地球の科学 第2回：地球はなぜ丸いのか

お薦めの本 入門ビジュアルサイエンス「地球のしくみ」 浜野洋三著 日本実業出版社

今日の話 地球は本当に丸いのか？ 地球はどれくらい丸いのか？ 天体の丸さ 地球はなぜ丸いのか？ ギリシャ人の思考をたどる 月・太陽・惑星・衛星 地球はなぜ丸いのか？ 重力と地球の硬さ

地球は本当に丸いのか？ 地球が丸い証拠をどうすれば得られるか？ アリストテレスの「証明」 自分たちの目で確かめられる方法はないか？ 水平線の先の船は帆先から現れる 北から南に行くと北極星の高さが変わる 月に映った地球の影が丸い（月蝕の形）

水平線の向こうの船 ためしに計算してみた 10mの船上から見ると 検証可能！ 地球の半径6400km 水平線までの距離 30mの船の帆は

星の高さと地球のかたち 実際に確認できる事実 北極星の角度は場所によって異なる 日本では普通見えない南十字星が、沖縄の離島では見える

ついでに地球と月の大きさの比もわかるはず 月に映る地球の影が丸い 月蝕とは何か 月に地球の影が映る 影の形を見れば地球の形がわかるはず 丸い ついでに地球と月の大きさの比もわかるはず

地球の大きさを測ってみた人 エラトステネス(DC220) 同時に2箇所で太陽光のつくる影を測る 800km離れた2点 影ができないシエネ アレキサンドリア7°の影 地球1周360度の長さを推定 今日の知識（約4万km）に近い結果 800km q q =7°

今日のレポート課題1 回答は表面に!! アリストテレスの「証明」 地球の円周を計算（配布した図4を参照） 図なども自由に描いてください。 アリストテレスの「証明」 「証明」を使って人を説得する文章を書く 「証明」では不十分だと反論する文章を書く 地球の円周を計算（配布した図4を参照） エラトステネスの方法で地球の円周を計算する ヒント：7°で800kmなら、360°で何km? 図も描いて計算する過程を説明してください 上記①～③のいずれかを選んでください

地球の「丸さ」とボールの「丸さ」 いろいろなボールを思い出してみよう 地球は非常に丸い 野球ボールの表面のでこぼこ 半径3.5cm・縫い目の高さ1mm(1/35)くらい ゴルフボールの表面のでこぼこ 半径2cm・でこぼこの深さ0.5mm(1/40)くらい？ 地球は非常に丸い 最大の山(9000m)、最深の海(11000m) 半径6400km・でこぼこの幅20km(1/320)

他の天体も非常に丸い 太陽や月 そのほかの惑星 金星・火星・木星・土星・・・・ どうしてこんなに 丸いのか？

小さな衛星や小惑星は丸くない 小さな天体は・・・ でたらめな形をしている 火星の衛星や小惑星等 なぜか？ 直径20kmくらい 木星 火星の衛星フォボス

万有引力の法則 万有引力の法則 すべてのものは互いに引き合っている 引力の強さは正確にわかっている 万有引力が働く理由はまだ充分はわかってない

万有引力の強さ 100kgの人が2人、1m離れて立っていると 万有引力 F=ma=GMm/r2 約3時間後衝突

万有引力の強さ 月の表面から1mの高さにある100kgの物 万有引力 F=ma=GMm/r2 約2.65秒後衝突 （地球の1/80)

万有引力の強さ 地球の表面から1mの高さにある100kgの物 物を引き付ける力は重い天体ほど大きい 万有引力 F=ma=GMm/r2 約0.45秒後衝突 地球の重さ＝5.974×1024kg

地球と万有引力 地球の中心方向に働く引力 物がたくさんある方向に引き付けられる 地球の裏側の人も、やはり地球の中心方向に向かって引き付けられる

地球の反対側の人は下に落ちる？ 自己中に考えてみる 上 上・下の方向はどこでも自分と同じと考えると 地球の反対側の人は落ちそうな感じがする 横にいる人も滑り落ちそうな感じがする

地球の反対側の人は落ちない 自己中に考えてみる 上下方向は場所によって異なる！ 上 上・下の方向はどこでも自分と同じと考えると 地球の反対側の人は落ちそうな感じがする 横にいる人も滑り落ちそうな感じがする 上下方向は場所によって異なる！

地球の反対側の人は落ちない 自己中に考えてみる 上下方向は場所によって異なる！ 上・下の方向はどこでも自分と同じと考えると 地球の反対側の人は落ちそうな感じがする 横にいる人も滑り落ちそうな感じがする 上下方向は場所によって異なる！

地球が水だけでできていたら？ 水は流れて水平になる

実際には地球は岩石などでできている。硬いはず？ 地球が水だけでできていたら？ 水は流れて水平になる 最終的には水の表面は丸くなる→地球は球になる 一件落着？？ 太陽・木星などはＯＫ しかし、 実際には地球は岩石などでできている。硬いはず？

地球がとても硬かったら？ 水平にならない どんな形にでもなれるはず

地球の硬さを知るためのヒントが意外なところに 地球がとても硬かったら？ 水平にならない どんな形にでもなれるはず 地球はどれくらい硬いのか？ 地球の硬さを知るためのヒントが意外なところに

氷河期の地球の姿 最近の氷河期 １2万年前～2万年前 北米大陸は3000mの氷河に覆われた 氷河はわずか1万年の間に消滅

北米大陸の氷河(18000年前)

氷河が消えた後何が起こったか 氷河期が終わる 地面が急に上昇(隆起) 何故か？ 温度が上昇 氷河がほとんど消滅 7000年間で150m以上 北米大陸氷河の中心部で 何故か？

氷河は地球に何をもたらしたか 岩石地球もへこむ（氷河で膨らんだ分） 1万年のスケールで見ると大地も「流れる」

氷河は地球に何をもたらしたか 岩石地球もへこむ（氷河で膨らんだ分） 氷河が消えればまた元の形に戻る 地球はスポンジボール 納得できますか？

水でできていたらどうなるか 水はあっという間に流れる 水を余分に載せると流れて丸くなる

水でできていたらどうなるか 水はあっという間に流れる 水がなくなっても流れてすぐ元に戻る

岩石の固さ・水の固さ 地球が水の固さだったら 地球は岩石の固さ 何百万年の目で見れば同じこと あっというまに元の形（球）に戻っていく 何万年かけて元の形（球）に戻っていく 何百万年の目で見れば同じこと 形を変えてもスポンジボールのように球に戻る

小衛星や小惑星が丸くない理由 小さな天体は・・・ 中心に引き付ける引力が弱く、岩石等の硬さを打ち負かすことができず、でたらめな形をしている 火星の衛星や小惑星等 直径20kmくらい 木星 直径14万kmくらい 火星の衛星フォボス

今日のレポート課題2 回答は裏面に!! 地球が丸いのはなぜか 図なども自由に描いてください。 地球が丸いのはなぜか まず、地球(直径約6400km)が丸い理由を説明してください。次に、火星の衛星フォボス(直径約20km)が丸くない理由を説明してください。 納得がいかないところがあれば、それも挙げてみましょう

まとめ 地球は丸い アリストテレスの証明 現代は人工衛星が飛ぶ時代 地球が丸いわけ 引力の強さと地球の硬さ

次回「地球はなぜ回っている？」 地球は宇宙のどこにあるか 地球は本当に回っているか 地球はなぜ回っているか 休講：5月10日→補講：5月17日6コマ目