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異世界でのあなたの年齢

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異世界でのあなたの年齢

することと注意事項


  • 下の空欄に生年月日を記入してください。 (年は 4 桁の数字で入力する必要があることに注意してください!)
  • 「計算」ボタンをクリックします。
  • 他のワールドでの年齢が自動的に入力されることに注意してください。異なるワールドでは年齢が異なることに注意してください。 「日」で表した年齢が大きく異なることに注意してください。
  • それぞれの世界での次の誕生日がいつになるかに注意してください。与えられた日付は「地球の日付」です。
  • 惑星の画像をクリックすると、Bill Arnett の素晴らしいNine Planets Web サイトから詳細情報を取得できます。

どうしたの?

私たちの生活の日(そして年)


上記の数字を見ると、惑星によって年齢が異なることがすぐにわかります。これにより、測定する時間間隔をどのように定義するかという問題が生じます。一日とは?一年とは?

地球は動いています。実際には、複数の異なるモーションが同時に実行されます。私たちが特に興味を持っているのは2つあります。まず、地球はこまのように自転しています。第二に、地球は太陽の周りを回っています。これは、センター ポールの周りを回っている紐の端にあるテザーボールのようです。

地球の自転アニメーション

地球がその軸を中心にコマのように回転することで、1 日が定義されます。正午から次の正午までの地球の自転にかかる時間を 1 日と定義します。この期間をさらに 24 時間に分割し、それぞれを 60 分に分割し、それぞれを 60 秒に分割します。惑星の自転速度を支配する規則はありません。それはすべて、各惑星を形成する元の材料にどれだけの「スピン」があったかに依存します。巨大な木星は自転が多く、10 時間ごとに自転していますが、金星は 1 回の自転に 243 日かかります。

太陽の周りの地球の公転は、私たちが年を定義する方法です. 1年は地球が1回転するのにかかる時間で、365日強です。

私たちは皆、惑星が太陽の周りを異なる速度で移動することを小学校で学びます。地球が一周するのに 365 日かかるのに対し、最も近い惑星である水星は 88 日しかかかりません。かわいそうで重厚で遠い冥王星は、1 回の公転になんと 248 年もかかります。すべての惑星の自転率と公転率の表を参照してください。

惑星の自転と公転率

ローテーション期間革命期
水星58.6日87.97日
金星243日224.7日
地球0.99日365.26日
火星1.03日1.88年
木星0.41日11.86年
土星0.45日29.46年
天王星0.72日84.01年
ネプチューン0.67日164.79年
冥王星6.39日248.59年

ケプラーの軌道運動の法則


期間に大きな違いがあるのはなぜですか?ガリレオの時代に戻る必要がありますが、彼の作品ではなく、同時代のヨハネス・ケプラー (1571-1630) の作品を見ることにします。

ケプラーは、デンマークの偉大な観測天文学者であるティコ・ブラーエと簡単に仕事をしました。ティコは優れた非常に正確な観察者でしたが、収集したすべてのデータを分析する数学的能力はありませんでした。 1601 年のティコの死後、ケプラーはティコの観測結果を得ることができました。ティコの惑星運動の観測は、当時(望遠鏡が発明される前に!)最も正確でした。これらの観測を使用して、ケプラーは、2000 年の「自然哲学」が教えていたように、惑星が円運動をしないことを発見しました。彼はそれらが楕円運動をしていることを発見しました。楕円は、短い直径 (「短軸」) と長い直径 (「長軸」) を持つ一種の押しつぶされた円です。彼は、太陽が楕円の 1 つの「焦点」に位置していることを発見しました (2 つの「焦点」があり、両方とも長軸上にあります)。彼はまた、惑星が軌道上で太陽に近づいたとき、太陽から離れたときよりも速く動くことを発見しました。何年も後、彼は、惑星が太陽から遠くにあるほど、その惑星が完全に 1 回公転するのにかかる時間が平均的に長くなることを発見しました。ケプラーによって数学的に述べられたこれらの 3 つの法則は、「ケプラーの軌道運動の法則」として知られています。ケプラーの法則は、惑星、彗星、小惑星、恒星、銀河、宇宙船の動きを予測するために今日でも使用されています。

Johannes Kepler
Johannes Kepler

ここでは、非常に楕円軌道にある惑星が見えます。

楕円軌道アニメーション

太陽に近づくと加速することに注意してください。

ケプラーの第三法則


ケプラーの第 3 法則は、私たちが最も興味を持っている法則です。惑星が太陽の 2 乗を一周するのにかかる時間は、太陽の 3 乗からの平均距離に比例すると正確に述べています。式は次のとおりです。

$$\text{期間}^2 = \text{距離}^3$$

両辺の平方根をとって周期を解いてみましょう:

$$\text{期間} = \sqrt{\text{距離}^3}$$

太陽から惑星までの距離が長くなるにつれて、1 回の軌道を作る周期または時間が長くなることに注意してください。ケプラーはこれらの法則の理由を知りませんでしたが、それが太陽とその惑星への影響と関係があることは知っていました.アイザック・ニュートンが万有引力の法則を発見するまで50年待たなければなりませんでした。

状況の重力


近い惑星は速く公転し、遠い惑星はゆっくり公転します。なぜ?答えは重力の仕組みにあります。重力は、2 つの物体間の引力の尺度です。この力は、いくつかのことに依存します。まず、太陽の質量と検討している惑星の質量に依存します。惑星が重いほど、引力は強くなります。惑星の質量を 2 倍にすると、重力は 2 倍の力で引っ張ります。一方、惑星が太陽から遠くにあるほど、2 つの間の引き合いは弱くなります。力はかなり急速に弱くなります。距離を 2 倍にすると、力は 1/4 になります。分離を 3 倍にすると、力は 1/9 に低下します。距離は10倍、力は100分の1。パターンが見えますか?力は距離の2 乗で減衰します。これを方程式に入れると、次のようになります。

$$F \sim \frac{M m}{r^2}$$

上の 2 つの「M」は、太陽の質量と惑星の質量です。下の「r」は両者の距離です。質量が分子にあるのは、質量が大きくなると力が大きくなるためです。距離が分母にあるのは、距離が大きくなると力が小さくなるためです。どれだけ移動しても力がゼロになることはありません。この法則を知っていれば、惑星が太陽に近づくほど速く動く理由を理解するのに役立ちます。