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2001年の科学リテラシー調査----解答15

2001年科学リテラシー調査』の解答です。

問題
下記の文が正しいか誤っているか答えよ。
『地球が太陽の周りを回っていますか、太陽が地球の周りを回っていますか。』


正解は『地球が太陽の周りを回っている。』と、考えて、ほとんど問題ありません。


最も正確な解答は、おそらく次のようになるはずです。

『地球と太陽は、両者の共通重心の周囲を公転する。』

どういうことなのでしょう?
簡単にみてみましょう。

二つの天体の質量が等しいとき、この系全体の重心は、二つの天体のちょうど中央になります。
なので、その中央の点の周囲を、二つの天体が公転することになります。

惑星1:1
二つの天体の質量比が3:1の場合は、下の図のようになります。

惑星3:1

(え? なんだか天秤算みたい? ハイ! その通りです!)
これを、太陽と地球の関係にあてはめると、どうなるのでしょうか?

            太陽      地球
質量比        332946  :   1
重心からの距離の比    1   :  332946

地球から太陽までの距離が、149600000km ですから、
『太陽-地球系の重心』から、太陽(の重心)までの距離は、
149600000÷(332946+1)=449km となります。
太陽の半径が696000kmですから、449kmというのは、その約0.6%に相当します。

つまり、地球がその周囲を公転する『太陽-地球系の重心』は、太陽の中心から、極めて近い距離にあり、もちろん、太陽の内部にあるのです。
ですから、『地球は太陽の周りを回っている』と考えて、なんの問題のないことになります。


話題変わって、
以前、今から10年ほど前、私が教えていた中学生二年生の男の子は、『太陽が地球の周りを回っている』と思い込んでいて、理科の時間に、それは見かけの動きであって、『地球が太陽の周りを回っている』というのが事実である、と聞いて、大変ショックを受けていました。
彼は、朝日が昇ったり、夕日が沈むようすを見て、そう考えていたというのです。
「だってさ、朝、太陽昇るじゃん!」と力説する彼のようすを、今でもハッキリ思い出せます。

最近は小学生でもそんなことはありません。
「地球が太陽の周りを回っている」とお勉強して知ってます。
そんな小学生達に、つい先日聞いてみたのですが、朝日が昇るところを見たこのある小学生が、ほとんどいないのです。
その集団がたまたまそうだったのかも知れませんが、ちょっとビックリしました。
(彼らも夕日が沈むところは見たことあるそうです。)

さて、朝日が昇るところを見て「太陽が地球の周りを回っている」と考える子どもと、朝日を見たことはないけれど、お勉強して「地球が太陽の周りを回っている」と知っている子ども、科学的なのはどちらなのでしょうね?

テーマ : 自然科学
ジャンル : 学問・文化・芸術

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本名は麻生 隆。
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