第4章地球・月・空Earth, Moon, and Sky

Why do many stars rise and set each night? Why, in other words, does the night sky seem to turn? We have seen that the apparent rotation of the celestial sphere could be accounted for either by a daily rotation of the sky around a stationary Earth or by the rotation of Earth itself. Since the seventeenth century, it has been generally accepted that it is Earth that turns, but not until the nineteenth century did the French physicist Jean Foucault provide an unambiguous demonstration of this rotation. In 1851, he suspended a 60-meter pendulum with a mass of about 25 kilograms from the dome of the Pantheon in Paris and started the pendulum swinging evenly. If Earth had not been turning, there would have been no alteration of the pendulum’s plane of oscillation, and so it would have continued tracing the same path. Yet after a few minutes Foucault could see that the pendulum’s plane of motion was turning. Foucault explained that it was not the pendulum that was shifting, but rather Earth that was turning beneath it (Figure 4.4). You can now find such pendulums in many science centers and planetariums around the world.

なぜ多くの星は毎晩、昇ったり沈んだりするのだろうか。言い換えれば、なぜ夜空は回転しているように見えるのだろうか。天球の見かけの回転は、静止した地球の周りを空が1日に1回転すると考えても、地球自体が回転すると考えても説明できる、とすでに学んだ。17世紀以降、回転しているのは地球だと広く認められていた。しかし、その回転をフランスの物理学者ジャン・フーコーが疑いようのない形で実証したのは、19世紀になってからである。1851年、彼はパリのパンテオンのドームから、長さ60メートル、重りの質量が約25キログラムの振り子をつり下げ、規則正しく振らせた。もし地球が回転していなかったなら、振り子の振動面は変わらず、同じ道筋をたどり続けたはずである。ところが数分後には、振り子の運動面が回転していることが見て取れた。フーコーは、向きを変えているのは振り子ではなく、その下で回転している地球のほうだと説明した（図4.4）。今では、世界の多くの科学館やプラネタリウムで、このような振り子を見ることができる。

Can you think of other pieces of evidence that indicate that it is Earth and not the sky that is turning? (See Collaborative Group Activity A at the end of this chapter.)

回転しているのが空ではなく地球であることを示す証拠を、ほかにも考えられるだろうか。（この章の終わりにある「グループで取り組もう A」を参照。）

The terrestrial system of latitude and longitude makes use of the great circles called meridians. Longitude is arbitrarily set to 0° at the Royal Observatory at Greenwich, England. An analogous celestial coordinate system is called right ascension (RA) and declination, with 0° of declination starting at the vernal equinox. These coordinate systems help us locate any object on the celestial sphere. The Foucault pendulum is a way to demonstrate that Earth is turning.

地球上の緯度・経度の仕組みでは、子午線と呼ばれる大円を使う。経度0°の位置は、イギリスのグリニッジ王立天文台を通るように取り決められている。これに対応する天球上の座標系が、赤経（RA）と赤緯である。原文では、赤緯0°が春分点から始まると述べている。これらの座標系を使えば、天球上のどの天体の位置も指定できる。フーコーの振り子は、地球が回転していることを実証する方法の一つである。