第2章空を観測する――天文学の誕生Observing the Sky: The Birth of Astronomy

From where on Earth could you observe all of the stars during the course of a year? What fraction of the sky can be seen from the North Pole?

地球上のどこからなら、一年の間にすべての恒星を観察できるか。北極から見えるのは、全天のどれだけの割合か。

Give four ways to demonstrate that Earth is spherical.

地球が球形であることを示す方法を四つ挙げよ。

Explain, according to both geocentric and heliocentric cosmologies, why we see retrograde motion of the planets.

惑星の逆行が見える理由を、地球中心の宇宙観と太陽中心の宇宙観の両方から説明せよ。

In what ways did the work of Copernicus and Galileo differ from the views of the ancient Greeks and of their contemporaries?

コペルニクスとガリレオの仕事は、古代ギリシャ人や、彼ら自身と同時代の人々の見方と、どのような点で違っていたか。

What were four of Galileo’s discoveries that were important to astronomy?

天文学にとって重要だったガリレオの発見を四つ挙げよ。

Explain the origin of the magnitude designation for determining the brightness of stars. Why does it seem to go backward, with smaller numbers indicating brighter stars?

星の明るさを表す等級という呼び方の起源を説明せよ。明るい星ほど小さい数で表すという、一見逆向きの仕組みなのはなぜか。

Ursa Minor contains the pole star, Polaris, and the asterism known as the Little Dipper. From most locations in the Northern Hemisphere, all of the stars in Ursa Minor are circumpolar. Does that mean these stars are also above the horizon during the day? Explain.

こぐま座には、北極星ポラリスと、「小さなひしゃく（小北斗七星）」として知られる星群がある。北半球の大半の場所から見ると、こぐま座の星はすべて周極星である。このことは、これらの星が昼間にも地平線の上にあるという意味か。説明せよ。

How many degrees does the Sun move per day relative to the fixed stars? How many days does it take for the Sun to return to its original location relative to the fixed stars?

太陽は、動かない恒星に対して、一日に何度動くか。恒星に対して元の位置へ戻るには何日かかるか。

How many degrees does the Moon move per day relative to the fixed stars? How many days does it take for the Moon to return to its original location relative to the fixed stars?

月は、動かない恒星に対して、一日に何度動くか。恒星に対して元の位置へ戻るには何日かかるか。

Explain how the zodiacal constellations are different from the other constellations.

黄道帯の星座が、ほかの星座とどのように違うかを説明せよ。

The Sun was once thought to be a planet. Explain why.

太陽は、かつて惑星と考えられていた。その理由を説明せよ。

Is the ecliptic the same thing as the celestial equator? Explain.

黄道と天の赤道は同じものか。説明せよ。

What is an asterism? Can you name an example?

星群（アステリズム）とは何か。例を一つ挙げられるか。

Why did Pythagoras believe that Earth should be spherical?

ピタゴラスは、なぜ地球が球形であるはずだと考えたのか。

How did Aristotle deduce that the Sun is farther away from Earth than the Moon?

アリストテレスは、太陽が月より地球から遠いことを、どのように推論したか。

What are two ways in which Aristotle deduced that Earth is spherical?

アリストテレスが地球は球形だと推論した、二つの方法は何か。

How did Hipparchus discover the wobble of Earth’s axis, known as precession?

ヒッパルコスは、歳差と呼ばれる地球の自転軸の首振り運動を、どのように発見したか。

Why did Ptolemy have to introduce multiple circles of motion for the planets instead of a single, simple circle to represent the planet’s motion around the Earth?

プトレマイオスは、惑星が地球のまわりを動く様子を表すのに、一つの単純な円だけでなく、複数の円運動を導入する必要があったのはなぜか。

Why did Copernicus want to develop a completely new system for predicting planetary positions? Provide two reasons.

コペルニクスは、惑星の位置を予測するための、まったく新しい体系を作ろうとしたのはなぜか。理由を二つ挙げよ。

What two factors made it difficult, at first, for astronomers to choose between the Copernican heliocentric model and the Ptolemaic geocentric model?

コペルニクスの太陽中心モデルとプトレマイオスの地球中心モデルのどちらを選ぶべきか、当初、天文学者が判断するのを難しくしていた二つの要因は何か。

What phases would Venus show if the geocentric model were correct?

地球中心のモデルが正しければ、金星はどのような満ち欠けを示すはずか。

Describe a practical way to determine in which constellation the Sun is found at any time of the year.

一年のどの時期でも、太陽がどの星座にあるかを調べられる、実際に使える方法を述べよ。

What is a constellation as astronomers define it today? What does it mean when an astronomer says, “I saw a comet in Orion last night”?

今日、天文学者は星座をどのように定義しているか。天文学者が「昨夜、オリオン座の中に彗星を見た」と言うとき、どういう意味か。

Draw a picture that explains why Venus goes through phases the way the Moon does, according to the heliocentric cosmology. Does Jupiter also go through phases as seen from Earth? Why?

太陽中心の宇宙観では、なぜ金星が月のように満ち欠けするのかを説明する図を描け。地球から見た木星も満ち欠けするか。それはなぜか。

Show with a simple diagram how the lower parts of a ship disappear first as it sails away from you on a spherical Earth. Use the same diagram to show why lookouts on old sailing ships could see farther from the masthead than from the deck. Would there be any advantage to posting lookouts on the mast if Earth were flat? (Note that these nautical arguments for a spherical Earth were quite familiar to Columbus and other mariners of his time.)

球形の地球上で、船が自分から遠ざかるにつれて、下の部分から先に見えなくなる様子を、簡単な図で示せ。同じ図を使って、昔の帆船の見張りが、甲板よりもマストの上からのほうが遠くまで見えた理由を説明せよ。もし地球が平らなら、マストに見張りを置く利点はあるか。（こうした航海に基づく地球が球形であることの論拠は、コロンブスや同時代の船乗りたちにはよく知られていたことに注意せよ。）

Parallaxes of stars were not observed by ancient astronomers. How can this fact be reconciled with the heliocentric hypothesis?

古代の天文学者には恒星の視差は観測されなかった。この事実は、太陽中心の仮説とどのように両立させられるか。

Why do you think so many people still believe in astrology and spend money on it? What psychological needs does such a belief system satisfy?

今もこれほど多くの人が占星術を信じ、お金を使うのはなぜだと思うか。そのような信念の体系は、どんな心理的な必要を満たしているのだろうか。

Consider three cosmological perspectives—the geocentric perspective, the heliocentric perspective, and the modern perspective—in which the Sun is a minor star on the outskirts of one galaxy among billions. Discuss some of the cultural and philosophical implications of each point of view.

地球中心の見方、太陽中心の見方、そして太陽を、何十億もの銀河のうちの一つの外縁部にある小さな恒星とする現代の見方という、三つの宇宙観を考えよ。それぞれの見方が、文化や哲学にどのような意味を持つかを論じよ。

The north celestial pole appears at an altitude above the horizon that is equal to the observer’s latitude. Identify Polaris, the North Star, which lies very close to the north celestial pole. Measure its altitude. (This can be done with a protractor. Alternatively, your fist, extended at arm’s length, spans a distance approximately equal to 10°.) Compare this estimate with your latitude. (Note that this experiment cannot be performed easily in the Southern Hemisphere because Polaris itself is not visible in the south and no bright star is located near the south celestial pole.)

天の北極は、地平線から測った高度が観測者の緯度と等しい位置に見える。天の北極のすぐ近くにある、北極星ポラリスを見つけ、その高度を測れ。分度器を使って測れる。あるいは、腕を伸ばして握りこぶしを作ると、その幅は角度でおよそ10°に相当する。この方法で求めた値を、自分のいる場所の緯度と比べよ。（南半球ではポラリス自体が見えず、天の南極の近くにも明るい星がないため、この実験を簡単には行えないことに注意せよ。）

What were two arguments or lines of evidence in support of the geocentric model?

地球中心のモデルを支持する議論や証拠には、どのようなものが二つあったか。

Although the Copernican system was largely correct to place the Sun at the center of all planetary motion, the model still gave inaccurate predictions for planetary positions. Explain the flaw in the Copernican model that hindered its accuracy.

コペルニクスの体系が、すべての惑星運動の中心に太陽を置いたことはおおむね正しかったのであるが、それでも惑星の位置の予測は不正確であった。その精度を妨げていた、コペルニクスのモデルの欠点を説明せよ。

During a retrograde loop of Mars, would you expect Mars to be brighter than usual in the sky, about average in brightness, or fainter than usual in the sky? Explain.

火星が逆行の輪を描く間、空の火星は、ふだんより明るい、平均的な明るさ、ふだんより暗い、のどれになると予想するか。説明せよ。

The Great Pyramid of Giza was constructed nearly 5000 years ago. Within the pyramid, archaeologists discovered a shaft leading from the central chamber out of the pyramid, oriented for favorable viewing of the bright star Thuban at that time. Thinking about Earth’s precession, explain why Thuban might have been an important star to the ancient Egyptians.

ギザの大ピラミッドは約5000年前に建てられた。その内部で考古学者たちは、中央の部屋からピラミッドの外へ通じる細い通路を発見した。それは、当時、明るい星トゥバンを見通しやすい方向に向いていた。地球の歳差を踏まえて、トゥバンが古代エジプト人にとって重要な星だった可能性があるのはなぜか、説明せよ。

Explain why more stars are circumpolar for observers at higher latitudes.

高緯度の観測者ほど、多くの恒星が周極星になる理由を説明せよ。

What is the altitude of the north celestial pole in the sky from your latitude? If you do not know your latitude, look it up. If you are in the Southern Hemisphere, answer this question for the south celestial pole, since the north celestial pole is not visible from your location.

あなたの緯度から見た天の北極の高度は何度か。自分のいる場所の緯度がわからなければ、調べよ。南半球にいる場合は、天の北極がその場所からは見えないので、天の南極について答えよ。

If you were to drive to some city south of your current location, how would the altitude of the celestial pole in the sky change?

現在地より南にある都市へ車で行ったら、空の天の極の高度はどう変わるだろうか。

Hipparchus could have warned us that the dates associated with each of the natal astrology sun signs would eventually be wrong. Explain why.

ヒッパルコスなら、出生占星術で太陽の各サインに対応させている日付が、やがて誤りになると、私たちに警告できただろう。その理由を説明せよ。

Explain three lines of evidence that argue against the validity of astrology.

占星術の妥当性を否定する証拠を、三つの観点から説明せよ。

What did Galileo discover about the planet Jupiter that cast doubt on exclusive geocentrism?

ガリレオは木星について何を発見し、それによって、すべてが地球を中心に動くという考えに疑いが生じたか。

What did Galileo discover about Venus that cast doubt on geocentrism?

ガリレオは金星について何を発見し、それによって地球中心説に疑いが生じたか。