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02太陽 

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7. 望遠鏡が無くてもできる太陽の観察

6. 日面座標へ戻る

 

 

(1)地球の自転速度

このページは、ちょっと、ややこしい話から始めます。面倒くさいことを考えるのが嫌な方はAから読み始めてください。

 時刻の「時」という字は、「日」の位置をお「寺」や教会の鐘が知らせてくれたのを表しているものと思われます。その刻み目が時刻、刻み目の間が時間です。

 昔の時刻や時報についてまとめておきましょう。

 

十二時辰(じゅうにじしん)

 

さらに、夜明けを明け六つ、日没を暮れ六つとして、

昼と夜の長さを変えた時刻もあった模様です。

 

 

半時(はんとき、1時間)単位の呼び方

 

この半時過ぎ(はんときすぎ)を、鐘を一つだけついて知らせていたお寺が

あったように記憶しています。

正刻(ショウコク、セイコク)から半時(半刻、はんとき)後でいくつ半

次の時刻が始まるので 何の初刻(しょこく)

 

そのため、正刻を知らせるためには、捨て鐘というのがありました。

捨て鐘は注意喚起のために、まずいくつか鐘を突き、そのあとで

時刻の数だけ鐘をつきます。

 ラジオの時報がプップップッの後にポーンとなるようなものです。

九つ〜四つの鐘も、はじめの三つは注意喚起のためと思われます。

 

時の範囲は以下の通りです

 

(1)

さらに1(いっときを4つに分けて)、1刻(いっこく30)としていたため、

現代では中国語で1時間を4刻にわけて、1点3刻が145分です。

 

(2)色々あって複雑ですので、覚えきれませんが、古い文献を読むためや、

 さらに、明治以前の時刻について知りたい方は、

「時刻の起源」「十二辰」「十二辰時」「十二支」などをキーにして、

ネット検索してください。

 

(3)

 いつのころからか、防災無線の音楽にその地位を奪われてしまいましたが、

昭和30年代にはまだ、時を知らせる機能をお寺の鐘がしていましたので、

子供のころに、鐘を突いて叱られたことがあります。

 また、ヨーロッパでは、教会の鐘で時刻を知らせる習慣がまだ残っていて、

朝夕きれいな音色がきこえてきます。

 時という字は、お日様の位置を、お寺や教会が知らせるということのようです。

 

 太陽の位置の変化は地球の自転で起きますので、時間を使って自転を計るのは、20世紀の前半までは、ある意味ではトートロジーになっていました。つまり、地球の自転を計るのと、時間を計ることとは、ほぼ同じことでした。その当時の世界の標準時刻は、グリニッジ標準時で、英語でGreenwich Mean Time、略してGMT。ロンドンのグリニッジ天文台(東経0°)における平均太陽時という意味です。

 20世紀後半にはセシュウムのメーザー発信器を使った原子時計Temps Atomique International TAIが普及し始め、この状況が変わりました。1958年に原子時計Temps Atomique International TAIの方を時刻や時間の標準にしておいて、地球の自転速度を計り、閏秒(うるう秒)を使って標準時刻を補正する協定世界時UTC Coordinated Universal Timeを世界標準時WUT world universal timeにすることになり、この方式が一般化しました。

 

(4) 理科年表、物理、SI基本単位、時間 によると、

 この方式では、絶対温度0°kの質量が133のセシュウム133Cs原子の

メーザーの9,192,631,770周期を1秒と定めています。

 

 この、時刻にも何種類かありますので、興味のある方は、

 UT universal time, UTC, TAI, 原子時、世界標準時 など

といった単語をキーにして、インターネット検索してみてください。平均をとったり、地球の中心での値を推定してみたりと、今は、かなり複雑になってきています。そして、その時刻は電波で電波時計に送られてきています。

  

 というわけで、電波時計を使って、太陽の位置の変化を計測することには、21世紀の今日、意味があることになっています。つまり、原子時計を基準にして地球の自転速度を計測するという意味です。

 

 

@正確な計測には望遠鏡が必要

  地球の自転速度を正確に測定するためには、やはり望遠鏡が必要になります。黒点の投影のところで説明したように、回折が起きて、日の光でできる影の輪郭はぼやけてしまうためです。このため、正確に測定するためには子午儀と呼ばれる大きな望遠鏡が必要になります。

  子午儀meridian transit instrumentは、経緯台alt azimuth mountの経度を真南に固定したものと考えてください。これを利用すると、

☆星や太陽の南中する時刻を測定できます。

☆南中した星や太陽の高度も測定できます。

元来は子午儀を利用して、設置されている場所の緯度と経度を正確に測量するのに使われてきました。しかし、それを、利用すれば、

☆恒星が南中してから次に南中するまでの時間を計って

恒星に対する地球の自転速度が測れます。

☆太陽が南中してから次に南中するまでの時間を計って

太陽に対する地球の自転速度が測れます。

 

(5)以下は、子午儀に関するページです。

国立天文台子午儀資料館

上西勝也、経緯度観測機器日本の測量史』

明石市立天文科学館、3階展示室

 

 

A簡易な方法

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(↑この写真をクリックすると拡大します。ブラウザーの戻るボタンで戻れます。)

  約24時間で自転していることを確認できれば良いのであれば、簡単な方法もあります。分度器をプリントした紙を90度に折り、分度器の原点にスリットを付けただけのものです。

 これも子午儀ですので、90度のラインを真北にして原点を真南に向け、観測

地点の緯度だけ南側を持ち上げます。手前に時計を置いてカメラで撮影します。

 この方法で計測できるのは太陽が赤道面より上にある時だけですので、4月から8月の間だけですが、1学期や夏休みには使えます。

 

(6)設置や計測に必要な部品、ラミネートパウチした分度器、日時計の目盛、

時差の換算表は、蛙聲庵のページの日時計の文字盤で手に入ります。

 

(2)時差へ

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