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2007.09.18

厳密には一日の長さは毎日違う

Image_2 大学の図書館には、決して数は多くはないが、英語の本もある。私が特に気に入っているのが、アジアなんちゃら基金から寄贈された、アメリカの大学で使われた物理や地学の中古教科書。約20年前出版されたものだったりするのだけど、国が違えば同じ題材でも記述の仕方が違うので、発見が多くて面白い。一般論だが、アメリカの大学の教科書は日本の大学の教科書に比べ、説明が丁寧だと思う。

さて、そんな本の中で面白い記述を見つけた。自己流にまとめるとこんな感じ。

厳密にいうと、一日の長さは毎日違う。我々は毎日一日24時間で生活しているが、これは平均値だ。一日の長さとは、太陽が正面にきて(南中して)から1回転して次に正面に来るまでの長さだが、これは地球の自転(23時間56分)と公転角度分の自転にかかる時間の和だ。ところが地球の軌道は微妙に楕円であり、太陽に近い時期には公転速度が速くなるから(角運動量保存則)、公転角度もやや大きくなる。つまり、公転角度分の自転にかかる時間が長くなる。地球が太陽か遠い時期にはその逆で、公転角度は小さく、その分の自転にかかる時間が短い。一般社会では一日がこのように変化しては不便なので、平均値である24時間としているが、厳密に太陽の位置を基準として時計をつくると、平均値の時計とでは最大で約16分のずれが出てくる。

※画像はイメージです。こちらからいただきました。

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