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2017年6月23日 (金)

重力圏と重力場との違い。月と地球は連星?逆さ富士のすそ野。Difference between gravity and gravitational field. Moon and Earth's triple? The foot of upside-down Mt. Fuji.

概要:小学生の児童を相手に、フィボナッチ先生が、連星の軌道や、その重力圏のお話しをしています。逆さ富士も出て来るし、相撲の土俵の例を引きながら、重力圏と重力場の違いを面白おかしく話しています。
Elementary school children to the Fibonacci teacher binary orbits and gravitational sphere talk has. Come out upside-down Fuji and, citing the example of the sumo ring funny talk about difference between gravity and gravitational field.
 以前に、人工衛星を二つに分けて考えて、その衛星が地球の周りを回ることをアインシュタイン思想で説明しました。衛星の近日点通過時点速度Vの大きさによって、その衛星が楕円軌道を回るのか、双曲線軌道をたどっていくのかの違いが現れるのでしたね。 今日は、「連星」に関してその軌道がどうなるのか、という話をしようと思います。
Einstein's thought discussed ago dividing into two satellites that the satellite rotates around the Earth. It was a difference depending on the satellite perihelion passage at speed V, around an elliptic orbit with its satellite, or hyperbolic trajectory to follow. I'm going to talk about that today, "binary" its orbit if it comes.

 連星とは、質量(重さ)が似通った星同士が、お互いの周りを高速で回っている兄弟星のことです。月も地球の周りを回っている衛星ですが、厳密に言えば連星なのです。ただし月の質量は地球に比べて充分に小さいので、地球の重力圏の中で楕円軌道を描いて回っているのです。
『月が円軌道ではなくて、楕円軌道を描いている証拠は?』という質問ですか?
満月が時期によって大きく見えたり、小さく見えたりするって聞いたことがあるでしょ。実際にそれを見た人もいるでしょう。あれがその証拠です。大きく見えているときが、地球に近づいているときです。小さく見えているときが地球から離れている時期なのです。
This is the sibling stars orbiting around each other at high speed stellar binaries similar mass (weight). It is a binary is a satellite around the Moon around the Earth, but strictly speaking. However, it is around, because the mass of the Moon is small enough compared to Earth, drew an elliptical orbit in the Earth's gravitational sphere. "The evidence rather than the Moon orbit, an elliptical orbit?" Is the question? You have heard of full moon seem bigger depending on the time and the. There are people who actually saw it. That is the evidence. This is when are readily apparent when approaching the Earth. It is the time away is less visible from Earth.
 さてここで問題です。月の質量が地球と同じぐらいの重さだったら、その軌道はどうなるでしょうか?
答えを先に言ってしまうと、『月から見れば、地球が私の周りを回っている』ことになるし、『地球から見れば、月が俺の周りを回っている』ということになります。実際に月に着陸したアポロ宇宙船から見ると、月の周りを地球が回っていました。
 世の中すべて、相対的なものなのですから、立場によってそう見えるのです。
今は、月の質量が地球と同じぐらいの重さだったら、という条件で考えています。その時には月から見ても地球から見ても円軌道を描いていることになります。
Now here is the problem. If the weight of the mass of the Moon is similar to Earth, its orbit will do? Would say the answer to the "if it sees from the earth around me around' thing and, that "if it sees from the Earth, the Moon around me around'. Around the Moon from the Apollo landing on the Moon actually was around Earth. It is because all the world is a relative position it seems. On the condition that now the mass of the Moon and Earth as much weight, then, are thinking. It depicts a circular orbit at that time seen from the Moon, seen from Earth.
 夜空に沢山の星(恒星)が輝いていますが、その多くは連星なのだそうです。質量が同じくらいの2つの星がもの凄く近い距離に位置していて、互いの周りをもの凄いスピードで回転し合っているのです。
 でもこの回転現象は、月と地球とがお互いの周りを回っている現象とそっくり(相似形)なのです。
Plenty of stars (Sidereal) is shining in the night sky, but many of them are binary in it. It is fit and spinning at located at the mass star as two extremely close distance, around each other's charges. Rotation this month and with the Earth and orbiting around each other phenomena like (polygon) of is.
 もっと単純化して、月の質量と地球の質量とが全く同じだったとしましょう。
その2つの天体の重心点は月と地球のちょうど中間点にあるでしょ。その中間点を中心にして、2つの天体は円軌道を描くことしか出来ないでしょ。
 実際には2つの天体の質量には差があるので、地球は極小さな楕円軌道を描き、月は大きな楕円軌道を描いているということになるのです。
More simplified, mass, and the mass of the Earth was totally the same. Gravity point of the two celestial Moon and Earth just a halfway point. By focusing on the middle point, not only draws circular orbit two celestial bodies. Is that actually has difference in the masses of the two bodies, so drew a tiny elliptical orbits Earth, depicts a large elliptical orbit.
Einstein teacher rotation phenomenon "It's bent time and space where the mass around. I'm just objects moving in the gravitational field" is explained to 100 years ago.
 アインシュタイン先生は、この回転現象を「質量のあるところの周りの時空間は曲がっているのだよ。その重力場の中で物体は運動しているだけだよ」って100年前に説明したのです。
 「重力場って何?」って質問?
 "What is gravity?" What question?
 「重力場って何?」って質問が出たので、先にお答えしておきましょう。

 今、大きな星がたった一つだけ宇宙空間にあったとします。
その星からは時間軸の矢が放射状に出射しているのです。その星の重心点から放射状に時間軸の矢がでていて、遠い遠い宇宙の端まで影響を及ぼしているのです。
このことを「場が張られている。重力の影響らしいので、その場のことを重力場(引力場)と呼ぶことにしましょう」という約束事をしたのです。
"What is gravity?" So to answer questions, so keep. Now, big star was only one space. From the star time axis arrows radiating out is coming. At arrow of time axis radiating from the center of gravity of the star is having an impact until the end of the far distant universe. This "is a field. Let us because it seems to be the effect of gravity, the gravity (gravity field) called "that is a promise.

 重力は肉眼では見えません。ましてや「時間軸の矢が伸び縮みしています」って言っても、だれもそれを見ることは出来ないのです。でもそんな「場」(すり鉢状の遊び場:逆さ富士イメージの遊び場)が広がっていて、その遊び場の中で星々は運動しているのでした。
Gravity is not visible with the naked eye. It is not possible to do and say "the arrow of time is stretch", who see it. However spreading such "place" (cone-shaped playground: playground of the upside-down Fuji image), because the stars are moving in their playground.

 連星の話に戻りましょう。
2つの連星の運動が、連星の重心点を中心に張られている遊び場の中で起こっているのです。
『その遊び場は何が作っているのか』って言えば、2つの星が共同して作っているのでした。自分たちが張っている遊び場の中で、自分たちが回っているのですから面白いでしょ。
Back to binary. It is happening in the movement of two binary gravity spied around playgrounds. Was made jointly by two stars is what is making the playground? Because you are turning their playgrounds have put themselves in the interesting, isn't it?

 太陽系には、水星・金星・地球・火星・木星・土星・・・と衛星がありますが、太陽とこれらすべての衛星の総質量の重心点が太陽の中心点近くにあるのです。他と比べて太陽の質量が断トツに大きいから、太陽の中心点とほとんど同じ位置に、太陽系の重心点があることになるのです。
 連星では2つの星が自分たちの遊び場を作っていましたが、太陽系では、太陽・水星・金星・地球・火星・木星・土星・・・のみんなで、遊び場〔重力圏〕を作っているのです。
In the solar system, mercury, Venus, Earth, Mars, Jupiter and Saturn--and have satellite, but Sun and those is Center of gravity of the total mass of all satellites are near the center of the Sun. Is that compared to other solar masses flocked to large, from almost the same position as the center of the Sun, is the center of gravity of the solar system. In binary 2 star was making their own play area, but in the solar system, Sun, mercury, Venus, Earth, Mars, Jupiter and Saturn--everyone in the playground [gravity] that are making.

『先生、今さっきまでは重力場って言ってたのに、急に重力圏という言葉に切り替わったよ。違いは何?』という質問が出て来ました。
お答えします。
 重力場っていうのは、遠い遠い銀河の果てまで届いている(わずかな影響がある)というものです。
スポーツの'すもう'に例えれば、土俵の円を描かない状態です。
"I teacher, now said gravity until a while ago, but rapidly switched to the word" gravity ". What's the difference?' The question came out.
The answer. Is the gravitational field that have arrived to the ends of the galaxy far & far is that (there is a slight impact). It is a State if sports 'Sumo' perspective, not draw a circle of the ring.


それに対して重力圏という時には、『(はっきりとした限界はないのだけれど)、この辺りまでで遊ぶことにしましょう』という土俵の円を描いておくことを意味しています。
宇宙船に乗って天王星・海王星・冥王星のそばを通り過ぎると、『長い時間かけて旅しても、ちっとも星らしきものに出会わない』という状態になります。アンドロメダ銀河の近くに来るまでその何もない状態が続くのです。
It in time for the gravity "(though not clearly stated limits), going to play in this area," that is meant to draw the circle of the ring. Aboard the spacecraft passed by Uranus, Neptune and Pluto, and "over an hour long encounter at all stars supposed to be well traveled, ' that becomes. It is nothing but State continues until the nearby Andromeda Galaxy.

 確かに重力場は無限のかなたまで続いているのですが、「まあ、この辺りまでを遊び場だということにしましょうか」という範囲を決めた方が遊びやすいでしょ。その範囲の事を重力圏という風に決め事をしました。
具体的には、GPS衛星の時間の進み遅れで決めるのが分かりやすかったのです。その時間の進み遅れ具合が誤差の範囲内に収まる範囲を重力圏と定めたのですよ。
 このような定義をして改めて調べてみたら、
天の川銀河の重力圏も、アンドロメダ銀河の重力圏も、銀河団という銀河の集団の重力圏も、頃合いの大きさに定義できたことになっていた。というわけなのです。
Easy-to-play decision? “Well, until around playground that range is certainly has been beyond the infinite is the gravitational field”, isn't it? The range of things in terms of gravity positioning thing. It is easy to understand, decide in advance of GPS satellite time. Targeted gravity and go late so that time falls within the range of error range. Such definitions, I dug the gravitational sphere of the Milky Way Galaxy and gravitational sphere of the Andromeda Galaxy, gravity area of the Group of galaxies that are time not's was supposed to be defined on the size. It is so.

 ああ、チャイムが鳴ってしまいました。
今日の授業で覚えておいてほしいことを、もう一度いいます。
連星では2つの星が2人の遊び場を作っていましたが、太陽系では、太陽・水星・金星・地球・火星・木星・土星・・・のみんなで、遊び場〔重力圏〕を作っている事!
たった一人で遊んでいる場合には重力圏ではなくて、唯我独尊という重力場の中で遊んでいると使うのが適当なのです。
 これだけ覚えておいてくれればいいです。
Oh, it rang the chime. Remember in today's class is once again. 2 star was making two playgrounds in the binary is in the solar system, Sun, mercury, Venus, Earth, Mars, Jupiter and Saturn... everyone in the playground [gravity] are making things! It is suitable for use if you are playing alone is not a gravity and are playing in the gravitational field of a superior. You would remember it.

2017 6/6 Hiro. Oyama (大山宏:小山広雄)

PS、重力場とか重力圏のイメージは、「逆さ富士のイメージですよ」と先月のブログに書きました。
重力場という時には、裾野が地球の裏側まで滑らかに広がっている場合です。
重力圏という時には、裾野が、まあ関東地方一円というところかな。名古屋辺りまで滑らかな裾野が続いていると考えてもいいかもね。
PSImage of gravity or gravity wrote a blog last month "it is image of Mt. Fuji". During the gravity base to smooth halfway around the world is spreading. Gravity at supporting well Kanto region where kana. We have been supporting a smooth to the Nagoya area might wanna.

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F‥重力場・gravity field Galaxies colliding.(NASA)」カテゴリの記事

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