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

The Sun is not the only object that moves among the fixed stars. The Moon and each of the planets that are visible to the unaided eye—Mercury, Venus, Mars, Jupiter, Saturn, and Uranus (although just barely)—also change their positions slowly from day to day. During a single day, the Moon and planets all rise and set as Earth turns, just as the Sun and stars do. But like the Sun, they have independent motions among the stars, superimposed on the daily rotation of the celestial sphere. Noticing these motions, the Greeks of 2000 years ago distinguished between what they called the fixed stars—those that maintain fixed patterns among themselves through many generations—and the wandering stars, or planets. The word “planet,” in fact, means “wanderer” in ancient Greek.

位置を保つ恒星の間を動く天体は、太陽だけではない。月も、肉眼で見える惑星も、日ごとにゆっくり位置を変える。その惑星とは、水星、金星、火星、木星、土星、そしてぎりぎりではあるが天王星である。一日の間では、月や惑星も、太陽や恒星と同じように、地球の自転に伴って昇ったり沈んだりする。しかし太陽と同様に、天球の毎日の回転に重なって、恒星の間を独自に動いてもいる。この動きに気づいた2000年前のギリシャ人は、何世代にもわたって互いの並びを保つ「固定された星」、すなわち恒星と、さまよう星、すなわち惑星を区別した。実際、planetという語は、古代ギリシャ語で「さまよう者」を意味する。

Today, we do not regard the Sun and Moon as planets, but the ancients applied the term to all seven of the moving objects in the sky. Much of ancient astronomy was devoted to observing and predicting the motions of these celestial wanderers. They even dedicated a unit of time, the week, to the seven objects that move on their own; that’s why there are 7 days in a week. The Moon, being Earth’s nearest celestial neighbor, has the fastest apparent motion; it completes a trip around the sky in about 1 month (or moonth). To do this, the Moon moves about 12°, or 24 times its own apparent width on the sky, each day.

現在では太陽や月を惑星とは考えないが、古代の人々は、空を動く七つの天体すべてにその呼び名を使った。古代天文学の多くは、この天の放浪者たちの動きを観測し、予測することに費やされた。人々は、自ら動く七つの天体にちなんで、週という時間の単位まで設けた。それが、1週間が7日である理由である。月は地球に最も近い天体なので、見かけの動きが最も速く、約1か月、英語のmonthをmoonにちなんで書けばmoonthで、空を一周する。そのために月は、毎日約12度、空での見かけの幅の24倍ほど動く。

The individual paths of the Moon and planets in the sky all lie close to the ecliptic, although not exactly on it. This is because the paths of the planets about the Sun, and of the Moon about Earth, are all in nearly the same plane, as if they were circles on a huge sheet of paper. The planets, the Sun, and the Moon are thus always found in the sky within a narrow 18-degree-wide belt, centered on the ecliptic, called the zodiac (Figure 2.6). (The root of the term “zodiac” is the same as that of the word “zoo” and means a collection of animals; many of the patterns of stars within the zodiac belt reminded the ancients of animals, such as a fish or a goat.)

月と惑星が空でたどる道筋は、ぴったり黄道上にあるわけではないが、どれも黄道の近くにある。これは、太陽のまわりの惑星の軌道も、地球のまわりの月の軌道も、まるで大きな一枚の紙に描いた円のように、ほぼ同じ平面内にあるためだ。したがって、惑星、太陽、月はいつも、黄道を中心とした幅18度の細い帯のなかに見つかる。この帯を黄道帯という（図2.6）。英語のzodiacの語根はzooと同じで、動物の集まりを意味する。黄道帯のなかの星の並びの多くが、古代の人々に魚やヤギなどの動物を思わせたからである。

How the planets appear to move in the sky as the months pass is a combination of their actual motions plus the motion of Earth about the Sun; consequently, their paths are somewhat complex. As we will see, this complexity has fascinated and challenged astronomers for centuries.

月日がたつにつれて惑星が空をどう動いて見えるかは、惑星自身の実際の運動と、太陽をめぐる地球の運動を組み合わせた結果である。そのため、その道筋は少し複雑になる。これから見るように、この複雑さは、何世紀にもわたって天文学者を魅了し、難問を突きつけてきた。

The backdrop for the motions of the “wanderers” in the sky is the canopy of stars. If there were no clouds in the sky and we were on a flat plain with nothing to obstruct our view, we could see about 3000 stars with the unaided eye. To find their way around such a multitude, the ancients found groupings of stars that made some familiar geometric pattern or (more rarely) resembled something they knew. Each civilization found its own patterns in the stars, much like a modern Rorschach test in which you are asked to discern patterns or pictures in a set of inkblots. The ancient Chinese, Egyptians, and Greeks, among others, found their own groupings—or constellations—of stars. These were helpful in navigating among the stars and in passing their star lore on to their children.

空の「さまよう者たち」の動きの背景には、星の天蓋が広がる。空に雲がなく、視界を遮るもののない平原にいれば、肉眼で約3000個の星を見ることができる。これほどの数の星のなかで位置をつかむため、古代の人々は、なじみのある幾何学的な形をつくる星のまとまりや、それよりは少ないが、知っているものに似た星のまとまりを見つけた。インクの染みの集まりから形や絵を読み取る現代のロールシャッハ・テストに似て、文明ごとに独自の形を星に見いだしたのである。古代の中国人、エジプト人、ギリシャ人などは、それぞれの星のまとまり、つまり星座を見つけた。星座は、星の間で位置を確かめ、星の伝承を子どもたちへ伝えるのに役立った。

You may be familiar with some of the old star patterns we still use today, such as the Big Dipper, Little Dipper, and Orion the hunter, with his distinctive belt of three stars (Figure 2.8). However, many of the stars we see are not part of a distinctive star pattern at all, and a telescope reveals millions of stars too faint for the eye to see. Therefore, during the early decades of the 20th century, astronomers from many countries decided to establish a more formal system for organizing the sky.

今日も使っている古い星の並びには、北斗七星、小北斗七星、そして特徴的な三つ星の帯をもつ狩人オリオンなど、知っているものもあるだろう（図2.8）。しかし、見える恒星の多くは、特徴的な星の形の一部ではまったくない。また、望遠鏡を使えば、肉眼では暗すぎて見えない何百万個もの星が姿を現す。そこで20世紀の初めの数十年間に、多くの国の天文学者が、空を整理するための、より正式な仕組みを定めることにした。

Today, we use the term constellation to mean one of 88 sectors into which we divide the sky, much as the United States is divided into 50 states. The modern boundaries between the constellations are imaginary lines in the sky running north–south and east–west, so that each point in the sky falls in a specific constellation, although, like the states, not all constellations are the same size. All the constellations are listed in Appendix L. Whenever possible, we have named each modern constellation after the Latin translations of one of the ancient Greek star patterns that lies within it. Thus, the modern constellation of Orion is a kind of box on the sky, which includes, among many other objects, the stars that made up the ancient picture of the hunter. Some people use the term asterism to denote an especially noticeable star pattern within a constellation (or sometimes spanning parts of several constellations). For example, the Big Dipper is an asterism within the constellation of Ursa Major, the Big Bear.

現在、星座という語は、空を分割した88の領域の一つを指す。アメリカ合衆国が50の州に分かれているのとよく似ている。現代の星座の境界は、空を南北、東西に走る想像上の線である。そのため、空のどの点も特定の星座に属する。ただし、州と同じように、すべての星座が同じ大きさではない。全星座の一覧は付録Lにある。できる限り、現代の各星座には、その内側にある古代ギリシャの星の並びの名前をラテン語にした名称を付けている。したがって現代のオリオン座は、空の一種の区画であり、多くのほかの天体とともに、古代の狩人の絵をつくっていた星々を含む。一つの星座のなかで特に目立つ星の並びを、アステリズムと呼ぶ人もいる。ときには複数の星座にまたがる場合もある。たとえば北斗七星は、大きなクマを意味するおおぐま座、Ursa Majorのなかにあるアステリズムである。

Students are sometimes puzzled because the constellations seldom resemble the people or animals for which they were named. In all likelihood, the Greeks themselves did not name groupings of stars because they looked like actual people or subjects (any more than the outline of Washington state resembles George Washington). Rather, they named sections of the sky in honor of the characters in their mythology and then fit the star configurations to the animals and people as best they could.

星座が、その名前のもとになった人や動物にめったに似ていないことに、学生は戸惑うことがある。おそらくギリシャ人自身も、星の集まりが実際の人や題材に似ているから、その名前を付けたのではない。ワシントン州の輪郭がジョージ・ワシントンに似ているわけではないのと同じだ。そうではなく、神話の登場人物たちをたたえて空の領域に名前を付け、できる限り、星の配置をその動物や人の形に当てはめたのである。

The direct evidence of our senses supports a geocentric perspective, with the celestial sphere pivoting on the celestial poles and rotating about a stationary Earth. We see only half of this sphere at one time, limited by the horizon; the point directly overhead is our zenith. The Sun’s annual path on the celestial sphere is the ecliptic—a line that runs through the center of the zodiac, which is the 18-degree-wide strip of the sky within which we always find the Moon and planets. The celestial sphere is organized into 88 constellations, or sectors.

感覚から直接得られる証拠は、地球中心の見方を支持する。つまり、天球が天の両極を軸に、静止した地球のまわりを回転するように見える。私たちが一度に見られるのは、地平線で区切られた天球の半分だけであり、頭の真上の点が天頂である。太陽が一年かけて天球上をたどる道筋は黄道で、黄道帯の中心を通る線である。黄道帯は幅18度の空の帯で、そのなかにはいつも月や惑星がある。天球は88の星座、すなわち領域に分けて整理されている。