夜空の謎

質問

小学生の子供に質問されました。
「夜に空を見ながら走ると月や星が一緒に動いているように見える。走るのを辞めると夜空もピタッと止まる。何でああいう風に見えるの？」
当たり前すぎる質問だったので適当に流しておいたのですが、きちんと説明できる方いらっしゃいますか？

回答No.7

SCNK

天体が無限遠にあるので動かないのに対して、地物の方が後方に流れるので、天体が前方に動くように錯覚するからです。人間は何かを基準に位置を判断するようにできているから、そう錯覚するのですね。

これは、場合によっては大変な危険をもたらすことがあるんです。空を飛んでいるパイロットが、他にもいくつか原因はあるのですが、自機の姿勢を勘違いするパーティゴという状態になって地面や海面に激突する場合があるのです。まあ話の種にでもしてください。

回答No.6

First_Noel

＃４です。
小学生に、と言うことを失念しておりましたのですが、
具体的に教えてあげると、小学生でも理解可能ではと思い、再度失礼致します。

「遠くにあるから」だけでは根本的な原因を説明しておらず、
「なぜ遠くにあるとそう見えるのか？」と言うことを下記に示します。

「遠くにあるとそれぞれの角度が小さくなるから」に基いて、
数字は都合良く選んでいますが、一例です。

２ｍの棒なら、１．７ｍ先にあれば全頂角で６０度となります。
つまり２ｍ動けば角度で６０度分動くことを目が認識します。
しかし２ｍの棒が１００ｍ先にあれば、全頂角で１度程度です。
１００ｍ先のものが２ｍ動いても、目は１度分の動きを認識するのみです。

この動きはとりもなおさず、目の網膜上の細胞に結像されます。
角度の変化が大きいものほど、目は「大きく動いた」と認識します。

星なら、非常に遠くにあるので、全頂角は無限小とみなしても差し支えないほどですので、
目は動きを感じず、こちらがどれだけ動こうとも、一点にあり続けるように見えます。

これを、脳は「夜空が動いていない」と認識するのではなく、
手前の景色が動いているほうを認識し、その相対的な動きとして「夜空がついてくる」と錯覚します。

回答No.5

sqw-99

人間の目は、速度のある車の中から景色を見ていると、前から後ろへ激しく運動します。

右が前だとすると、
右を見て、物を追いかけながら左へ目を動かす。
また右にすぐ戻す。

これを連続して行って静止画像を発生させます。

ニワトリは、この機能が無いので、頭を前後させて静止画像を得ています。

＃２さんも回答なされていますが、
原因は、「遠くにあるから」です。＾＾

目は動いています。
近くの物は静止画像です。（A）
（右から左へ流れます）
星は流れません。
静止しています。

※景色（A)を基準点にすると、景色は後退します。
静止している星は前に進んで見えます。

子供に分かり易く。
景色が後退しているのに、
星は後退しないので、
前に動いてみえるんだよ。＾＿＾

回答No.4

First_Noel

人間の目が、何を基準にして位置や距離を理解しているか、と言うことになります。

既に回答は出ていますが、人間の目は距離や速度を測れるようには出来ておらず、

・それぞれの目に対する角度方向
・物体の両端と目を結んだ扇形の角度（視野角、立体角）
・それらの変化量

でそれを認識するように出来ています。

学習によって、こう見えれば位置・距離はこうだ、と理解できるようになります。
そのように目や脳が進化したからです。
しかし、非常に遠く物体については、目の進化にはさほど貢献しなかったのでしょう、
ご質問にあるように、「星がついてくる」ように見えてしまいます、
これは脳が混乱しているもので、「錯覚」と呼ばれるものです。

回答No.3

noname#35109

大人の方に対する回答だと思ってください。
＃１さんと半分は同じ事ですが，

結局，人間という物は"角度"でしか物を見ていないのです。
ｍやｋｍやｍｍなど，実際の長さは尺でもないかぎり普通はわかりません。

「顕微鏡で見るとミジンコが大きく見える。」
これは，顕微鏡で見たときに，ミジンコがデカくなるのではなくて，
ミジンコ自体の大きさは同じですが，顕微鏡で見ると視野におけるミジンコの締める角度の割合が変わるから大きくみえるのです。

「遠くにある超高層ビルより，近くにある５階建てのマンションの方が大きく見える。」
これも同じ事で，視野における角度で大きさを判断しているからです。

自分が動くと，近くにあるものほど角度の変化が大きい。
だから，近くにある物は相対的に速く動くように見える。
＝自分から速く遠ざかるように見える。
遠くにあるものは，自分が動いてもさほど角度は変わらない。
だから，同じところにあるように見える。
＝自分からぜんぜん遠ざからないように見える。
(＝ついて来るように見える。)
ということです。

実際は，自分で動く速さの数万倍や数億倍の速さで月は動いています。
地球の自転により，月と自分との距離は猛烈に変化していますし，月自体もとてつもない速さで地球の周りを公転しています。
でも，視野における角度はあまり変わらない。
それで，同じ場所にあるように見えるのです。

大してムズカシイ話ではないので子どもでも理解できると思います。
でも，

「月や星が一緒に動いているように見える」
答えを教えるより，答えを考える力を身につけさせることも大切かもしれません。
今のまま適当に流しておくか，
「どうしてだろう？　角度が変わらないからじゃないのかな？」
くらいで，説明はおいておいて，あとは数年かけて，考える方が良いような気もします。

回答No.2

BLUEPIXY

遠くにあるから

回答No.1

bandgap

逆説的ですが，「月や星がほとんど移動していないから」です．

人間は，自分との相対位置で位置関係を把握します．自分が走ると，それに伴って電柱も家も公園も，後ろに移動します．つまり自分を基準にしたときの，相対的な位置関係が変化します．

ビルを見ながら走るのが一番良いのですが，ビルに近づくにつれて，ビルの屋上を見上げる角度が増加しますよね．

しかし自分の真上にある月や星は，少し走ったくらいでは，相変わらず自分の真上に居続けます．角度が変わりません．つまり自分を基準にしたときの，相対的な位置関係が変化しません．

これが理由です．