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2007年12月21日金曜日

存在しない遠心力

潮汐が一日に2回生じることの説明として、月の側には月の引力が作用し、その反対側には遠心力が作用してそれぞれ満潮になると説明されている。遠心力とは回転によって生じる見かけ上の力である。
地球が自転しながら太陽の周りを公転していることは公知の事実である。しかし太陽系内において、地球はそれ以外の回転運動をしているわけではない。上記の遠心力は月が地球の周りを公転することによって地球が回転し、それによって生じると説明されるが、これは間違いである。月が地球の周りを公転することは、月から見れば地球が回転しているように見えるので、相対的には地球が回転しているとも表現できるが、実際に地球が月の周を回転したり、或いはその共通重心の回りを回転しているのでもない。太陽が地球の周りを回っているように見えても、実際には地球が回転しているのであって、太陽が回転しているわけではないのと同じである。従って、月が地球の周りを公転することで地球に遠心力が生じることはないのである。中世以前の間違いを未だに繰り返している事に気付く必要がある。
こうした説明とは裏腹に、実際には月の側とその反対側には干潮が生じている。月に2回生じる大潮の場合、すなわち新月と満月の時期には地球と月と太陽がほぼ一列になっており、月と太陽が南中する正午と、その反対側(午前零時)において干潮になっているのである。(参考http://www.saltwater.jp/tide/) 従って、遠心力によって月とは反対側に満潮が生じるという説明は現実と正反対であり、根本的に矛盾していることになる。
余談ながら、遠心力の大きさは角加速度の大きさによって決まるものであり、角加速度が1ラジアン(約6秒で1回転)を下回るとその2乗に比例して小さくなるのである。従って、約27日で一回転する月の公転速度によって地球に遠心力が発生すると仮定しても、それは無視できるほどに小さいものとなる。軽く絞ったタオルの水分を遠心力で飛ばそうとするには少なくとも一分間に数十回転させなければならない。脱水機であれば1分間に数百回転が必要となる。27日で1回転(1分間に0.000026回転)では、いくら回転半径が大きくても遠心力はほとんど発生しなくなる。
月とは反対側の海水が遠心力によって持ち上げられるという説明は、二重にも三重にも間違っているのである。

2007年12月19日水曜日

月の引力で海水が持ち上がるか

月や太陽の引力によって海水が持ち上げられて満潮や干潮が生じるという説明が広く一般に受け入れられ、常識となっている。
感覚的には理解しやすい理屈のようではあるが、科学的には明らかな間違いである。確かに月の引力が海水にも影響を及ぼしていることは事実であるが、そうした説明の中では必ず地球の引力のことが見落とされている。海水は常に地球の引力を受け、少しでも低いところへ流れ込もうとしていることを無視してはならない。月の引力が海水に作用しても、それは海水に対する地球の引力の影響がほんの少し小さくなるだけの事であって、それによって海水が持ち上がる事は決して生じない。そのことは仮に月の引力が2倍になっても10倍になっても同じである。海水に対する地球の引力、すなわち海水の重力よりも大きな力が作用しない限り、低いところへ流れようとする海水を逆方向へ持ち上げる事は不可能なのである。月の引力は確かに地球の引力と反対方向に作用するので、地球の引力の影響ががその分小さくなることは事実だが、地球の引力よりも大きな力が作用しない限り、海水は地球の低いところへ引き付けられたままであり、そして月はいくらがんばっても地球の引力には勝てないのである。もしも月の引力によって海水が1mmでも持ち上がるなら、それは月の引力が地球の引力に勝ったことを意味し、もはや海水を留める力はなくなり、そのまま月にまで昇っていくことになるだろう。
これは極めて平易な理屈なのだが、潮汐に関して一般に常識となっている説明を先に聞かされた人にはなかなか理解できないようである。それらの人は潮汐の間違ったメカニズムを教えられて、それを信じているため、それと異なる説明に対しては思考力を閉ざしてしまうのかもしれない。そのような人はその常識に基づいて、月の方向に満潮が生じると思い込んでいるようだが、実際には(特に大潮の場合)月の方向には干潮が生じるのである。これに対しては「海水が流れるのに約6時間かかる」という説明もあるが、これは理屈を合わせるためのこじつけにすぎない。潮汐は海水の波動として伝わるのであって、海水の移動で伝わるのではない。(但し瀬戸内海などの潮流が生じるところは異なる。)また月の引力は月が南中して初めて発生するのではなく、その6時間も前から徐々に増加しているのである。そしてその増加に伴って潮が引いていくのが現実なのである。
また潮汐が日に2回生じる事についても、その常識を擁護しようとして、ありもしない「遠心力」なるものを持ち出して理屈を合わせようとしている。しかし、潮汐の本当のメカニズムを理解すれば、月の方向に干潮が生じる理由も、日に2回満ち引きが生じる理由も、明快に理解できるのである。その本当のメカニズムは邱国寧博士が下記のURLに明らかにしている。
http://members.aol.com/guoningqiu/

2007年11月23日金曜日

満潮と干潮が一日二回あるのはどうしてか

海水が月の引力に引き寄せられて満潮が生じるのであれば、満潮と干潮が一日二回あるのはどうしてか。この疑問に対する常識的な解答の多くは、「月側には月の引力が働き、反対側には月の公転による遠心力が働くから」と言うものです。
地球が自転しながら太陽の周りを公転していることは公知の事実です。そして地球はそれら以外の回転運動はしていません。多くの常識者が説明しているように、月の公転に伴って地球が幾らか月の方向に引き寄せられるかも知れませんが、それは地球の公転軌道が多少振れるだけのことであり、地球が月に対して回転している訳ではありません。その振れによって地球に遠心力が生じるとすれば、それは地球上のどの地点でも同じ値となります。一般に説明されているように、地球の月側と反対側で異なることはあり得ません。

この常識となっている説明にはさらに大きな欠点があります。
地球上では地球の回転による遠心力は赤道上で最大であり、極地方ではゼロになります。しかし極地域から赤道上に移動しても遠心力の差は実感できません。なぜなら地球の引力に比べて自転による遠心力は極めて小さいからです。いくら回転半径が大きくても、遠心力は角速度の二乗に比例しますから、回転速度が遅いと遠心力はほとんど働かないのです。地球の回転速度は一日一回転です。時計の短針のさらに半分の速度で自転しています。これを理解した上で、月とは反対側に満ち潮が生じる理由とされている「月の公転によって地球上に生じる遠心力」について考えてみてください。その公転速度は一回転するのに約27日です。この時の遠心力など皆無に等しくなります。(補足参照)

また、「月の引力は地球の月側と反対側で強さが異なるから」とも言われますが、月と地球の距離からして、その違いは如何程のものでしょうか。直径1cmのパチンコ玉ならピンポン玉ほどの地球が1m強離れているのです。厳密には違いがあるとしても、いずれも月の方向へ引く力であり、大量の海水を反対方向へ押し上げる力とはなりません。

以上で、常識となっている説明が完全に成り立たなくなります。その上、さらに事実との矛盾があります。
満潮は地球の月側とその反対側で生じているのではありません。月とは直角方向の6時間ずれた位置に生じます。月のある方向とその反対側には干潮が生じているのです。

これほど事実と異なった常識がまかり通っているのはどうしてでしょうか。

補足: 遠心力=質量×半径×角速度の2乗
1秒間に約60度回転する時、角速度は1であり、その二乗を乗じても1倍です。従って質量x半径の値が遠心力です。しかし10秒かけて60度回転するならその値が1/100倍になります。100秒なら1/10000倍。地球の場合4時間で60度なので(4x60x60)の2乗分の1になり、赤道上でもわずかな値です。月の公転では(27x24x60x60)の2乗分の1になります。

2007年11月21日水曜日

潮汐の真のメカニズム

太陽や月の引力によって潮汐が生じることは否定できないが、それらの引力によって海水が引き上げられて満潮になるという世間の常識には間違いがあるらしい。
その理由の一つには、新月や満月の頃にはそれらの引力がほぼ同じ方向になって大潮となるのだが、実際には太陽のある方向とその反対側、すなわち真昼か真夜中頃に干潮が生じ、日の出か日没の頃に満潮になるらしい。
また、常識となっている理論では一日に二度ある満潮の潮位が、太陽や月のある昼間と真夜中の反対側とで異なる可能性があると共に、干潮時の潮位は同じでなければならないのに、実際にはその逆であり、地球上のほとんどの場所で、満潮時の潮位の差はほとんど見られない反面、干潮時の潮位差は夏至と冬至をピークに規則的に大きく変化しているらしい。
この調査結果が示す潮汐の本当のメカニズムは、太陽と月の引力によって地球の地殻が楕円形に変形させられることにより、引力方向では地殻が持ち上がって干潮となり、日の出や日没の地域では地殻が下降して満潮になると言うことになる。
この理論は、実際の潮汐の動きと合致しており、極めて理解しやすいものである。
これが本当であれば、現在の教科書の説明は全て間違っていることになり、科学者のほとんどはその理解を調整しなければならないことになる。

本理論の提唱者は邱国寧博士です。下記のURLに公表されています。潮汐の他にも月や原子に関して非常に興味深い論文があります。日本文が不完全なため読みにくいですが、意図を把握すれば理解できます。
http://members.aol.com/guoningqiu/aisatsu.htm