の中心との距離に関係なく、一定である。
重力の方向は、すべて平行(真下)

以上のような仮定のもとに、ボールの動きを考えると、放物線を描きます。もちろん、空気の抵抗を考えていません。

スペースコロニーを回転させて、遠心力で疑似重力を作ることを考えます。

コロニーの中心から遠いほど、遠心力は強い。
遠心力の方向は、半径の外側の向きであって、平行ではない

コロニーの半径が1000m、ボールの落ちる距離を1mと概算すれば、その影響は1/1000なので、ボールを投げているだけでは、だれも何にも気がつかないと思います。ごく普通の野球が行われれるはずです。

厳密に計算したければ、

半径r、回転する速さv、質量mに働く遠心力の大きさは、積を*、商を/、2乗を^2で表して、

m*v^2/r

コロニーが1周するのにかかる時間をT秒とすると、次のような関係があるので、

vT=2πr

以上二つの式から、遠心力は、

(2π/T)^2*r

半径に比例する力です。その力の向きは、半径の外側へです。

この式を使って運動連立方程式を解きます。xとyの直交座標系を使うと不便なので、半径と角度で場所を表す座標を使います。このあとは、私にはわかりません。ごめんなさい。

大学生:男性:2003/4
以前、ボイジャ−1号について質問いたしましたが、また疑問に思ったことがあったので、質問させていただきます。ボイジャ−などの探査機は何十光年、何百光年と地球を離れて探査活動を続けているわけですが、その調査したデ−タは、おそらく電波で地球に送っていると思いますが、そのデ−タも何十年、何百年とかかって、地球に送られてくるということなのでしょうか？光よりも電波の方が速いのでしょうか？

光と電波は同じものです。波長はエネルギーが違うだけです。したがって、進む速さは同じです。

NASA　2003/2/25「パイオニア10号は、2003年1月、最後の信号を送って来た。82天文単位、すなわち、太陽-冥王星の距離の約2倍の距離からである。光で11時間ほどかかる距離である。現在、さらに太陽系を抜け、我々の銀河系の中ではすぐ近所の星の、牡牛座の68光年先のアルデバランを目指して漂流中である。着くのに200万年かかる予定。」

Microsoft(R) Encarta(R) Encyclopedia 2000.から、「1977年に打ち上げられたボイジャー1号と2号は、80年11月と81年8月に土星系のそばをとおりすぎた。ボイジャー2号は天王星へとむかった。1986年1月、天王星から約7万km以内のところをとおりすぎ、海王星へとむかい、89年8月に5000km以内のところを通過し、太陽系を最終的にはなれた。」

まだ、1光年も離れていません。電源がきれて、電波を送ってきているわけでもありません。

40代:男性:2003/4
<1>遠方の銀河の方が、高速で遠ざかっているとする根拠は、いかなる観測結果によるものなのでしょうか<2>それと量子重力理論の最大のネックになっているのは、どういった問題点があるからなのですか

<1>ドップラー効果のみです。遠方の銀河の光のスペクトルを調べます。その光は、強い所や吸収線があって模様を作ります。すべての銀河が静止していれば、そのスペクトルの模様はある程度一致します。銀河の成分や光を出すシステムはある程度同じだからです。同じ波長の所に、同じ模様ができるはずです。ところが、実際はその模様が、波長が伸びる方にずれているわけです。波長が伸びる原因は、いくつかあるのでしょうが、遠ざかっていると解釈するのが、自然なようです。

Quasar には、水素のバルマー系列の輝線が顕著に見られます。4340オングストロームの青色、4860オングストロームの緑色、6562オングストロームの赤色にピークが見られます。特に赤色のピークははっきりしています。
バルマー系列とは、水素原子の電子が3番目以降の軌道から、2番目の軌道に落ちる時に出る光です。
ドップラー効果によって、青色の光は緑色や黄色や橙色に変化します。緑色の光は黄色や赤色に変化します。赤色の光は、赤外線の領域にまで変化します。

<2>ロケットを飛ばしたり、太陽と地球との関係や銀河系どうしの関係を調べるには、ニュートンの法則で十分なわけです。アインシュタインの一般相対性理論を使う必要はありません。重力が異常に強い場合、すなわちブラックホールや、宇宙全体の重量を考えるときに、相対性理論が必要になってくるわけです。さらに、高温・高密度での素粒子1個1個の重力を考えましょうと言うときに、限界が生じるようです。1個1個の素粒子を点と考え、計算すると、無限大の量が出てきます。そこで、ある程度広がりを持ったひもや膜を考えて、その打開策にしようとしているようです。

また、重力のもとの質量というものは,そもそもどの素粒子も0であって、その素粒子の動きにブレーキをかける場があって、それが、質量の起源になっているそうです。そういうことまで扱える重力理論を構築しようと模索しているようです。

回転系　50代以上:男性:2003/4
地上において、例えば電車に乗っている人から見れば、自分が静止していて景色が動いているように見えます。この時、地上を基準に測れば、電車の速さが時速何キロかということになります。逆に電車に乗っている人からすれば、景色（つまり地上の物体）が後方に時速何キロかで動いているということもできそうです。
地球が自転して太陽の周りを公転しつつ、太陽もまた銀河の中心に対して公転しているということは理解しています。宇宙においては、静止している物体はないので、ここで自分が静止していて、先の電車の例のように、昔の地動説にならって宇宙の星々が自分の周りを回っていると考えた場合には、数十億光年遠方の星々は、わずか２４時間で自分の周りを１周することになります。するとその速度は２４時間で半径数十億光年の円周を移動することになり、光の速度を軽く超えてしまいます。この考えはどこが間違っているのでしょうか。

「Aが止まっていてBが動いている。逆にBから見ると、Aが動いているように見える。どちらで見ても、同じ物理法則が成り立つ。」というのは、AとBとが、ともに、速さが一定で一直線に動いている場合に成り立つ事です。
「Aは自転していてBは止まっている。逆に、Aは止まっていて、Bはその周りを回っていると考えることができる。」というのは、AもBも速さが一定で一直線に動いている場合ではないので、単純にAとBの立場を入れ替えて、論じることはできないと思います。
したがって、地球は自転していてその周りの宇宙全体は止まっているのが事実であって、逆に、地球は自転していないで宇宙全体が回転しているという見方で、同じ物理法則が成り立つわけではないと思います。

40代:男性:2003/4
宇宙の膨張速度は、遠方では光速の90％程有り、さらに宇宙膨張は、加速を続けていると聞きましたが、光速を超えて膨張することなど有り得るのでしょうか？仮に光速に近づいたり、超えたりすると特殊相対性理論に照らして宇宙膨張の様子は、どのようになることが考えられるのでしょうか？

ハッブル定数の最新のデータは、2003年春に得られています。71km/sec/Mpc です。
これは1Mpc(メガ・パーセク)=(10^6*パーセク)離れた銀河は、秒速71kmで遠ざかっていることです。
アンドロメダ銀河まで725kpc(キロ・パーセク)=(10^3*パーセク)、すなわち約 0.7 Mpcですから、
おおよそ秒速50kmの速さで遠ざかっています。人間の最速の乗り物、月まで行ったアポロは、おおよそ秒速10kmですから、それよりも速いわけです。
<注>10^6は10の6乗、すなわち100万、10^3は10の3乗、すなわち1000を表します。

光のスピードは秒速30万kmです。秒速71kmのおおよそ4000倍です。したがって、ハッブルの法則が単純に成り立つと仮定すると、銀河の速さが光のスピードになるのは、おおよそ4000Mpcの距離ということになります。

1pc(パーセク)=3.2光年ですから、1Mpcはその100万倍、すなわち、320万光年です。銀河の速さが光の速さになるのが、おおよそ4000Mpcの距離でしたので、かけ算をして、約1300000万光年、すなわち130億光年です。

宇宙の年齢の最新のデータでは、137億年になっています。ビッグバンの起きた頃にある物が、おおよそ光の速さで遠ざかっていることになります。

宇宙の始まりより前に光を発している物はないので、その場所より遠くの事は考えないですみます。

では、今より100億年後も人間がいるとして、そのときに、130億光年より先は、どう見えるのか、光より速く遠ざかっているのかはよくわかりませんけれど、次のことは言えます。

物体Aと物体Bが光より速く遠ざかることは、特殊相対性理論より、あり得ない。
特殊相対性理論より、光の速さに近いスピードで動くものは、実際には、スローモーションで時が進むように見える。光のスピードに極限に近づくと、そこにある時計は止まっているように見える。

要するにたぶん、ハッブルの法則を相対論的に修正する必要があるのではないでしょうか。すなわち、後退速度と距離は単純に比例するわけではないと思います。または、学者に聞けば、3次元の宇宙が広がっているのではなく、4次元の宇宙が広がっているのだから、そんなに単純な考え方は間違っていると言うかもしれません。

ごめんなさい。以上のようなことしか書けません。

30代:男性:2003/4
地球の公転速度を計算してみてその速さに驚きました。そこで、疑問に思ったのは､地球の周りを回っている衛星は､なぜ高速で移動する地球の公転速度についてこられるのでしょうか？時速10万キロ強の地球のスピードに衛星が振り切られることなくしかも､地球の周りを回っていられる理由を教えてください。

地球は太陽の回っていますが、話を簡単にするため、地球が宇宙の暗黒の中をまっすぐにかなりのスピードで疾走しているとしましょう。

その地球から衛星を打ち上げましょう。宇宙空間に出ます。衛星は、地球のスピードについていけず、取り残されるでしょうか。

あなたは、新幹線に乗っているとします。まだ新幹線は止まっています。みかんを真上に軽く投げます。みかんは自分の膝におちてきます。あたりまえです。新幹線が走り出しました。一定のスピードになりました。走っている新幹線の中で、みかんを真上に軽く投げます。どこに落ちてきますか。自分の膝の上に落ちてくるでしょう。新幹線が走っているからといって、後ろの席の人の所に落ちることはありません。それをたとえば、ホームにいる人が見るとどのように見えるはずですか。あなたはみかんを斜め前になげたように見えるし、みかんは放物線を描いて、前の方に移動したあなたの膝の上に落ちるのが見えるはずです。一定の速さで進む新幹線の中のあなたは、新幹線が止まっている時に起こることと同じことしか起きないように観測されます。

疾走している地球上でも同じです。地球から見れば、地球が止まっている時と同じようにすべての現象が起きます。地球が動いていても、打ち上げた衛星が、宇宙空間に取り残されることはありません。

地球の公転を考えます。地球は太陽の重力を受け、公転します。衛星は、太陽の重力と地球の重力を受け運動します。地球の周りを回りながら、太陽の周りを回るという、らせんの動きをします。

中学生:男性:2003/4
例えば、光速の９５％で飛ぶとして、乗っている人は時間の遅れを認知できるとします。そして、急に速度を落とし、静止状態になったとすると、乗っている人は時間の遅れが無くなったことをを感じることができるのでしょうか？それとも、乗っている人の身体になにか異常がみられるのでしょうか？体が妙に動きやすくなったりするのでしょうか。

なりません。そもそも、光速の９５％で飛ぶとして、乗っている人は時間の遅れを認知できるわけではないのです。どのようなスピードで飛ぼうと、ロケット内での情報からは、ロケットのスピードを知る方法はありません。すべての物理法則、すべての体内の活動も、いつもと同じ、何の変化も起きません。

自分たちロケットの速さを知るためには、外部の何かと較べて、始めて知ることができます。自分から見て、光速に近いスピードで動いている物を観測すると、常識では考えられないことが起きるのです。

実際にどのように見えるかは、また別なのです。自分から遠ざかるロケット内の時計の動きや人の動きは遅く見えます。スローモーションのように見えます。自分に向かってくるロケット内のは時計の動きや人の動きは、早回しのように見えます。

詳しくは<特殊相対性理論>のページを読んで下さい。3ページあります。難しそうな所は飛ばして読んで、結論だけを読んでも構いません。

高校生:男性:2003/4
1.宇宙は大きさが有限なのに、何故、宇宙の端はないのですか？
2.宇宙空間は無重力で、ある方向に力を加えれば、再び力を加えなければずっとその方向に進んでいくのは空気抵抗が無いからですか？
3.磁気と重力の進む速さを教えて下さい。

このページを全部読んで下さい。
そうです。
光の速さです。

高校生:男性:2003/3
特殊相対性理論と一般相対性理論の違いはなんですか？

特殊相対性理論は速さが光の速さにある程度近づいた時の、時間と空間の変化を表したもの。
一般相対性理論は、重力に関する理論。

大学生:女性:2003/3
もし宇宙が収縮をはじめたらどのようなことが観測されるのですか？

2003年現在、宇宙が膨張を続けるというデータが示されました。宇宙が収縮することはないようです。

仮に収縮するとすると、どうなるのでしょう。時間が逆転するとホーキングはかつて言いましたが、それは間違っていたと今は言っているようです。地球では、だれも何も気づかないでしょう。夜空も何ら変化なくいつもと同じようにしか見えないと思います。遠くの星のスペクトルを観測すれば、波長が少し短くなっている、青いほうにずれているのがわかるはずです。

中学生:男性:2003/3
太陽系のすべての星の成分を教えてください

理科年表という本が売られています。平成14年度版は本体1200円でした。それに、いろいろな宇宙に関するデータが出ています。学校の図書室においてあるかもしれません。

小学生:男性:2003/3
宇宙はどうやってできたのか

我々の宇宙を超える存在があって、その中にひょいと宇宙の種が偶然に生まれ、その種が膨張することによって、我々の宇宙ができたようです。非常に小さな世界では、エネルギーが0の所から、物質が生まれる可能性があります。

小学生:男性:2003/3
星はどうやってできたのですか

宇宙の物質の大部分は水素とヘリウムでできています。宇宙ができて膨張する課程で、それらのガスやダークマターと呼ばれる物が、濃いところと薄いところが生まれます。濃い所は、さらに重力で集まり、さらに濃くなります。そうして、銀河ができ、その中に星が生まれます。大量の水素やヘリウムが集まると、その中心部で核融合反応が起き、水素4つがくっつき、ヘリウムになる反応が起きます。このエネルギーが、星の外にしみだしてきて、宇宙空間に広がり、星として輝いて見えることになります。

小学生:男性:
ワームホールって何ですか？

wormhole 今のところ、あくまで想像上の物です。ちなみに、ブラックホールは存在する証拠があります。

ある場所と別の場所を、別の次元を通って結ぶトンネルです。量子力学的に、そうういうものが存在する可能性があります。

小学生:女性:2003/3
宇宙のはしっこはどこですか？

端はありません。けれど、大きさや重さは有限です。我々が、どんなに動き回っても宇宙の端の到達して、壁にぶつかるということはありません。宇宙からの光を観測する限り、他の宇宙からの光がくることもないし、宇宙の壁の映像が見えるわけではありません。

現在科学者は、我々の今住んでいる宇宙よりも何か広い存在があって、その中に我々の宇宙があると考えているようです。「広い」という意味は、空間的に広いのではなく、次元が高いという意味です。5次元、またはそれ以上の次元の中に、我々の宇宙があるととらえているようです。

他に、我々のような宇宙は、次々とプチプチ生まれるものであって、我々の宇宙は、その無数にある宇宙の中のひとつにすぎないと考えている科学者もいます。また、我々の宇宙のある空間から、別の宇宙が生まれてしまう可能性があるという科学者もいます。

どちらにしても、別の存在・別の宇宙からの情報を、光や物質から得る方法はないとされています。ただ、重力だけが、別の宇宙からしみだしてきて、我々の宇宙に影響するという可能性があるそうです。

高校生:男性:2003/3
もし、すごく速いロケットがあったら、宇宙の膨張を追い越して、宇宙の向こう側をみることってできますか？

できません。もちろん場所を移動すれば、現在の地球からは見ていない部分が見えることにはなりますが。

宇宙のどこに言っても、その場所と星との距離におおよそ比例した速さで飛び去る星が見えます。宇宙の膨張を追い越すことはありません。

40代:男性:2003/3
重力は、宇宙を閉じるように働くようですが、光や電気は、かつて宇宙を開くように働いた力の名残りなのですか？

違うと思います。一般相対性理論を宇宙全体に適応すると、宇宙は膨張するか収縮するかのどちらかです。静止する宇宙はあり得ません。宇宙が非常に小さな領域から始まった訳ですから、膨張するしかあり得ないわけで、収縮するならすぐそれで宇宙は消えてなくなってしまうからです。宇宙の空間そのものの特性として、膨張するという性質があるのだと思います。従って、光や電気が、宇宙の膨張の原因となったわけではないと思います。

大学生:女性:2003/2
地球の大気の主成分である窒素はどうやってできたんですか？

太陽系がちりやガスからできたときに含まれていた成分に窒素があったのだと思います。金星や火星の大気のほとんどは二酸化炭素ですが、3%ほど窒素が含まれています。地球も最初はそのような大気であったものが、地球には生命が生まれ、二酸化炭素を吸収してくれるさんごができたので、二酸化炭素が大気中からほとんどなくなり、窒素が主成分になったのだと思います。

小学生:男性:2003/2
ブラックホールってどこにあるの？

太陽のような星がたくさん集まって銀河という集団を作っています。銀河には、渦巻き模様をした小さめの銀河と、ぼよーんと楕円型の大き目の銀河があります。変な形の銀河もあります。それらの銀河の中の太陽のような星が進化し、最終的にブラックホールになることがあります。したがって、銀河の中のたくさんの星の中にブラックホールがあります。それとは違って、それぞれの銀河の中心に巨大なブラックホールがあります。また、以上の2種類のブラックホールの中間の大きさのブラックホールも見つかっています。

中学生:女性:2003/2
星それぞれで成分が違うけれど、どうすると違ってくるんですか？引力の大きさはどうやったら強くなるの？どう決まるの？大きさとか種類とかどうやったら決まるの？

星と言うのは、太陽系内の惑星のことでしょうか。太陽のような恒星のことでしょうか。

高校生:男性:2003/2
テレビで火星に移住できるか？というのをやっていたんですけど、実際に火星に移住は可能なんですか？もし、火星に移住するならどんな方法があるんですか？出来れば具体的に教えて下さい。

火星は、以下の点において、金星や木星などより移住に有利だと思われます。

固い地面がある。
重力の大きさは近い。
温度は近い。
木星よりは近い
水があるらしい
鉱物資源がきっとあるだろう

ただし、大気の組成は地球とは違います。

大学生:男性:2003/2
フラウンフォーファー線の出来方についてですが、光球から出た光が太陽大気に、ある波長が吸収されてできるのは理解出来ます。しかし、太陽大気の温度が低温の時という表現がなされていますが、なぜ低温でないといけないのですか？それと低温というのは、彩層の温度が低いということですか？

フラウンホーファー線　フラウンホーファーせん　Fraunhofer Lines　太陽の吸収スペクトルの中にみられる暗線。1802年にイギリスの物理学者ウォラストンがはじめて観測し、のちにドイツの物理学者フラウンホーファーによってくわしく観測結果が記述された。フラウンホーファーは太陽スペクトルの中にみられる2万5000本の線のうち576本を図示し、顕著なものに文字をわりふった。その一部が以下のものである。 これらの線は、太陽と地球の大気中にある原子によって、特定の光の波長が吸収された結果生じる。 Microsoft(R) Encarta(R) Encyclopedia 2000

温度とは(Oxford DICTIONARY OF ASTRONOMY　より)

effective temperature　単位面積から放射されるエネルギー
colour temperature　あるひとつの振動数で測定して得られる温度
kinetic temperature　粒子の平均運動エネルギー
excitation temperature　原子の中の電子の励起状態の数から得られる温度
ionization temperature　イオン化されていない原子と、イオン化された原子の数を調べて得られる温度

5つの温度は、熱平衡状態では、同じ値を示す。

熱平衡状態でないと、違う値を示す。たとえば、太陽のコロナの　kinetic temperature　は100万度〜200万度、　effective temperature　は100度。すなわち、コロナでは粒子が激しく動き回っているが、密度が薄いので、放射される単位面積あたりのエネルギーは小さい。

熱平衡状態とは、すべての変化のバランスが取れ、全体として変化のない状態。たとえば、ヘリウムがイオン化する変化と、ヘリウムと電子がくっつく変化が、同じ割合で起きている状態。

温度が低い、エネルギーが小さい、エネルギーを吸収するということです。

大学生:男性:2003/3
ボイジャ−1号などといった、探査機は今も宇宙の果てを飛び続けているわけですが、なぜ何十年間も何の補給や修理もしないで飛び続けていられるのでしょうか？動力源は何なのでしょうか？また、ボイジャ−1号は現在、太陽系を離れようとしていると聞きましたが、あとどのくらい飛び続けていられるのでしょうか？

飛び続けるのにロケットを噴出しているのではなく、慣性で飛んでいるだけなので、飛び続けることに関しては何のエネルギーもいりません。地球を飛び出したあとは、ロケットを噴出しないで、木星や土星の引力を利用してスピードアップしました。調査・通信の機械のエネルギー源は原子力を利用しているはずです。その寿命はわかりません。

ボイジャーの公式ページを見つけました。 voyager.jpl.nasa.gov/science/index.html

動力源は、プルトニウムを利用した原子力発電だそうです。あと10年ぐらいの活動をめどにしているようです。

NASA　2003/2/25
パイオニア10号は、1972年3月に打ち上げられ、火星・木星の探査をした。1983年、冥王星の軌道を越え、太陽系を抜け出すべく、漂流中であった。1997年3月、すべての調査は打ち切られた。その後も、弱い信号だけは送り続けてきた。2003年1月、最後の信号を送って来た。82天文単位、すなわち、太陽-冥王星の距離の約2倍の距離からである。光で11時間ほどかかる距離である。現在、さらに太陽系を抜け、我々の銀河系の中ではすぐ近所の星の、牡牛座の68光年先のアルデバランを目指して漂流中である。着くのに200万年かかる予定。

Microsoft(R) Encarta(R) Encyclopedia 2000.から、ジェット推進研究所で開発され、1977年に打ち上げられたボイジャー1号と2号は、79年の3月と7月に木星系およびその衛星のいくつかにも接近し、さまざまな測定をおこない、写真を撮影した。その後、これらの探査機は80年11月と81年8月に土星系のそばをとおりすぎた。土星のそばをとおりすぎたあと、ボイジャー2号は天王星へとむかった。1986年1月、雲でおおわれた天王星から約7万km以内のところをとおりすぎ、新しく4本の環と10個の新しい衛星を発見した。さらにこの探査機は衛星のひとつミランダにも接近し、氷でできたミランダの写真をおくってきた。それからボイジャー2号は海王星へとむかい、89年8月に5000km以内のところを通過し、太陽系を最終的にはなれる前に海王星の新しい衛星を6個発見した。

ジェット推進研究所　ジェットすいしんけんきゅうじょ　Jet Propulsion Laboratory　ロケット推進を研究する機関。1936年、カリフォルニア州パサディナにあるカリフォルニア工科大学に設立された。58年より、NASA(アメリカ航空宇宙局)にかわってカリフォルニア工科大学が運営している。宇宙船と探査機の開発や宇宙探査計画の管理など、科学技術面で幅ひろい活動をつづけている。Microsoft(R) Encarta(R) Encyclopedia 2000.

空間が膨張しているという事は、その空間内にある“物差し”も膨張していると考えて良いのではないか？そうならば、空間内の住人には“膨張”を知覚できないはずである。空間膨張を知覚できる為には（空間と切り離された）何らかの“物差し”が必要ではないのでしょうか？

赤方偏移を論じる際に光速Ｃ（が定数である事）は重要であり、Ｃが誘電率や透磁率で決まる事もある程度理解できますが、「Ｃだけが変化せず、空間軸だけが変化する」と断ずるのは、（表現は変ですが）何か不公平な感じが致します。逆に、「時間軸だけが縮み、空間軸は変化しない」としても数学的には成り立つのではないでしょうか？また、（私にはまったく理解できない分野ですが）超弦理論は何らかのヒントになり得るのでしょうか？

物の本には、宇宙膨張というのは、銀河が単純に離れていくのではない、空間そのものが膨張するのだ、と、書いてあります。私も、そこの所はよくわかりません。銀河同士の距離は離れていくのに、太陽から地球の距離は変わらない、原子核と電子の距離も変わらない（原子の粒の大きさは変わらない）、空間そのものが膨張するのだという意味と矛盾するように、私も思えます。

地球はなぜ自転しているのでしょう？どうして、地球を初め、太陽系の惑星は回っているのでしょう？自転のしくみと公転の仕組みは一緒なんでしょうか？なぜ、自転（や公転）が始まったのか。大学生:男性:2002/11

宇宙の物体はくるくると回転しています。回転していない物体はたぶんないでしょう。なぜかな、変だなと感じるあなたのセンスは大変素晴らしいと思います。変だなと感ずる心が、科学の第1歩のように思います。

まず、考えなくてはならないのは、重力があって、物質は1ヶ所に集まろうとすることです。回転しないと、真ん中に集まって来て、すぐつぶれてしまいます。回転しているので、地球は太陽に引き込まれないですむわけです。

太陽系のもとは、多量の水素と少しの岩石の粒です。だんだん重力によって集まってきます。集まる時に、すべての物質が、まっすぐにその集まりの重心に向かっていくわけではないわけです。かってな方向へのスピードを保ちつつ集まってきます。

お風呂場の栓を抜いた時を思い出しましょう。初めは、普通に水が流れ出ていきますが、そのうち渦ができるでしょう。最後は台風のような感じになって、水が出ていきます。

太陽系の元の固まりも、全体として、ある方向に渦を作るように、集まります。角運動量保存の法則というのがあり、外部から力をくわえない限り、回転する運動量がなくなることはありません。また、物が真ん中に集まってくると、回転のスピードがあがります。太陽系の元はぐるぐる回転するようになります。そして、中心に多量の水素が集まり太陽に、太陽系の外側にそれぞれ水素が集まり木星や土星に、太陽に近いところに石粒が集まり地球や火星や金星になりました。太陽系の、太陽の自転も、各惑星の自転も公転も、地球の北極の上から見ると、反時計回りに回転しています。

銀河系ってなんですか。小学生:女性:2002/11

恒星が、100万個から10兆個ぐらい集まり、銀河系という集団を作っています。渦巻き模様を作っているものもあれば、大きく楕円型のもあれば、特殊な形をしているものもあります。大きさは、100光年から60万光年ぐらいあります。

我々が住んでいる銀河系は、2兆個の星が集まり、直径10万光年の渦巻き型の銀河系です。太陽は、その中心から2万6000光年離れた、端にあります。

映画などでは、宇宙船の背景に地上から見る夜空のように、きらめく星や青雲が描かれていますが、実際に宇宙空間ではこのように見えるのでしょうか。（大気がレンズの役割となっているので、地上だと星が見えるという話を聞いたことがあるのですが…）大学生:男性:2002/11

大気がレンズの役割…は、間違っていると思います。逆に、大気中にはちりが浮かんでいて、太陽や月からの光を散乱します。地上の人間には、太陽や月の方向からに限らず、あらゆる方向から光が少しずつやってくることになるので、他の星が見えにくくなっています。地球を飛び出せば大気がなく光が散乱されなくなるので、太陽や月からの光は強いものの、それからある程度方向が違う星は、見えるはずです。したがって、太陽や月を見ないようにして、目の瞳孔の直径を大きくしてから周りを見れば、映画のように星がたくさん見えると思います。カメラなら、太陽や月からの光がカメラに入らないようにして撮影すれば、星がたくさん写ると思います。

恒星についていろいろ、教えてください。小学生:男性:2002/11

「恒」とは、「変化しない」という意味です。それに対する言葉は、「惑」です。「まどう・ただよう・ふらふらする」という意味です。金星や木星のような、太陽の周りを回っている星は、毎日、空の星に対して、その位置を変えていきます。そういう意味で「惑星」と言います。夜空の普通の星をそれに対して「恒星」と言います。

太陽は、恒星の1つです。太陽から地球までは、光で8分ぐらいの距離です。木星までは、光で数時間の距離です。太陽に最も近い恒星までは、光で4年ぐらいの距離です。最も遠い星は、光で100億ぐらいかかります。

恒星は、ほとんど水素でできています。大量の水素が集まっているので、重力が強くなり、飛び散らないで丸く集まっています。4つの水素が集まりヘリウムに変わるときに、質量が減ります。その時のエネルギーが、恒星の光や熱になります。水素がある程度ヘリウムに変わると、今度はヘリウムがもっと重い物質になっていきます。地球にある物質や、人間を形作る物質は、星の中でできたものです。

宇宙はビッグバンによってできたといわれますが、それ以前はなにがあったのですか？またビッグバンが起きたという根拠はなんですか？あと宇宙の外側にはなにがあるのですか？よろしくお願いします。20代:女性:2002/11

<根拠>

宇宙が広がっている。
量子力学を宇宙初期の高温・高密度の状態に適応すると、水素からヘリウム、それより重い物質ができる量を計算することができる。その計算と、宇宙の観測から得られたデータが一致する。
水素ができる前の、さらに高温・高密度の状態での理論が、矛盾することなく、つながる。
宇宙背景輻射という、宇宙のあらゆる方からくる電波を観測すると、宇宙誕生30万年後の状態を表す理論と一致する。

<我々の宇宙のできる前>

ビッグバン理論より前の事は、インフレーション理論が予言しています。それより前は、量子力学との融合が必要であり、「ひも理論」が、問題を解決すると期待されているようです。それより前は、虚数時間というのがあって、そこから宇宙が生まれたきたという説や、宇宙は高次元の世界に浮かぶ膜のような物で、膜とうしが衝突すると、我々のような宇宙が誕生するという説があります。

<宇宙の外>

我々の宇宙は、高次元の世界に浮かぶ物であれば、外の世界があるのでしょう。しかし、我々とは、コンタクトできない世界です。ただし、外世界の重力だけ、我々の宇宙に影響を及ぼしてくるという説もあります。

地球の回転軸と我ら銀河系の軸の相関関係は現在どうなっていますか？そしてこの関係の変化はどのくらいの時間単位で変わるのでしょう。50代以上:男性:2002/11

 宇宙では今もインフレーションが続いていて新しい宇宙が生まれているときいたんですが、だとしたら物質やエネルギーも０から新しく生まれるのですか？それと、その新しい宇宙に人類は行けるんですか？中学生:男性:2002/11

物質を形作る物の大きさのごく小さい世界では、変なことが起こります。量子力学的な効果です。そのひとつに、不確定性原理というのがあります。動いている電子は、1粒の電子というわけではなく、なんとなくぼよーんと広がった性質を持っていて、どこにその電子があるか、わからない感じになります。また、短い時間であれば、エネルギー0から、エネルギーが生まれることがあります。というか、常に生まれ続けているという感じです。エネルギー0の状態から、ぷちぷちエネルギーの固まりが、あらゆる所で、生まれ続けています。したがって、無の状態から、宇宙の種が生まれることがあり得ます。そして、それが非常にうまく育ったのが、我々の宇宙です。

我々の宇宙の中で、さらにまた、新しい宇宙の種が生まれているのだという説もあります。その宇宙とコンタクトする方法があるのかないのか、私にはわかりません。

地球の自転と公転の速さはどれだけ。中学生:男性:2002/11

簡単ですので、自分で計算して下さい。

r:半径　π:円周率=3.14

<自転速度>

r=(地球の半径)=6400km　として、地球の一周の長さは　2πr

24時間でぐるっと1周、地球は周るので、2πr を 24 で割れば、時速がでます。ただし、赤道上の速さです。日本での速さはもっと遅いし、北極や南極では、自転の速さは 0 です。

公転速度は、r=(地球から太陽までの距離)=150000000km=(1億5000万km)　として、1年間で 2πr 移動するので、それを 365 で割り、さらに 24 で割れば時速が出ます。

ブラックホールに関する質問ですが、重力の伝わる早さは光速に等しいと聞きました。ではなぜ、光の脱出できないブラックホールから、重力は抜け出すことができるのですか。30代:男性:2002/9

宇宙に働く力は、根本的には4種類の力しかありません。電気・磁気の力、重力、核力2種類です。そして、その力は、その力を伝える粒子を互いに交換することによって、生じていると考えられています。電気・磁気の力は、光の粒を交換して、働きます。重力は、「重力子」と呼ばれている粒子を交換して作用します。重力子どうしは、重力は働きません。

光速の99.5%の速度まで物体が加速すると10分の1の長さに縮む。もしここに全長10光年もある巨大な宇宙船があるとします。それが1日かけて光速の99.5％の速度まで加速すると、一光年の長さに縮む。すると船首は4.5年後退、船尾は前進することになります。これは光速で4.5年かかる距離を一日で動いたことになり、特殊相対性理論に矛盾します。中学生:男性:2002/9

まず、私の<特殊相対性理論>のページを読んで下さい。私は、物理学者ではありません。私の理解している範囲でお答えします。

「縮む」という表現は、誤解を招く表現です。長さ17cmの鉛筆がある。速いスピードで動かすと、単純に15cmに縮むのか、10cmになってしまうのか。そういうわけではありません。

まず、その鉛筆にへばりついているアリさんがいるとしましょう。そのアリにとって、鉛筆の長さは17cmです。変化はありません。

また、止まっている人が、動いている鉛筆の長さを測るのは、そう簡単にはいかないのであって、そこに誤解が生じる原因があるように思えます。動いている物の長さを測るには、どうしても、「時間」が関係してきてしまいます。そのあたりの詳しい説明は、<特殊相対性理論>を読んで下さい。速さが増し、光の速さに近づくと、その「時間」に関しては、常識では考えられない変なことが起きてくる、その変なことが、鉛筆が縮むという事に関係してきます。

「縮む」というのは、宇宙船が半分の長さになる、先頭がピュッっと縮んでくる、後ろもピュッと縮んでくる、そういう単純なものではないのです。

ダークマターとは何ですか？また、ダークマターは、宇宙の進化にどのような影響を与えているのでしょうか？高校生:女性:2002/9

dark matter 光を出していないか、弱い光しかだしていないので、観測できない宇宙の物体です。

我々の住む銀河でない銀河を調べます。その中のひとつひとつの星の回転速度を調べます。普通は、中心から遠いほど、その回転速度は遅くなります。我々の太陽系は、まさしくそうなっています。ところが、銀河の星星の回転速度は、ほぼ一定なのです。これは、目に見えない物質が、銀河全体を覆っているからだと考えられます。計算してみると、観測できる物質の10倍物物質が存在することになりました。

宇宙全体の物質の密度を調べます。ビッグ・バング理論やインフレーション理論から、その密度は、臨海密度( critical density )というある値にほぼ等しいことになっています。ところが、観測できる密度は、その10分の1程度しかありません。観測できない物質があるはずなのです。

観測できない物質が何であるかは、よくわかっていません。いくつか候補があげられています。

木星程度の大きさの惑星
cold dark matter ゆっくり動いている物質、axion や　photino　という、まだ発見されていない物質が候補。
hot dark matter 光速かそれに近い速さで動く物質、ニュートリノが有力候補（ただし、ニュートリノに質量があるとして）

以前から私と母の間で議論の種になっていることですが、それは「宇宙に果てはあるのか」、ということ。そして、「宇宙に形はあるのか」です。宇宙は無限だと聞きましたが、重量や質量があるのなら無限ではないのではないか、と思います。また、地球の周りに大気があるように宇宙は球体のように存在するのでしょうか。質問が重複しますが、宇宙に形があるのならばその先には何があるのでしょうか。20代:女性:2002/8

宇宙の星の数は次のように見積もられています。約2000億個の恒星が集まり銀河に、その銀河が1兆個以上あるのが宇宙です。

宇宙の果てや形については、よくわかりません。いろいろな本に、この問題が解説してありますが、わかりやすい説明はないようです。我々は、3次元(縦・横・高さ)+時間の世界に住んでいるように認識しています。ところが、宇宙は、空間と時間が融合した4次元の世界の中で膨張しているそうです。さらに、最新の説では、5次元の世界の中で、宇宙が浮遊していて、他の宇宙と衝突して、ビッグバングが起きると言われています。また、素粒子は、10次元のひもでできているという説が、相対性理論と量子力学を統一すると期待されています。どちらにしても、4次元以上の世界の中での、膨張・無限・形を考えなくてはなりません。これは、3次元+時間の世界に住んでいる人間には、理解できないし、説明できないもののようです。

しかたがないので、次元を1つ下げて、2次元しか移動できないし、2次元しか認識できないアリが、地球の表面上を歩き回ることを考えます。

これを、4次元以上の世界に住んでいる、3次元を自由に移動できる人間に拡張するわけです

ごめんなさい。私が今言えるのは、この程度の事です。

地球がこのような海や動植物がある星になったのは、どのくらい珍しいことなんですか？宇宙には他にも地球のような星はありますか？中学生:女性:2002/8

きわめてまれなケースであるということです。あいまいな返事で、申し訳ないのですが。

地球がどれくらい奇跡的な星であるかを、いろいろな本で読んで覚えているのを書きます。

地球が太陽にほんの少し近かったら、暑くなり、水が蒸発して海ができない。
地球が太陽からほんの少し遠かったら、寒くなり、水が凍って海ができない。
木星のような大惑星が地球の軌道の外側にないと、隕石が地球に降るように落ちてきてしまって、天変地異がしょっちゅう起き、生物が育たない。
大惑星が大きくなりすぎると、いろいろな惑星の軌道が、安定せず、太陽の回りをほぼ円を描いて回ると言うことが起きなくなってしまう。円軌道を描かないと、気候の変動が変化し過ぎて、生物が育たない。
地球が大きすぎると、重力が強すぎて、もっとべちょっとつぶれた生物か、強い重力に負けない頑丈な生物しかできない。
地球が小さすぎると、重力が弱くて、大気が、宇宙空間に飛び出していってしまう。
地球には磁場があって、太陽からの高速の電気を持った有害な粒子が、地球に飛び込んでくるのを防いでくれている
始め、地球の大気は二酸化炭素が主だったのが、光合成をする植物が生まれ、二酸化炭素を吸い、酸素を吐き出してくれたおかげで、地球に酸素がたまるようになった。酸素があるおかげで、太陽からの紫外線を防いでくれたので、DNAが壊れないで、遺伝情報が安定して子孫に残るようになった。また、酸素を吸う動物が生まれた。
地球ができてから50億年、その間、太陽が安定していた。太陽がもっと大きいと、もっと早く星は死んでしまうので、50億年たたないうちに、太陽が変化してしまう。

アメーバーから人間まで進化するのも奇跡的であって、ここでは書ききれないので、書きません。

望遠鏡の性能が上がってきたので、太陽以外の恒星の回りの惑星は続々見つかっています。惑星はたくさんあるだろうと。
地球のような条件が奇跡的にそろうことは、めったにないだろうと。
だけど、宇宙には、恒星はたくさんあると。

というわけで、まあどこかに、地球のように条件がそろった星が、あるのではないかと言うのが、学者の考えていることだと思います。

ブラックホールには、シュバルツシルト・ブラックホール、カー・ブラックホール、ライスナー・ノルドシュトルム・ブラックホールなどの種類があるようですが、シュバルツシルトとカーというのは、人名だと判りました。しかし、ライスナー・ノルドシュトルムというのが人名検索で出てこなかったのですが、この名前の由来は何なのでしょうか？高校生:男性:2002/8

人名のはずです。単純なブラックホールホールの解から、回転している場合など、条件を複雑にしていった場合の解などです。

９つの惑星のそれぞれの大気の成分、表面の様子、水の存在を調べろという課題が出て困っています。中学生:女性:2002/8

図書館に行って、大きな事典を見れば、載っていると思います。また、マイクロソフト社のエンカルタ・百科事典(CD)は、最新の科学情報が詳しいです。英語の勉強がてら、次のホームページを見ると楽しいですよ。
NASA http://spacescience.nasa.gov/
The Nine Planets http://www.seds.org/billa/tnp/

9つの惑星は、2つのグループに分かれます。地球・水星・金星・火星と、それ以外の残りの5つです。地球型の惑星は、要するに石でできています。その周りには大気が存在します。残りのグループは、要するに太陽のなりそこないで、主に水素の固まりです。そのもの自体が大気の固まりのようなものです。

今日はこのあたりにします。いろいろ調べてみて下さい。うまくいかなかったら、また連絡を下さい。

月に行くとしたら、どんな訓練が必要ですか？月に生物っていますか？中学生:女性:2002/8

NASAの職員ではないので、正式な訓練はわかりませんが、ざっと思いつくことを上げます。

ロケットを操縦したり、機械を操る訓練の他に、

ロケット打ち上げの時に、普段の重力の数倍の重力がかかるので、それに耐える訓練
打ち上がったら、無重力になるので、その中で動き回る訓練、気持ち悪くなって吐いたりするので、それに耐える訓練
月では重力が1/6なので、その中で動き回る訓練
狭い所に1週間程度押し込まれているので、それに耐える訓練
突発事故も起きるので、パニックに陥らないような訓練
場合によっては、寒くなったり暑くなったり、空気が少なくなったり、水が少なくなったりすので、それに耐える訓練

月に生物はいないようです。月の石や土を採取して、研究しましたが、生物の痕跡は見つかっていないようです。月よりは、火星や、木星の衛星などに生物がいる可能性が高いと言われています。

宇宙はなくなったりするんですか？宇宙には、いくつの星があるんですか？中学生:女性:2002/8

我々の銀河系の重さや星の数、宇宙全体の重さや星の数は、もちろん数えることはできませんが、おおよそ見積もることはできています。

我々の住んでいる銀河系の太陽のような星(恒星)は約2000億個と言われています。そういう銀河が宇宙全体では1兆個以上も存在すると言われています。

宇宙の未来に関してはいろいろな説があります。

宇宙はどんどん膨張していって、お互いの星の距離が遠ざかる、それが永遠に続く。
我々の宇宙から、子供の宇宙が生まれる。
5次元の中にただよう別の宇宙と衝突して、また、ビッグバングが０から始まる

従来は、宇宙はただひとつだと思われていたのですが、我々の住んでいる宇宙の他に、別の宇宙ができたり、すでに他に存在していたりするという学説が、20世紀後半から有力になってきたようです。

宇宙はどこまで続いているんですか。地球は何でできているんですか。ブラックホールって本当に存在するんですか。小学生:女性:2002/8

A1私もよくわかりません。たぶん、天文学者に聞いても、わかりやすくて、納得のいく答はしてくれないでしょう。私が本で読んだ範囲で答えます。
宇宙をロケットでさまようことにしましょう。いつか突然宇宙の壁にぶつかることがあるのでしょか。それはありません。では、宇宙は無限の広さや重さを持っているのでしょうか。それも違っていて、宇宙全体の重さは、だいだい見積もりができています。
地球の表面だけを移動する生き物を考えます。どんなに移動しても壁にぶつかることはありません。しかし、地球の表面の大きさは決まっています。今は3次元(縦・横・高さ)の中の2次元(縦と横だけの世界)を移動する生き物を考えました。この考え方を、4次元(3次元+時間)や5次元(4次元+？)の中の3次元を移動できる我々に、広げて考えると、最初に言ったことになります。2001/8の所も読んで下さい。

A2岩でできています。詳しくは、2002/2の所を読んで下さい。2001/12には、地球の地殻(地球の表面の堅い部分)の成分が出ています。

A3あると推定されています。というか、あると言っていいのでしょう。現在ブラックホールホールの重さにより、3種類に分類できます。銀河の中心に超巨大ブラックホールホールが、銀河のいろいろな所に、太陽の重さとあまり違わない重さのブラックホールが、その中間の重さのブラックホールホールがあります。ブラックホールそのものは、見えないので、あれがブラックホールホールだとはすぐ言えません。ブラックホールホールの周りの物質の運動の様子を調べると、その中心にある星の重さや大きさがわかります。狭い範囲に重い物質が詰まっていることがわかれば、ブラックホールホールであることが推定できます。2001/8の所も読んで下さい。

満月が大きく見える時（夕方など）と小さくみえるときがありますが、それは何でですか。20代:女性:2002/7

満月の大きさを、月の直径の両端と見ている人の目を結ぶ三角形の角度で計れば、月の位置に関係なく、1度の半分の大きさです。ですが、月が真上の空の中にぽっかりういているときよりは、地平線近くの月の方が大きく見えます。ものの本によれば、目の錯覚だそうです。ぽっかり浮かんでいるときは、周りに大きさを比べるものは、広大な空だけで、月が小さく見え、地平線近くの星は、家並みと比べるので大きく見えるそうです。

宇宙における地球の空間的位置・宇宙における地球の時間的位置。大学生:2002/7

ニュートンという科学雑誌の宇宙に関する特別号があります。それを見るのが手っ取り早いと思います。手元に、資料がないので、詳しく書けませんが、覚えている範囲で書きます。狭い範囲から広い範囲へと考えると、

太陽系…太陽とその周りを回る惑星など
我々の銀河系…太陽のような星がたくさん集まって、うずまき状になっています。直径は10万光年です。太陽は中心から3万光年離れた所の、オリオン腕といううずまきの中にあります。夜空に見える天の川は、我々の銀河を、銀河の中から見ているものです。銀河の中心には巨大なブラックホールがあります。
銀河団…我々の銀河のようなものがたくさん集まって銀河団という集団を作っています。重力的に結ばれています。マゼラン星雲やアンドロメダ星雲は、我々の銀河団の仲間です。マゼラン星雲から、我々の銀河に物質が流れ込んでいます。アンドロメダ星雲と、我々の銀河は重力的に引き合っていて、将来は、衝突すると言われています。
超銀河団…銀河団が集まって、重力的に結ばれています。
宇宙全体では、ボイドといって、銀河がほとんどない領域が次々にあって、その隙間に銀河団や超銀河団ある感じです。それは、宇宙の誕生や銀河の誕生に関わっています。

宇宙は、今から120億年ぐらい前にビッグバングという爆発があって、誕生したことになっています。太陽や地球・月などは50億年ぐらい前に誕生したことになっています。

地球が自転している証拠はなんですか。

1日1回、太陽が空をぐるっと1周する
1日1回、星空が空をぐるっと1周する
地球の表面での、重力の大きさを測ると、赤道上では、遠心力のため、小さくなる
地球規模の動きをすると、コリオリの力を受ける
地球の大気で、ジェット気流がある。地球が自転する力を受け、地球の大気が、地球の周りをぐるぐる回っている。
太陽系ができる過程で、すべての物は、回転しているので、地球だけ回転しないことは起きない。
地球の形を調べると、遠心力のため、赤道上が膨らんでいる。地球儀が上下にちょっとつぶれた形。
ロケットは、地球の自転の速さを利用するため、東向きに出発する。
月から見ると、地球が1日1回、回転していくのが見える。

以上、思い着くことを書きました。どうでしょうか。

原子の周りを電子がクルクル回っている形は、太陽の周りを惑星が回っているのと似ていると思うんですが、なぜ似ているんですか？大学生:男性:2002/6

太陽と地球は重力によって引き合います。原子はプラスの電荷を帯び、電子はマイナスの電荷を帯びているので、電気の力によって引きあいます。ひきあう物は、ほっとけば近づき、最後にはぶつかることになります。ぶつからないためには、回転して、遠心力を生み出し、近づかないようにするわけです。

重さを比べると、太陽は圧倒的に地球より重く、原子も圧倒的に電子より重いので、太陽を中心に地球が回ることになり、原子を中心に電子が回ることになります。

ただ、電子が原子の周りを回るというのは、正確なイメージではありません。原子や電子ぐらいの小さな物質では、量子力学的な効果が表れてきて、物の大きさや、位置、速さは、きちっと決まっているわけではなく、ある程度の広がり・あいまいさが表れてきます。電子が、原子の周りに、なんとなく、もやっと広がっている感じです。電子が原子の周りを回るイメージは、あくまで、原子や電子を研究し出したときの、モデルの1つにすぎません。

惑星の天球上での動き（夜空の中での見え方）について簡単に解説せよ。その際、その惑星の軌道と地球の軌道との位置関係に留意して、まとめること。千葉商科大学 商経学部 商学科:男性:2002/5

これは中世の問題なので、いい問題とは言えません。今は、宇宙の生まれた頃を追求している時代です。

惑星は、太陽を中心にして、ほとんど1つの平面上を動いているので、地球から見ると、太陽の動く道