地球は丸い～遠くの船の見え方

質問

このカテゴリーで、「地球の丸さのために遠ざかっていく船が下から見えなくなる、というのは間違い」とあるのを読んで、ちょっとした不安にかられました。

というのは、私は子供のころ海岸で何度か船の下半分が見えなくなっている光景を見た記憶があるからです。簡単な双眼鏡でよく見えたと思いますが、あれは見間違いか記憶違いだったのだろうかと…。

計算上、20kmかそこら離れれば船が下から見えなくなっている状態になりそうなのですが、その距離では遠すぎて視認できないかもしれません。

ネット上で写真がないかと思ったのですが、見つかりませんでした。そこで、そういう光景を見たことのある方のお話をお聞きして不安を払拭できないものだろうかと思います。

あくまで、実際に見たことのある方のみ、回答をお願いします。

回答No.5

seri95 · ベストアンサー

#3です。
ちなみに、私が眺めた船は、港に出入りする全長150m程度の5000トン級客船など・・わりと大きめの船です。子供の頃の視力は2.0でした。

昔の人は、港に近づく船が上部（マストの先）から見え始めることなどから地球が球形であることを理解した・・という話がありますが、私も子供の頃に海上の船を見ながら（マストはないけれど）その理屈に納得してしまったので、これまで疑問に思うこともありませんでした。

でも、どこでも見られる光景ではないし、遠くの船を眼を凝らして見るなんてことは普通はないことなんでしょうね。
質問者さんが指摘されている投稿も、「陸から、水平線付近の船の下が見えない状態を確認するのは、現実的でない」という意味合いだったのではないでしょうか。
例えば、↓に書かれているようなことではないかと。
http://www.geocities.co.jp/Berkeley-Labo/5631/text/kangaeru_tikara_kaitou.html

私の記憶も思いこみと言われてしまえば、素人の私には反論するだけの理論を持ち合わせておりませんが。。

お礼

追加情報ありがとうございました。

私も、遠ざかって行く船が下から次第に見えなくなっていくのをずっと見ていたわけでなく、遠くにいくつも船が見える中で、特に遠くのものは下側が水平線より下にあるように見えた、という記憶があるのです。

理論で反論するのでなく、実際に見えたということならそれでいいのではないでしょうか。ただ、もちろん前出のように他の条件の作用もありえますね。

今は近くに海がなくて残念です…。

回答No.11

nozomi500

無責任に「計算違うぞ」というだけでは申し訳ないので、
高校生（昔なら中学生）の計算方法。地球の接線と半径+身長で直角三角形を作ってピタゴラスの定理を使います。

水平線までの距離を「ｎ」ｋｍ、目の高さを「ｈ」ｋｍ（注：単位は「ｋｍ」です）、地球の半径を「Ｈ」ｋｍとすると、水平線までの距離は、
ｎ＝√{（ｈ+Ｈ）＾2－　Ｈ＾2}

東京タワーが見えなくなるのが約65ｋｍ先
富士山が見えなくなるのが約220ｋｍ先になります。

高さ10ｍの高さからの水平線は、約18ｋｍ先。
船体が10ｍ隠れるのは約36ｋｍ先。

双眼鏡の倍率って、２０倍ぐらいでしょうか。
２０倍すれば、＃４さんの「視力1.5」で何とか見えるでしょうか。

お礼

他の方の回答について「「思い込み」で見えているつもり」などと言うのはあまりよろしくないのでは…。それに「直線で100ｋｍ先」が見えたとおっしゃっているわけではなく、「１００ｋｍ先に向かうフェリー」が途中で下から見えなくなるのであり、100km先が見える必要はありません。

「水平線は海面からの高さの約３００倍」はもちろん違いますが、私は自分であらかじめ計算をしており、質問したのは実体験についてなので、その間違いはさして問題になりませんでした。

たとえば、海面からの高さ5mから見て船体の下部20mが隠れるところまでの距離は約24km。この距離で水平線の上に出ている20mのものは角度にして2.9分に見え、私が使っていた双眼鏡はせいぜい12倍でしたから34分。満月の直径よりやや大きいくらいですから、視認できておかしくないでしょう。

そういう計算はできます。しかし計算上はそうであっても実際には違うかも知れないので、あくまで実体験を、と募集したわけです。

回答No.10

nozomi500

#9さんの計算は間違ってます。

>海面から１０ｍの高さからは、３ｋｍ先の水平線が見えており、

>自分のいる場所の海面からの高さの約３００倍ということを知りました。

目の高さ1ｍでも約4ｋｍ先です。地球が丸いのに一次関数で比例するはずがないでしょう。
「高校の授業」で「ピタゴラスの定理」使わないんでしょうか。

「直線で100ｋｍ先」だと、巨大戦艦でも見えないはずですよ。
「思い込み」で見えているつもりなんじゃないでしょうか。

「水平線が丸く見える」岬、というのもありますが、あれも錯覚ですから。

回答No.9

tetyan

港町に住んでいます。
　直線で１００ｋｍ先に向かう３千トンクラスのフェリーを海岸から双眼鏡で見ますと、下から見えなくなり、二本の煙突だけが見えるようになりました。
　但し条件は、気温と海面温度に大きな差が無い、屈折の発生しない気象条件であることです。
　高校の授業で計算した結果、自分が見ている水平線は、自分のいる場所の海面からの高さの約３００倍ということを知りました。
　海面から１０ｍの高さからは、３ｋｍ先の水平線が見えており、これより先に行った船は段々と喫水上の下側が水平線に隠れて見えるわけです。

お礼

３千トンクラスというのがどのくらいの大きさか見当がつかないのですが、ものすごく大型の船というわけではありませんよね。

そういう船でも気象条件によっては、下から見えなくなる現象が見られるということで、港町に住んでいる方ならではの情報、ありがとうございました。

回答No.8

nozomi500

ところで、
「船の下半分が見えない」状態、というのは、どういう状態でしょうか。

貨物船がいっぱい荷物を積んでいれば、喫水が下がるので、船体の半分以上は水面下に隠れるはずですが、そんな状態なら港でも見られます。
船体がすべて隠れて、船室やマストだけ見えている状態なんでしょうか？
それだとかなり遠くまでいかないと見えません。

補足

正確に半分、というわけではありませんが、船体がほとんど見えない状態、またマストや煙突（のようなもの）しか見えない状態も見ました。記憶としては、ですが。

かげろう現象も見ていますし、それで水平線付近があいまいになるのも分かります。しかし、遠くの船の下の方が見えなくなるのとは違いがあったように思います。昔のことですし、すでに書いているように誤認の可能性ももちろんあるとは思います。

回答No.7

nozomi500

「地球の丸さのために遠ざかっていく船が下から見えなくなる、というのは間違い」
という書き込みをしたことのある者です。

実際の船の場合、船体の「海面上1ｍ」が隠れるのは水平線よりさらに4ｋｍ程先になります。

私自身、四国に渡るのに瀬戸大橋ができる前は船しかありませんでしたが、
「かげろう現象」によって海面近くが見えなくなることは体験しております。
物理学的には「回折」というのがあって、地表すれすれを通過する光の道筋自体も曲がります。

晴れた静かな海面だと、離れた島が「浮いている」ように見えることもあります。

回答No.6

Teleskope

>> 実体験の方を <<

　すみませーん。ｗ
かなり昔ですが 浜辺から望遠鏡で見ました。貨物船らしい船で、ほとんど背景の空の青さに溶け込んでましたが、上部の白っぽい構造物の高さに比べて下の黒っぽい船体の高さが少なすぎで、波の水辺ラインに隠れてるように見えました。海と空の境界は幅がありましたが。
　よく晴れてましたが台風からの大きなうねりで遊ぶ船が中止になって、友人がクルマに設置してあった望遠鏡で見ました。場所は沖縄です。
　あれを思い出すと、いくら視界良好でも、距離がありすぎると空気の散乱で青くつぶれてしまうような気がします。ほとんど青く溶け込んでしまってましたから。あれが上部まで隠れる距離は さらに２倍とかになるとすれば、そんな遠くは霞んでしまって無理だと思うんです。
　それで、もし波が高ければ、と思ったのが昨夜の計算です。しかし、かなり高い所から見る場合は うねっても効果うすいですね。
　昨夜の計算は、いわば数十cm～1mが、見える限界＝一つの画素になる ということです、遠いとマストなどは太さ的に見えないかも知れません。

　もし視覚的な誤認だとすると どんな可能性があるか考えてみましたが；
船が水平線より手前に居たとして、下部が水平線より下で 上部が水平線からとび出て見えるような位置関係だと、下部は 視覚の分解能限界でぼやけて背景の海に同化してしまって、上部だけが水平線の向こうから見えているように 思ってしまう、というのはありでしょうか。
　でも私が見た光景は こういう効果はありませんでした。

お礼

詳しい状況説明ありがとうございました。
実体験ではあるけれども誤認かもしれない微妙なところ、というわけですね。

回答No.4

Teleskope

視力１とは、1.5mmを距離5mで見分ける事と定義されてるので（角度で300μrad,約1分）、距離4000mでは、
　　1.5mm×4000m/5m = 120センチ

　もし波で隠れるとすれば、眼の位置をh1、波の高さをh2として、
　　x ≒ 3.57√(h1-h2)
身長が1m程度の子どもが浜に居て 波が50cmあれば xは2kmほどです。その距離で 視力が1.2や1.5なら 50cm～40cmの物を見分け得ることになります。視界が良ければありえるのでは。

お礼

計算は私もしてみましたが、計算上見えるはずといっても現実に見えるとは限りませんよね。それに裸眼でなくてもいいと思うんです。私も記憶にあるのは双眼鏡で見たことなので。それと、海面ぎりぎりでなく少し高い場所（5～10m?）から見ていました。

「経験者」とのことですので、実体験の方をお聞きしたいのですが…。

回答No.3

seri95

子供の頃、南の離島に住んでいたことがあるので、海上の船は何度も見ています。
遠ざかる船は（水辺線に沈むような感じで）下から見えなくなり、近づく船が上のほうから見えるのは、当然のことだと思ってきました。　今は視力がかなり低下したので、同じように見える自信はありませんが。。　
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水辺線て何？
http://kids.goo.ne.jp/cgi-bin/kgframe.cgi?BL=0&SY=2&TP=http://www.funenokagakukan.or.jp/moms/qa/

地球を測る
http://66.102.9.104/search?q=cache:yqANl3E6JWwJ:www.sci.kumamoto-u.ac.jp/~shibuya/shibuya/MeasureTheEarth.pdf+%E5%9C%B0%E7%90%83+%E4%B8%B8%E3%81%84+%E8%88%B9&hl=ja

お礼

そうですよね！海辺に住んでいた方から当然のことと言われて心強い限りです。

ご回答ありがとうございました。

回答No.2

marbin

下のサイトを借りるとして・・・。

http://koayu.eri.co.jp/biwadas/fo/theory.htm

Ａが観測者の目線とすると、Ｃが水平線ですが、Ｃ
からＢに船が動くと、明らかに船の下側からみえな
くなります。

ただ、距離的に近いと下側が見えなくなるという
より、下側が空気で揺らいで見えにくくなる、と
いうことも考えられます。

参考URL：

http://koayu.eri.co.jp/biwadas/fo/theory.htm

お礼

理論的にはそうなのだろうと思いますし、確かに空気の揺らぎという可能性もありますね。

実体験に基づく情報でなくて残念ですが、アドバイスありがとうございました。

回答No.1

gugestyper

私も見た記憶があります。

海面からの水蒸気などによる光の揺らぎや反射などで、船の下側付近が見えにくいせいかもしれません。

お礼

やはり他にも見ている方がいらっしゃるようで、ほっとしました。

確かに光の屈折や反射のために下側が見えにくいということはあるかもしれませんね。しかし、私の記憶では船全体が水平線より一段下がった位置にあるように見えていたのです。光の屈折で、目に見える水平線自体があまりあてにならないこともあると承知してはいますが…。

ご回答ありがとうございました。