地球が丸いとわかる10の方法

モリエル・ショットレンダーはウィキメディア財団のソフトウェア エンジニアです。この記事はもともと2008 年に彼女の Smarter Than That ブログに投稿され、Popular Science 向けに軽く編集されました。

人類は数千年前から地球が平面ではないことを知っており、私は地球が丸いことを証明する方法をもっと示そうと思っていました。その方法についてはいくつかアイデアがありましたが、The Bad Astronomer の Phil Plait が Flat Earth Society について書いたときに興味深い動機を得ました。彼は Flat Earth Society に反論すること自体が馬鹿げていると主張しており、私もそれに賛成です。しかし、人類の知的探求の歴史は重要で興味深いものです。人類の宇宙探究に関する歴史的な事実を楽しむために、すべての科学と知識を非難したり、陰謀説を信じたりする必要はないのです。

地球が平らではないことを、明白に、絶対的に、確実に証明する 10 の方法を紹介します。

1. 月の影を確認する

月がチーズでもなければ、遊び心のある神でもないことは、人類にとっては非常に明白な事実です。月に伴う現象（月周期から月食まで）は、十分に説明されています。しかし、古代ギリシャ人にとっては、月は謎に包まれたものでした。彼らは知識の探求の中で、人類が地球の形状を解明するのに役立つ洞察に満ちた観察をいくつか発見しました。

アリストテレス（地球が球体であることについて多くの観察を行った）は、月食（地球の軌道が太陽と月の間に直接位置し、その過程で影が作られる）のとき、衛星の表面のシルエットが丸いことに気付きました。この影は惑星の影であり、地球が丸いことを示す大きな証拠です。

地球は自転しているので（疑わしい場合は、明確な証拠として「フーコーの振り子」の実験を参照してください）、月食のたびに地球が作り出す一貫した楕円形の影は、地球が丸いだけでなく球体であることを証明しています。つまり、絶対に、完全に、疑いの余地なく、平らではありません。

2. 水平線上の船を追跡する

最近港の近くに行ったり、ビーチを散歩しながらぼんやりと水平線を眺めたりしたことがあるなら、非常に興味深い現象に気づいたかもしれません。それは、地球が平らであればそうなるはずの水平線から、接近する船が単に「現れる」のではなく、むしろ海の下から現れるように見えることです。

しかし、船は私たちの視界に近づくにつれて沈んで再び浮上することはない（パイレーツ・オブ・カリビアンを除くが、ここでは架空の映画シリーズであると仮定する）とあなたは言う。船が「波間から現れる」ように見えるのは、世界が平らではなく丸いからだ。

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アリがオレンジの表面を歩いて視界に入ってくるところを想像してください。オレンジを「正面から」見ると、オレンジの曲率により、アリの体が「地平線」からゆっくりと上昇していくのが見えます。丸い物体ではなく長い道に沿って近づいてくるアリでこの実験を行うと、効果は変わります。アリはゆっくりと視界に「現れ」ます (視力の鋭さによって異なります)。

3. 星空を眺める

この観察はもともとアリストテレス（紀元前384-322年）によってなされたもので、彼は赤道から離れるにつれて見えるさまざまな星座から判断して地球は丸いと宣言しました。

エジプト旅行から戻った後、アリストテレスは「エジプトやキプロスでは見られるが、北の地域では見られない星がある」と記した。この現象は、人間が丸い表面から星を眺めている場合にのみ説明できるとアリストテレスは続け、地球の球体は「それほど大きくなく、そうでなければ、このようなわずかな場所の変化の影響はすぐには現れないだろう」と主張した。

赤道から遠ざかるほど、「既知の」星座は地平線に向かって遠ざかり、別の星に置き換わります。地球が平らであれば、このようなことは起こらなかったでしょう。

4. スティックテストを実施する

棒を（粘着性のある）地面に刺すと、影ができます。影は時間の経過とともに移動します（これは古代の影時計の原理です）。世界が平らであれば、異なる場所にある 2 本の棒は同じ影を作り出します。

しかし、そうではありません。これもまた、地球が平面ではなく丸いからです。

エラトステネス (紀元前 276-194 年) はこの原理を利用して、地球の円周を非常に正確に計算しました。この原理の実例を見るには、エラトステネスと地球の円周に関する私の実験ビデオを参照してください。

5. 丘や山に登る

平らな台地に立って、地平線を見つめます。目を凝らし、お気に入りの双眼鏡を取り出して、双眼鏡のレンズの助けを借りて、目が届く限り遠くまで見渡します。

次に、一番近い木に登ります。高ければ高いほど良いですが、双眼鏡を落としてレンズを壊さないように注意してください。そしてもう一度見て、目を凝らし、双眼鏡を通して地平線を見つめます。

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より高く登れば登るほど、より遠くまで見渡せるようになります。通常、私たちはこれを地上の障害物と関連付ける傾向があります。たとえば、地上では家や他の木々が視界を遮っていて、より高く登ると視界が開けるなどです。しかし、それは本当の理由ではありません。たとえ、地平線との間に障害物が何もない、完全に開けた高原に立っていたとしても、より高い場所から見ると、地上にいるときよりもずっと遠くまで見渡せるでしょう。

この現象も地球の曲率によって発生し、地球が平面であれば発生しません。

6. 飛行機に乗る

海外への旅行、特に長距離旅行をしたことがあれば、飛行機と地球に関する 2 つの興味深い事実に気づくでしょう。

• 飛行機は、比較的長い時間、直線で飛行でき、端から落ちることもありません。また、止まることなく地球を一周することもできます。
• 大西洋を横断する飛行機から窓の外を見ると、ほとんどの場合、地平線に地球の曲率が見えます。かつてはコンコルドから眺めるのが一番の見所でしたが、その飛行機はもうなくなってしまいました。ヴァージン ギャラクティックの新しい飛行機からの写真を見るのが待ちきれません。遠くから見ると実際にそうであるように、地平線は完全に曲がっているように見えるはずです。

7. 他の惑星を観察する

地球は他の惑星とは異なっています。それは事実です。結局のところ、地球には生命が存在し、生命が存在する他の惑星は（まだ）発見されていません。しかし、すべての惑星には特定の特徴があり、すべての惑星が特定の方法で動作したり、特定の特徴を示したりする場合、特にそれらの惑星が異なる場所にあったり、異なる状況下で生成された場合、私たちの惑星は同じであると想定するのは非常に論理的です。

言い換えれば、異なる場所と異なる状況で生成された多数の惑星が同じ特性を示しているのであれば、私たちの惑星も同じ特性を持っている可能性が高いということです。私たちの観測結果はすべて、他の惑星が球形であることを示しています (また、惑星がどのように生成されたかがわかっているので、なぜこの形状になるのかも明らかです)。そうでないと考える十分な理由がない限り (私たちには理由がありませんが)、私たちの惑星も同じである可能性が非常に高いです。

1610 年、ガリレオ ガリレイは木星の衛星が木星の周りを回っているのを観察しました。彼は、それらを大きな惑星の周りを回る小さな惑星として説明しました。この説明 (および観察) は、すべてが地球の周りを回っているはずの地動説に異議を唱えるもので、教会にとっては非常に受け入れがたいものでした。この観察により、惑星 (木星、海王星、後に金星も観察されました) はすべて球形で、太陽の周りを回っていることも示されました。

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平らな惑星（地球や他の惑星）は、とても驚くべき観察結果であり、惑星の形成と挙動に関する私たちの知識のほとんどすべてに反することになります。惑星の形成に関する知識だけでなく、星の形成（地球平面説に適合するには太陽の挙動がまったく異なる）や、宇宙での速度と動き（惑星の軌道や重力の影響など）に関する知識もすべて変えてしまいます。つまり、私たちは地球が球体であると疑っているだけではありません。私たちはそれを知っています。

8. タイムゾーンの存在を考慮する

この記事を書いているニューヨークの時刻は午後 12 時です。太陽は空の真ん中にあります (ただし、現在の雲のせいで見えにくいです)。北京では午前 12 時、真夜中で、太陽はどこにも見当たりません。オーストラリアのアデレードでは午前 1 時 30 分です。13 時間以上も進んでいます。そこでは日没はとっくに過ぎ去っています。そのため、まもなく太陽が再び昇り、新しい一日が始まります。

これは、地球が丸く、地球自身の軸を中心に回転している場合にのみ説明できます。ある時点で、太陽が地球の片側を照らしているときは、反対側は暗く、その逆も同様です。これにより、特に 12 時間を超える時差やタイムゾーンが生まれます。

時間帯、太陽、地球に関するもう 1 つのポイント: 太陽が「スポットライト」(特定の場所にのみ光が当たるように非常に方向性のある位置にある) であり、世界が平らであれば、太陽が私たちの頭上に当たっていなくても、私たちは太陽を見ることができます (下の図で確認できます)。同様に、劇場のステージでは、観客が暗闇の中に座っている場合でも、スポットライトから発せられる光を見ることができます。一方が完全な暗闇でもう一方が明るい、2 つの明確に異なる時間帯を作り出す唯一の方法は、世界が球体である場合です。

9. 重力を感じる

質量に関する興味深い事実があります。質量は物を引き寄せます。2 つの物体間の引力 (重力) は、それぞれの質量と物体間の距離によって決まります。簡単に言うと、重力は物体の質量の中心に向かって引っ張ります。質量の中心を見つけるには、物体を調べる必要があります。

球体について考えてみましょう。球体は形状が一定なので、どこに立っても、その下にある球体の面積はまったく同じです。(水晶玉の上を歩き回るアリを想像してください。昆虫の視点から見ると、アリが足を動かしているという点だけが動きの証拠であり、表面の形状はまったく変化しません。) 球体の質量の中心は球体の中心にあります。つまり、重力は球体の表面にあるものすべてを球体の中心に向かってまっすぐに引っ張ります。これは、物体が表面のどこにあっても起こります。

平らな飛行機を考えてみましょう。平らな飛行機の重心は中心にあるため、重力の力によって表面にあるものは飛行機の中央に向かって引っ張られます。つまり、飛行機の端に立つと、重力は地球上で通常経験するような真下ではなく、飛行機の中央に向かって横に引っ張ることになります。

オーストラリア人にとっても、リンゴは横に落ちるのではなく、下に落ちると私は確信しています。しかし、もし疑わしいのであれば、何かを落としてみて下さい。ただし、壊れたり怪我をしたりするものではないことを確かめてください。

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質量の中心と質量の分布についてさらに詳しく知りたい方は、こちらをご覧ください。また、積分を含まない方程式を解く勇気があれば、ニュートンの万有引力の法則についてさらに詳しく学ぶことができます。

10. 宇宙からの画像を閲覧する

過去 60 年間の宇宙探査で、私たちは衛星、探​​査機、そして人間を宇宙に打ち上げてきました。そのうちのいくつかは帰還し、いくつかはまだ太陽系内 (そしてほぼ太陽系外) を漂い、その多くが地球上の受信機に素晴らしい画像を送信しています。これらの写真のすべてで、地球は (なんと) 球体です。地球の曲率は、国際宇宙ステーションに搭乗した宇宙飛行士が撮影した多くの写真にも見られます。最近の例は、ISS の Instagram アカウントでご覧いただけます。

よく言われるように、一枚の写真は千のディストラックに値するのです。

この投稿は更新されました。元々は 2016 年 1 月に公開されました。