参考文献：Wikipedia（数値のみ）
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今回のテーマは「太陽から来る光はだいたい平行な光だと思っていい」という事ね。 とりあえず、ここで出てくる数字は（これを書いている時点での）Wikipediaから借り物なの。 ま、どうせあっちを編集してる人も理科年表とかから勝手に取ってきてたりするんだろうけどね・・・ |
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左の大きい丸が太陽、右の小さい丸が地球だと思ってね。 もちろんあくまでこの図は説明のためのものだから、 大きさや距離の比率はテキトーだけど・・・ （本当は、太陽をこのくらいの大きさで描いたら地球なんて点にしか 見えないし、距離ももっとずっと離れてるからね。） で、太陽から来る光のうちで図のように、 「ちょうど反対の端から来る光」がどのくらい、「平行」からずれているかを考えてみましょう。 |
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えーっと、ふむふむ。太陽の半径は 696,000 km で、地球からの距離はだいたい 149,597,870 km 、と・・・ |
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角度で考えても直感的にはなかなか分かりにくいから、直角三角形の辺の長さの比で考えてみましょう。 すると、696,000 ： 149,597,870 = 0.00465 ： 1 になるね。つまり、直角をはさむ２つの辺のうち 長いほうを1 メートルとすると、短いほうは 4.65 ミリ。 |
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ふたつの三角形をくっつけた形で考えると・・・太陽の光のうちで一番ずれる幅が大きいものは、1メートル進んで 9.3 ミリ
くらいずれる事になります・・・ 意外と「平行」と言うには角度がついてるような気がしますね。 |
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まあ確かにそうだね。9 ミリといえば、特別な装置なんかがなくても十分観測できる大きさだからね。 でも、逆に考えれば 1 キロ進む間に 10 メートルくらいしかずれない、という事にもなるね。 たとえば、空に浮かんでいる雲には地面から 4 キロとか 5 キロとか上にあるものがある（もっと高いのもある）けど、 そこから地上まで光が届く間のずれはせいぜい数十メートル、ということ。 |
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んん〜？でもなんだか変な気がしてきました。 ちょっと、この写真を見てくださいよ。 |
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ふむ、太陽が雲に隠れて、雲の端から光が漏れているところだね。 |
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この写真を見た限りでは、ずれる幅がそんなに小さいとは思えませんよ。 なんて言うか、子供が太陽の絵を描くときってまず丸を描いて、その周りに線をいっぱい描くじゃないですか。 あれと同じような感じで、「平行な光」じゃなくて「太陽のある位置からまわり全体に出ている光」に見えるんですけど・・・ |
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この写真では上向きに光が伸びているのが見えるけど、雲の切れ間から地面に向かって光が伸びているときなんかは 確かにそういうふうに見えることもあるね。でも、もし太陽の光が「完全に平行」な光線だったとしても、こういう感じに 見えるのが普通なのよ。 |
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たとえば、地面に立ってまっすぐ伸びている線路を見ると、こんな感じになるはずだよね。 ２本の線路は平行に走っているけど、遠くに行くと間が狭く、近くでは広がって見えるでしょう。 光というものは回折もするし、雲の切れ間だって細いスリットのような形になってるわけじゃないから、ほぼ必ず 「こちらに向かって伸びている光」が見えることになるね。で、平行に走っているものがこちらに向かってくる場合、 その間隔は（こちらに近づくほど）広がって見える。だから、雲の間から光が伸びているような時は、普通は 雲から離れるほど広がっているように見えるのよ。 |
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ふ〜ん。 |
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まあ、どのような大きさのものを考えているかによっても「平行」とみなせるかどうかは変わってくるね。 とりあえず、普通に地球上で起きるいろいろな現象を考える場合には、だいたい平行だと思っていいんじゃないかしら。 これがたとえば日食みたいに巨大なスケールになってくると、また違ってくるけど・・・そういう話はまたの機会に。 それじゃあ今回はここまで〜。 |