月の軌道

一般的な月の軌道は説明が難しく、頭の良い方は簡単に理解できるのかもしれませんが、私たちにとって簡単に理解できるような説明ではないと思います。

そこで、私の視点から見た計算へ変えたいと思います。(^^;

私は、地球を水平にして太陽と月がどう動くか考えたいと思います。


地球の赤道を赤いラインとすると、太陽、地球の関係は図の様になります。

地球は自転しています。
太陽の通り道が黄道で、赤道に対して23.44度~-23.44度の範囲に傾いています。


鼠色の矢印は、月の公転方向。
黒色の矢印は、地球の自転方向。
紫色の矢印は、白道の回転方向。
黄色の線は、黄道上にある太陽の方向で、春夏秋冬で太陽の高度が最も高くなる場所です。
紫色の曲線は、月の軌道である白道。

白道は黄道に対して、5.145度~ -5.145度の範囲に傾いています。
白道が一周する周期をサロス周期と呼び、6585.3212日で一周します。


紫色の円は、白道。
紫色の矢印は、白道の回転方向。

太陽の位置を春、秋に限定した場合、この白道の軌道は、図の様に太陽へ対して傾く方向が変化し、6585.3212日(サロス周期)で一周します。
この時、地球の自転とは逆方向(紫色の矢印)へ回転して方向が変わっていく。


次は、太陽の位置を夏に限定した場合、白道の軌道は図の様に太陽へ対して傾く方向が変化し、図の様に白道は6585.3212日(サロス周期)で一周します。


次は、太陽の位置を冬に限定した場合、白道の軌道は図の様に太陽へ対して傾く方向が変化し、図の様に白道は6585.3212日(サロス周期)で一周します。


月は楕円軌道で、地球から遠ざかったり近づいたりしながら移動しています。
※正確には、地球も月から遠ざかったり近づいたりして移動しています。

最も地球へ近づく周期は、27.554550日。
最も近づいたときの距離が、約356445km。
最も遠いときの距離が、約406712km。

この様に、月と地球の距離が周期的に変化します。


※楕円を分かり易く説明するため、誇張して表現してます。
青い線は、地球の自転。
黒い線は、楕円軌道の長軸。
オレンジ色の矢印は、長軸の回転方向。

この楕円軌道の長軸の方向は定まっておらず、緑色の矢印の方向へ3232.6054日で1周します。


紫色の線は白道。
上から見ると白道を通る月は、27.3日の周期で楕円状に地球を一周公転しています。、


月の満ち欠け(朔望月)は、図の様に29.5日の周期で変化します。
後に説明しますが、朔望月は地球の周りを1周以上公転しています。


月の北極と南極を結ぶ軸は、白道に対して6.68度傾いています。

私に間違いが無ければ、これらの組み合わせにより月は動いていると習います。


さて、ここからは数学のお話です。(^^)
私が朔望月と長軸の計算をしてみたところ、地球の公転と月の公転が関係している様に思えます。


月の公転日数(27.3日)と朔望月の日数(29.5日)が違うのは、図の様に太陽の周りを公転することが理由だと思います。

月が地球を一周公転する間に27.3日経ちますので、太陽、地球、月の角度は次の角度変化します。

月が地球を公転する日数÷地球が太陽を公転する日数×360度=月が地球を公転する間に地球が太陽を公転する角度
27.3÷365.25×360.0=26.907597535934291581108829568789

適当なところで四捨五入すると、太陽を公転する角度は約26.907597536度変化することが分かります。

この時、月が太陽の方を向く日数(朔望月)を計算すると、次のような計算になります。

(月の公転角度+月が地球を公転する間に地球が太陽を公転する角度)÷月の公転角度×月の公転日数=朔望月に近い日数
(360.0+26.907597536)÷360.0×27.3=29.340492813146666666666666666667

適当なところで四捨五入すると、約29.340493日。


29.340493日-27.3日=2.040493なので、約2日進んだ事になります。
進んだ分、再計算しなければなりません。

29.340493÷365.25×360.0=28.918761067761806981519507186858
(360.0+28.91876107)÷360.0×27.3=29.493006047808333333333333333333
適当なところで四捨五入すると、約29.49300605日。

月が太陽の方へ向くまでの日数は約29.49300605日になり、やはり朔望月に近い日数になります。


次に、長軸の周期も同様に算出することが出来そうなので、計算してみます。


月の公転周期と近点周期(月が地球へ再接近する周期)を同じ時間軸で並べると、図の様になります。

つまり、月が最も地球に近づいたときから、次に月が近づいてくるまでの間に、月が少し公転しているということになります。


これにより、長軸が回転するというわけです。


ずれが一周するまでの日数を計算すると、次のように成ります。
(月の近点周期-月の公転周期)=近点周期と公転周期の差
27.554550-27.3=0.25455日
1度の公転により、0.25455日遅れて月が地球へ近づくことが分かります。

近点周期と公転周期の差÷公転周期×360.0=ずれる角度
0.25455÷27.3×360.0=3.3567032967032967032967032967033度
1度の公転で、約3.3567032967032967032967032967033度ずれることが分かります。


360度÷ずれる角度×公転周期=長軸が一周する周期(日数)
360.0÷3.3567032967032967032967032967033×27.3=2927.872716558632
ずれる角度が一周する日数と、この間に公転した日数により、長軸が回転しそうな角度を算出しています。

適当なところで四捨五入すると、長軸の回転周期は2927.87271656日となります。

インターネットに掲載されている月の長軸の回転周期は3232.6054日なので、間違っているかも知れませんね。(^^;

理解するまで苦労しましたが、未だに理解できていないように思えますが・・・。(^^;

学問として伝わっている月のお話なので、数値を参考にしているのですが、人と同じ内容を書くと間違いまで真似てしまいますので、自分で考えて説明しています。

間違っているかもしれませんので、参考程度に見てください。 (^^;

以上

一体時間とは何なのか?時間は止まるのか?

世の中にある知識を基にした私の推論であることを、予めご了承ください。

今日は、少しおかしな話をしたいと思います。


時間と言うと図の様に時空、時間を止める、未来へ行く、過去へ行くなど妙な物語があります。
大人が作る物語により「時間」について誤った印象が根付いているように思えますので、本来の「時間」について考えたいと思います。


昔は、地球の周りを太陽が回っていると言われていました。
これを天動説といいます。


その頃、図の様に太陽の位置から時間を計算していたと伝わっています。
これが時間です。

つまり、「天動説を信じていた祖先は、地球の周りを回る太陽の位置により時間を計っていた」ということになります。


文明が進み、現代では太陽の周りを地球が回っているという事が判明しています。
これを地動説と言います。


赤い転は日本です。
これから日が昇ってこようとしているので、日本は凡そ6時ごろではないかと思います。


地球が6時から45度自転すると、図の位置に日本が移動します。
凡そ9時ごろだと思います。


地球が6時から90度自転すると、図の位置に日本が移動します。
凡そ12時です。


地球が6時から180度自転すると、裏側に日本が移動します。
凡そ18時です。


地球が6時から270度自転すると、図の位置に日本が移動します。
凡そ0時です。

この様に、地球の自転と時間は同じであり、24時間で地球は360度回転します。


さて、時計を横に並べ、北半球から見てみましょう。
北半球から見ると、地球は反時計回りに回ります。
時計とは逆方向に回りますので、図の様な時計にはなりません。


では、南半球から見てみましょう。
南半球から見ると、地球は時計回りに回りますので、時計と同じ様に時間を時針が指します。

つまり、時間とは地球を南半球から見た場合の自転ということです。
時計は、地球の自転を模した人工物です。

時針の回転速度は、地球の回転速度と同じ速度と言うことになります。
地球の回転速度が時計の基なので、時計の針がずれたとしたら、地球の時間に合わせなければなりません。
つまり地球は時計そのものであり、絶対的に不変な時間です。
地球の回転速度が遅くなれば、時間は遅く進むということになります。
地球が止まれば時間も止まりますが、地球は公転しているので日は進みます。。
地球が逆回転しだしたら、話し合いましょう。(^^;

個人的に面白いのが、何故か時間と角度の数値が一致しているということですね。
地球は360度回転するのですが、これを24時間で割ってみましょう。

360度÷24時間=15度

つまり、時間は15度の間隔で刻まれるということになります。

地球の自転は、ほぼ一定の速度だと思いますので、何処かへ行き時計の針がずれたとしたら、時計に何らかの問題が起きているということになります。
時計に問題が起こったとしても、地球の自転速度は変わらないので、時間は変わらず進み続けます。


似た物として、地球の公転があります。
太陽の周りを1周、360度回転すると1年経ちます。

つまり、1年=360度=365.25日となり、1年が太陽1周することだとわかります。
実は複雑な地球の自転角度で分かったのですが、細かく計算すると、360.9856263度で自転しながら太陽系を公転しています。


2020-11-13.png
さて、文型の方がよく「未来へ進む」「過去へ戻る」といった面白いお話を作りますよね?
これは、不可能です。

例えば、地球上では物体が回転する速度が時間になっているのですが、これは物体の移動速度と近い関係にあると思います。
私は、「一度投げたボールが、何故か逆戻りした」なんて話を映像以外で見たことがありません。

物理的に、移動中の物体が10倍速で進むということも考えられない。
つまり、未来や過去へは行けないと言う事です。

簡単に言うと、私は夢の無い大人と言うことです。(^^;

最後に、コンピューターには3次元に時間軸を加えて4Dとすることがありますが、時間でも次元でも同じことですが、これらは人間が作った概念ですので間違いではないと思います。
ただし、現実は時間は一定速度で進むことしかできませんので、コンピューターの様にコントロールすることは出来ませんね。

私は、時間とは地球の回転であり、時間の速さは地球の自転速度だと思います。

「時間が止まると人が動かなくなり、物も動かなくなる。風も吹かずにすべてが止まる」といった考え方は文系の方が考えた物語であり、漫画、小説、映画、TV番組を信じている人が持つ先入観であり、偏見だと思います。
勉強をしたのであれば、人の作った物語を信じるのではなく、学で物事を考えなければなりません。

以上

立体的な地球の公転方向

あくまでも、世の中にある知識を基にした私の推論であることを、予めご了承ください。
事実関係を確認していないので、間違っているかもしれません。

修正暦
2019年1月23日、赤道傾斜角が南緯23.44度まであることに気づいたので修正しました。

今日は地球の公転について考えていたのですが、地球の赤道傾斜角は自転では再現できませんでした。
そして、ワールド空間で地球の赤道傾斜角(太陽が垂直に当たるところ)を回転させようとすると、南緯23度~北緯23度の範囲で動きません。
どう計算しても、1日1回転するのですから、X軸回転、Z軸回転、もしくはXZ軸両回転させ自転(Y軸回転)させると、1回転(1日)させたら元の角度へ戻ってしまいます。


図は、物体を(2.0, 22.5, 2.0)で回転させた例。
#自転させると1回転したり、高速回転してしまうように思えるので、ワールド空間で回転させています。


図の様に軸を回転させています。
相対的に回転させ続けると、図の様に半周で最も傾き、一周すると元に戻ります。


アニメーションにすると、この様になります。
動画を見ると分かりやすいのですが、自転により赤道傾斜角(自転軸傾斜角)が変化しているのならば、1回転、すなわち1日経つと元へ戻りますね。

さて、自転により回転させた場合は一回転するように思えるのですが・・・。
Y軸を、360度÷24時間=15度(1時間の回転角度)とします。


XYZ軸(1、15、0.1)で回転させた場合。


XYZ軸(1、15、1)で回転させた場合。


XYZ軸(1、15、10)で回転させた場合。


XYZ軸(1、15、100)で回転させた場合。

これが自転です。

つまり、赤道傾斜角は回転により変化していないことがわかります。

そこで、こんなことを考えてみました。


これは、一般的に知られている地球の公転。
上から見た図です。


これを横から見ると、この様に公転している場合、冬は赤道へ垂直に太陽光が当たり、夏は北緯20度へ太陽光が当たります。


地球から太陽、太陽から地球を見て最も近い部分の熱が最も高くなり、加えて強い光が当たる部分だと思います。

この様に公転すると、南緯23.44度~北緯23.44度間で最も太陽光が強く当たります。


この様に考えると、まるで図の黄色い矢印へ太陽が移動しているように思えます。
そういえば、少し前にYouTubeで太陽が銀河の中心を公転しているとか、中央に巨大なブラックホールがあるといった話を目にしました。


つまり、太陽以外の星は図の矢印へ引っ張られながら移動しているということになるのかも知れませんね。

勿論、間違っているかもしれません。
私が考えたので・・・。(^^;