第4章地球・月・空Earth, Moon, and Sky
Collaborative Group Activitiesグループで取り組もう
Have your group brainstorm about other ways (besides the Foucault pendulum) you could prove that it is our Earth that is turning once a day, and not the sky turning around us. (Hint: How does the spinning of Earth affect the oceans and the atmosphere?)
英語のヒント
空が私たちの周りを1日に1回転するのではなく、地球が回転していることを、フーコーの振り子以外にどう実証できるか、グループで案を出し合おう。（ヒント：地球の自転は、海や大気にどう影響するだろうか。）
What would the seasons on Earth be like if Earth’s axis were not tilted? Discuss with your group how many things about life on Earth you think would be different.
地軸が傾いていなければ、地球の季節はどうなるだろうか。地球上の暮らしがどれほど変わると思うか、グループで話し合おう。
After college and graduate training, members of your U.S. student group are asked to set up a school in New Zealand. Describe some ways your yearly school schedule in the Southern Hemisphere would differ from what students are used to in the Northern Hemisphere.
英語のヒント
アメリカの学生グループの皆さんが、大学と大学院で学んだあと、ニュージーランドに学校を設立するよう依頼された。南半球での年間の学校予定は、北半球の学生が慣れているものと、どのような点で異なるだろうか。いくつか挙げよう。
During the traditional U.S. Christmas vacation weeks, you are sent to the vicinity of the South Pole on a research expedition (depending on how well you did on your astronomy midterm, either as a research assistant or as a short-order cook!). Have your group discuss how the days and nights will be different there and how these differences might affect you during your stay.
英語のヒント
アメリカの例年のクリスマス休暇の数週間、あなたは調査隊の一員として南極点付近へ派遣される。天文学の中間試験の出来によって、研究助手か、軽食担当の料理人として参加する。現地の昼と夜はどう違い、滞在中の自分たちにどう影響するか、グループで話し合おう。
Discuss with your group all the stories you have heard about the full moon and crazy behavior. Why do members of your group think people associate crazy behavior with the full moon? What other legends besides vampire stories are connected with the phases of the Moon? (Hint: Think Professor Lupin in the Harry Potter stories, for example.)
満月と異常な行動について聞いたことのある話を、グループで挙げよう。なぜ人々は両者を結び付けるのだと思うか。吸血鬼以外に、月の満ち欠けと関係する伝説はあるだろうか。（たとえば『ハリー・ポッター』のルーピン先生を考えよう。）
Your college town becomes the founding site for a strange new cult that worships the Moon. These true believers gather regularly around sunset and do a dance in which they must extend their arms in the direction of the Moon. Have your group discuss which way their arms will be pointing at sunset when the Moon is new, first quarter, full, and third quarter.
英語のヒント
あなたの大学がある町で、月を崇拝する奇妙な新宗教が生まれた。熱心な信者たちは定期的に日没ごろ集まり、月の方向へ腕を伸ばす踊りを行う。新月、上弦、満月、下弦のとき、日没時の腕はどの方向を指すことになるか、グループで話し合おう。
Changes of the seasons play a large part in our yearly plans and concerns. The seasons have inspired music, stories, poetry, art, and much groaning from students during snowstorms. Search online to come up with some examples of the seasons being celebrated or overcome in fields other than science.
英語のヒント
季節の変化は、私たちの年間の計画や関心事に大きく関わる。季節は音楽、物語、詩、美術を生み、吹雪のときには学生たちのため息もたくさん生む。科学以外の分野で、季節を祝ったり、その困難を乗り越えたりしている例を、インターネットで探そう。
Use the information in Appendix H and online to figure out when the next eclipse of the Sun or eclipse of the Moon will be visible from where your group is going to college or from where your group members live. What time of day will the eclipse be visible? Will it be a total or partial eclipse? What preparations can you make to have an enjoyable and safe eclipse experience? How do these preparations differ between a solar and lunar eclipse? (The website https://www.timeanddate.com/eclipse/ is a useful place for finding out information about future eclipses.)
付録Hとインターネットの情報を使い、自分たちの大学の所在地、またはメンバーの居住地から、次の日食や月食がいつ見えるかを調べよう。1日のどの時刻に見えるだろうか。皆既食か部分食か。楽しく安全に観察するために、どのような準備ができるだろうか。その準備は日食と月食でどう違うだろうか。今後の食の情報を調べるには、https://www.timeanddate.com/eclipse/ が役立つ。
On Mars, a day (often called a sol) is 24 hours and 40 minutes. Since Mars takes longer to go around the Sun, a year is 668.6 sols. Mars has two tiny moons, Phobos and Deimos. Phobos, the inner moon, rises in the west and sets in the east, taking 11 hours from moonrise to the next moonrise. Using your calculators and imaginations, have your group members come up with a calendar for Mars. (After you do your own, and only after, you can search online for the many suggestions that have been made for a martian calendar over the years.)
英語のヒント
火星の1日は、しばしばソルと呼ばれ、24時間40分である。太陽を回るのに地球より長くかかるため、1年は668.6ソルとなる。火星にはフォボスとダイモスという小さな衛星が二つある。内側のフォボスは西から昇り、東へ沈み、ある月の出から次の月の出まで11時間かかる。計算機と想像力を使い、グループで火星の暦を考えよう。自分たちの案を作ったあとに限り、これまでに提案された多くの火星暦を、インターネットで調べてもよい。
Review Questions復習問題
Discuss how latitude and longitude on Earth are similar to declination and right ascension in the sky.
地球上の緯度・経度は、空での赤緯・赤経と、どのように似ているかを述べよう。
What is the latitude of the North Pole? The South Pole? Why does longitude have no meaning at the North and South Poles?
北極の緯度は何度か。南極は何度か。北極と南極で経度が意味を持たないのはなぜか。
Make a list of each main phase of the Moon, describing roughly when the Moon rises and sets for each phase. During which phase can you see the Moon in the middle of the morning? In the middle of the afternoon?
月の主な位相をすべて列挙し、それぞれで月がおよそいつ昇り、いつ沈むかを説明しよう。午前の半ばに月が見えるのはどの位相か。午後の半ばではどうか。
What are advantages and disadvantages of apparent solar time? How is the situation improved by introducing mean solar time and standard time?
視太陽時の利点と欠点は何か。平均太陽時と標準時の導入によって、どのように改善されるか。
What are the two ways that the tilt of Earth’s axis causes the summers in the United States to be warmer than the winters?
地軸の傾きが、アメリカの夏を冬より暖かくする二つの仕組みは何か。
Why is it difficult to construct a practical calendar based on the Moon’s cycle of phases?
月の満ち欠けの周期を基礎に、実用的な暦を作るのが難しいのはなぜか。
Explain why there are two high tides and two low tides each day. Strictly speaking, should the period during which there are two high tides be 24 hours? If not, what should the interval be?
英語のヒント
毎日、満潮と干潮がそれぞれ2回ある理由を説明しよう。厳密に言えば、満潮が2回起きる期間は24時間であるべきだろうか。そうでなければ、どれくらいの間隔になるべきか。
What is the phase of the Moon during a total solar eclipse? During a total lunar eclipse?
皆既日食のとき、月の位相は何か。皆既月食ではどうか。
On a globe or world map, find the nearest marked latitude line to your location. Is this an example of a great circle? Explain.
地球儀または世界地図で、自分の所在地に最も近い、表示された緯線を探そう。その緯線は大円の例だろうか。説明しよう。
Explain three lines of evidence that indicate that the seasons in North America are not caused by the changing Earth-Sun distance as a result of Earth’s elliptical orbit around the Sun.
英語のヒント
北アメリカの季節が、地球の楕円軌道による地球・太陽間の距離の変化では生じないことを示す、三つの根拠を説明しよう。
What is the origin of the terms “a.m.” and “p.m.” in our timekeeping?
時刻の表示に使うa.m.とp.m.という語の由来は何か。
Explain the origin of the leap year. Why is it necessary?
閏年の起源を説明しよう。なぜ必要なのか。
Explain why the year 1800 was not a leap year, even though years divisible by four are normally considered to be leap years.
4で割り切れる年は通常、閏年とされるのに、1800年は閏年でなかった理由を説明しよう。
What fraction of the Moon’s visible face is illuminated during first quarter phase? Why is this phase called first quarter?
上弦では、地球から見える月の面のどれだけの割合が照らされているか。なぜこの位相をfirst quarterと呼ぶのか。
Why don’t lunar eclipses happen during every full moon?
なぜ満月のたびに月食が起きるわけではないのか。
Why does the Moon create tidal bulges on both sides of Earth instead of only on the side of Earth closest to the Moon?
月が、地球の月に近い側だけでなく、両側に潮汐の盛り上がりを作るのはなぜか。
Why do the heights of the tides change over the course of a month?
潮汐の高さが、1か月の間に変わるのはなぜか。
Explain how tidal forces are causing Earth to slow down.
潮汐力が地球の自転を遅くする仕組みを説明しよう。
Explain how tidal forces are causing the Moon to slowly recede from Earth.
英語のヒント
潮汐力が月を地球からゆっくり遠ざける仕組みを説明しよう。
Explain why the Gregorian calendar modified the nature of the leap year from its original definition in the Julian calendar.
グレゴリオ暦が、ユリウス暦での元の定義から閏年の規則を変えた理由を説明しよう。
The term equinox translates as “equal night.” Explain why this translation makes sense from an astronomical point of view.
英語のヒント
equinoxは「等しい夜」と訳せる。天文学の観点から、この訳が理にかなう理由を説明しよう。
The term solstice translates as “Sun stop.” Explain why this translation makes sense from an astronomical point of view.
solsticeは「太陽が止まる」と訳せる。天文学の観点から、この訳が理にかなう理由を説明しよう。
Why is the warmest day of the year in the United States (or in the Northern Hemisphere temperate zone) usually in August rather than on the day of the summer solstice, in late June?
英語のヒント
アメリカ、または北半球の温帯で、1年の最も暑い日が通常、6月下旬の夏至ではなく8月に来るのはなぜか。