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月は自転してませんよね。
月は同じ面を地球に向けていますが、 それって、自転停止しているからですよね？ 違いますか？
- okitarou123
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- 物理学
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まったくの偶然説なら「自転している」でもいいかもしれません。 月が同じ側を見せて地球の周りを1回転するから自転しているという説明は、回転座標系をさらに別の座標系から眺める必要があり、その時の回転座標系の回転がそれぞれの物体の自転に加算されることを要請しています。これでは回転座標系に属しているどのような物体にも個別に1回転が加わり、太陽系やさらに外側から見るたびに回転しているものすべて座標系の取り方で「自転している」と表現できてしまいます。 月に限らず、物体の回転を「自転している」と「自転していない」に分類しろと言われたら、他の力を受けて回転が変化しているかを考えた末で使い分けをすると思います。慣性力だけでどれだけ速く自転していた物体も、重力やモーターなどの影響で加速や減速している最中なら、「自転している」だけで片付けてしまうのは正確でないと思います。 単独の回転座標系だけで説明できない回転は、他の力が加わっている証で、その影響の度合いを理解したうえで「自転している」から「自転していない」まで意識的な使い分けが必要ということではないでしょうか。 特に、なぜ月が同じ側を向けているかというテーマが含まれ、さらに「自転」というキーワードが出てきたら、他から力を受けているかが必然的に問題になるはずです。 太古の月が慣性力で自転していたとして、現在に至るまで地球の重力が月の自転を抑制するように働き、その効果は現在でも続いているという説明を尊重するとした場合、慣性力による自転をほぼ完全に抑制して地球主導になっているという意味では、もはや月は完全に「自転していない」という表現の方が正しいと思います。
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- ORUKA1951
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No.6です。 ＞自転は回転です。 ＞ですが、回転＝自転ではありません。 再度正確に読んでください。 もし月面上で天球が回転して見えれば、それは月が自転しているか、天球がつきの周りを回っているかの何れかです。 月が回転しているなら、--それが自転であるか否かは、月の上でコリオリの力が観察できるはずですし、現に観察されています。 月が自転していないことが納得できないとしても、地球が自転していることは理解されているのかも心配ですが、地球の自転は天球が24時間で約一周することで観察されることと同じです。地球から見て宇宙の背景の天球が回転!!していることは、地球が自転していることの査証になります。 No.6の図をご覧になると、月がいつも同じ面を地球に向けているということは、月からすると、その面(静かの海)からは、いつも月が真上にあることを示しています。---空間認識がチャンと出来ていたら、地球で観察される天球の回転と同じように月面でも天球が回転して見えることが理解できるかと
補足
フーコーの振り子の原理をご存知ですか？ フーコーの振り子は自転を確認するものでは ありませんよ。 フーコーの振り子がぶら下がっている博物館や 科学館が自転の中心ですか？ やっぱり、回転とは何かが分かっていないようですね。 回転盤の上では回転の中心さえ他の位置からは 回っているように見えます。 その理由が分かりますか？ 太陽の方が回っている様に見えるのと一緒ですよ。
- 中村 拓男（@tknakamuri）
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うーん、頭が凝り固まってますね。 天体の運動は、重心の運動と自身の重心に対する自身の運動に 分けて考えることができるということをご存知ですか？ 天体の自転は後者で考えるべきものなので、答えは自明です。 もしご不満であれば、あなたの自転の定義を物理的に正確に述べてください。 それに対する答えは用意できるかもしれません。
補足、承りました。#7他です。 >潮汐力とは何かがおそらく私の理解と隔たりがあるからだと思われます。 その点では、ご懸念に及びません。少なくとも前回と今回は、起潮力とも呼ばれる潮汐力だと理解して、ご説明申し上げています。 理解できない点は、ご質問文では定義をお尋ねであるのに、現状では全く違う方向性のことを仰っておられる点です。 それでも、力（潮汐力＝起潮力等々）の釣合だけで考えることはできず、力学的エネルギー（主に位置エネルギー）で、月の状態（実は、地球-月連星系の状態）が決まってくることは、ご説明申し上げました。 もう一度だけ要約して申せば、力学的エネルギーが最小の状態が最も安定で、閉鎖系の力学的状態は、可能な限りそこに向かうということです。 >いずれにしてもこの話は、新たな質問を起こして議論しますのでそれまでお待ちください。 もうしばらくは、ここでご質問になりたい点を明確化されてもいいかと思います。定義なのか、そうなっている仕組みなのかといったことですね。 一応、私の方からできる回答は、ほぼ完了しているかと思います。 なお、議論を目的とした質問は削除されることが多いので、注意なさってください。
- hitokotonusi
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ざっと拝見しましたが、質問されているokitarou123さんは大きさのある物体の運動を正しく理解されていないようです。まずは大きさのある物体の運動がどのように記述されるかを学ばれたほうがよいと思います。 月のような丸いものだとわかりにくいので棒を考え、ひもをつけて振子運動をさせます。 このような大きさのある物体の運動は、重心の運動と重心まわりの運動に分けて記述できます。 添付図では棒が振子運動をしていますから、左右のどちらも重心は円軌道上を振子運動しています。 しかし重心まわりの運動については、左は重心回りの回転なし、右は重心回りの回転ありです。 重心回りの回転なしというのは棒の方向が変わらないということです。 だから棒が常に縦方向を向いている左は重心回りの回転なし。 まず、これを理解してください。 月に話を戻すと、月が自転をしているかどうかというのは、この重心まわりの回転運動をしているかどうかということです(天体の場合は厳密に重心まわりかどうかはわかりませんが)。そして、月が常に同じ面を地球に向けて回転しているということは添付図の右側と同じ状況で振子ではなく回転運動になっているということですから、重心まわりの回転を伴っています。つまり自転しています。 okitarou123さんが添付された画像は十字の向きが変わっていませんからこれは添付図の左側の状況で、重心まわりの回転を伴っていません。つまり、自転をしていないケースです。 数式であらわすともっと明確になりますので、できればそこまで勉強されることをお薦めします。
#5です。補足は承りましたが、 >二つの十字架が地球の周りを回っていると想像してください。 >決して、反対側に行った様子を示しているわけではありません。 >月の重心が地球側にあるという理屈は、潮汐力からは説明できないことを示しています。 >長軸側でも安定しますよ、と言う説明図です。 ということで、何をご説明されておられるかは理解不能です。申し訳ありません。 月（○）は以下の感じで地球（●）の周りを回っています（地球静止での固定視点です）。「→」は月のある面で、地球に向けている面と考えてください。 ○ ↓ ○→●←○ ↑ ○ こんな感じで月は地球の周りを回っています。これで安定なのは、○が実は楕円球だからですね。地球からの重力の強さが、月の表側（地球に近い側）と月の裏側（地球から遠い側）で違うためです。 これが安定しているためには、月の重心が公転半径上にあり、地球に近いことが必要です。位置エネルギーとして最も低くなるため、仮に揺らぎを与えられても元に戻る安定性を示します。 月の重心が地球から遠い場合でも、安定できなくはありませんが、少しでもバランスを崩すと、ますますバランスが崩れる方向に向かいます。位置エネルギーとして最も高いためです。 もともと、月は地球から見て、同じ面を向けてはいなかったと考えられています。つまり、地球静止とした固定視点で自転していたわけです。自転すると、月は潮汐力により歪み、しかも歪み方を変えていきます。 この連続的に歪みが変化していく現象は、力学的エネルギーのロスとなり、それは熱に変わります。月の地球に対する自転があったころは、それによる地熱が幾らかはあったということになります。そうした仕組みで発生する地熱は、現在でも外惑星の衛星で観測できることがあります。 ともあれ、力学的エネルギーは失われる方向であり、また、もし月の重心が地球から遠い側であれば、位置エネルギー的には最低にならないため、月の重心位置は地球から近い側に来て、そこで安定します。力の釣合だけが要素ではないということですね。 それが、我々が現在観測できる月だということです。
補足
＞何をご説明されておられるかは理解不能です。 ＞申し訳ありません。 たぶんそうだと思います。 潮汐力とは何かがおそらく私の理解と隔たりが あるからだと思われます。 と言うより潮汐力について、ちゃんとした説明が 学校でもどこでもほとんど行われていないからです。 行われない理由は、おそらく月の自転論は高学年で 教えると、いんちき論理が露呈するからだと思われます。 いずれにしてもこの話は、新たな質問を起こして 議論しますのでそれまでお待ちください。
- ORUKA1951
- ベストアンサー率45% (5062/11036)
月が同じ面を地球に向けているという時点で自転していることが分かるのでは？ もし自転していなかったら・・・・・ ↑ ○ ・・・・・・→オリオン座 ○ ↑ ・・・・・・→オリオン座 ○ ↑ ・・・・・・→オリオン座 ○ ↑ ・・・・・・→オリオン座 と月のすべての面が地球から見えるはずです。 自転していたら もし自転していなかったら・・・・・ ↑ ○ ・・・・・・→オリオン座 ○ (右上矢印) ・・・・・・→オリオン座 ○ ↑ ・・・・・・→オリオン座 ○ (左上矢印) ・・・・・・→オリオン座 月は誕生当時はもっと早く自転していたはずです。しかし地球と月はその共有重心を中心に自転しているとき、潮汐作用によってゆがみます--公転の運動エネルギーが地球や月を変形させている---。そのため月の自転速度は徐々に低下して公転周期と同期した自転で安定してしまった。４億年前には１日は約22時間だった地球の自転速度も月のために遅くなった。５０億年程度の将来は地球の自転速度も月の公転速度と同じになって地球の一方からでないと月は見えなくなるでしょうね。月からは常に地球の同じ面しか見えない。 月が自転しているか否かは、確かに間違えやすいですが、月の表面に立って天球の動きを観察するとよくわかるでしょう。 (上の図のオリオン座の方向) 地球の自転も一日で天球が回転することで分かりますよね。
補足
自転は回転です。 ですが、回転＝自転ではありません。 回転とは何かをもう一度、確認してください。
補足、承りました。#4です。 >私の示した図でも、自転しているようには思えません。 ああ、そういうことでしたか。そうですと、その図は実際の月とは状況が違ってしまっています。 大きい黒丸が地球から見える月の面だとすると、それが常に中心（地球ですね？）の方向を向いているのが月です。左側の十字を反転させたら、月と同じ状態を表せるようになります。
補足
二つの十字架が地球の周りを回っていると 想像してください。 決して、反対側に行った様子を示しているわけではありません。 月の重心が地球側にあるという理屈は、潮汐力からは 説明できないことを示しています。 長軸側でも安定しますよ、と言う説明図です。
地球基準では月が自転していないと考えることができます。月が常に同じ面を地球に向けているということの説明などでは、便利な考え方です。 地球からも離れた慣性系基準では、月は自転していて、地球を周る公転周期と自転周期が一致しています。月へ宇宙船を向かわせたりするときは、こちらの考え方のほうが扱いやすいです。
補足
＞地球からも離れた慣性系基準では、月は自転していて そこのところが分かりません。 公転しかしていないようにしか見えませんが。 私の示した図でも、自転しているようには思えません。 外側のほうが速く回り、内側が遅く回って、初めて 成り立つ動きであって、何処にも自転した様子が 伺えません。 車でもそうです。 内輪と外輪の速度を変えることにより カーブを回ります。 何処にも自転軸はありません。 そもそも車に自転軸は設けられていません。 そういう機能が付いていれば、トンネルの中でも 方向転換が簡単にでき、便利ですが。
- aki-la
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自転しています。 誰かに立ってもらって、その周りを一周（公転） してみる・・・ ・ずっと同じ方向を見たまま（北なら北を向いたまま） 回ってみると、立ったままの人からはあなたの背中も 横向けの姿も、ぐるりと見えるとおもいます。 ・ずっと立っている人に真正面を向けながら 回ってみると、一周し終わったとき、あなた自身は 一回自転しています。←この場合のあなたが月、 立ったままの人が地球、みたいなもんです。
補足
＞・ずっと同じ方向を見たまま（北なら北を向いたまま） ＞回ってみると、立ったままの人からはあなたの背中も ＞横向けの姿も、ぐるりと見えるとおもいます。 分かりやすい解説、ありがとうございます。 でも、そういう風に一定方向を向いて誰かの 周りを回るということは、足が絡むような、 非常にぎこちない動きになると思います。 例えば、徒競走でそんな走りをしたら、 簡単に、みんなに追い抜かれてしまいます。 要するに、そんな動きをすると言うことは 自転しながら誰かの周りを回ることになる からではないかと思います。
- maiko0318
- ベストアンサー率21% (1483/6969)
地球から見ると同じ面しか見えませんので自転してないように見えますが、 太陽を中心に考えると回っていないと裏側が地球に見えることになります。 地球の周りを回りながら太陽の周りを回っています。 このまえTVでやっていました。 地球から見えるほうが重く、地球の引力によって固定されたようです。
補足
＞地球から見えるほうが重く、地球の引力によって固定されたようです。 その考えは誤りです。 私の示した図をご覧ください。 どちらでも安定した動きになります。 ＴＶもときどき誤った解説をしますので 気をつけたいものです。
お礼
貴方の回答がなければ、この質問を終えるタイミングが 見つかりませんでした。 ありがとうございます。 それにしても、子供のころに洗脳されると言うことは 恐ろしいことですね。 それから解放されには相当の時間がかかることを 身をもって経験させられています。
補足
＞慣性力による自転をほぼ完全に抑制して地球主導に ＞なっているという意味では、もはや月は完全に ＞「自転していない」という表現の方が正しいと思います。 それが、物理力です。 ただ、それだけではまだ物理力のある方の 直感です。 やはり、自転とは何か、公転とは何か？ はたまた回転とは何か と順を追って考察しなければ なりません。 ですが、ここが重要です。 「真実は必ずその疑問に自ら答えてくれます。」 私はその「真実」のすごさに、むしろ驚いています。 --------- 実は、「月は自転していない」の決定的な証拠を 手に入れています。 ですが、ここでは語りません。