地球1周の長さは?

地球1周の長さは?

こたえ:約(やく)4万(まん)kmです

地球(ちきゅう)一周(いっしゅう)の距離(きょり)(全周(ぜんしゅう))を世界(せかい)で最初(さいしょ)に計算(けいさん)した人(ひと)は、エラトステネス(Eratosthenes、 紀元(きげん)前(ぜん)275-紀元(きげん)前(ぜん)194)という古代(こだい)ギリシア人(じん)です1)。エジプトの数学(すうがく)や天文学(てんもんがく)などの学者(がくしゃ)で、アレクサンドリア図書館(としょかん)の館長(かんちょう)でもあったエラトステネスは、シエネ(現在(げんざい)のアスワン)には深(ふか)い井戸(いど)があり、その水面(すいめん)には夏至(げし)の日(ひ)の正午(しょうご)だけ太陽(たいよう)の光(ひかり)が届(とど)くことを知(し)りました。ところが、シエネより北(きた)にあるアレクサンドリアの井戸(いど)の水面(すいめん)には、夏至(げし)の日(ひ)でも光(ひかり)が当(あ)たりません。このちがいは何(なん)でしょう。

それは、地球(ちきゅう)が球体(きゅうたい)だからです。夏至(げし)の正午(しょうご)、シエネでは天頂(てんちょう)(真上(まうえ))に太陽(たいよう)の光(ひかり)が射(さ)すため影(かげ)ができず、水面(すいめん)に光(ひかり)が届(とど)きます。もし地球(ちきゅう)が平面(へいめん)だったら、アレクサンドリアでも同(おな)じように光(ひかり)が射(さ)しこむはず。けれども、球面(きゅうめん)だと太陽(たいよう)の光(ひかり)は天頂(てんちょう)から射(さ)さないので、水面(すいめん)まで光(ひかり)が届(とど)きません。エラトステネスは、このちがいを利用(りよう)して地球(ちきゅう)の全周(ぜんしゅう)を計算(けいさん)しました。

エラトステネスは、まずアレクサンドリアで夏至(げし)の正午(しょうご)の太陽(たいよう)の高(たか)さ(角度(かくど))を測(はか)りました。その結果(けっか)、天頂(てんちょう)より7.2°南(みなみ)に太陽(たいよう)が見(み)えることが分(わ)かりました。次(つぎ)に、シエネとアレクサンドリアの距離(きょり)を求(もと)めたところ、2つの都市(とし)の距離(きょり)は925kmでした。そして、アレクサンドリアはシエネの真北(まきた)にあるとしました。これら3つの条件(じょうけん)がそろえば、地球(ちきゅう)の全周(ぜんしゅう)、よりくわしくいえば、北極(ほっきょく)と南極(なんきょく)を結(むす)ぶ「子午線(しごせん)」の長(なが)さをみちびき出(だ)せます。

925kmが全周(ぜんしゅう)の360分(ぶん)の7.2、つまり50分(ぶん)の1に当(あ)たるのですから、全周(ぜんしゅう)は925×50=46000(km)となります。現在(げんざい)では、子午線(しごせん)の長(なが)さは約(やく)4万(まん)kmと分(わ)かっていますが、エラストテネスの計算(けいさん)結果(けっか)はそれより15%ほど大(おお)きいだけでした。

日本(にほん)ではじめて地球(ちきゅう)の大(おお)きさを測(はか)ったのは、江戸時代(えどじだい)の元(もと)商人(しょうにん)で天文(てんもん)学者(がくしゃ)、地理(ちり)学者(がくしゃ)、そして測量(そくりょう)家(か)でもあった伊能(いのう)忠敬(ただたか)(1745-1818)です。「大日本(だいにほん)沿海(えんかい)輿地(よち)全図(ぜんず)」を作(つく)ったことで有名(ゆうめい)な伊能(いのう)は、緯度(いど)*1°から地球(ちきゅう)の全周(ぜんしゅう)を求(もと)めるために測量(そくりょう)に出(で)かけたといわれています2)。

伊能(いのう)は、1度目(どめ)の測量(そくりょう)では奥州(おうしゅう)街道(かいどう)をまっすぐ北上(ほくじょう)しながら測量(そくりょう)と天文(てんもん)観測(かんそく)を行(おこな)い、緯度(いど)1°の長(なが)さ(弧(こ)長(ちょう))を106kmと求(もと)めました。この弧(こ)長(ちょう)から計算(けいさん)すると、子午線(しごせん)の長(なが)さは約(やく)3万(まん)8000kmです。その後(ご)の2・3回(かい)目(め)の測量(そくりょう)では弧(こ)長(ちょう)を「28里(り)2分(ぶ)」(110.7km)と求(もと)め、そこから子午線(しごせん)の長(なが)さを約(やく)3万(まん)9900kmと計算(けいさん)しました。伊能(いのう)が測量(そくりょう)からみちびき出(だ)した弧(こ)長(ちょう)「28里(り)2分(ぶ)」という数字(すうじ)は、現在(げんざい)のメートル法(ほう)に換算(かんさん)したときの誤差(ごさ)が0.2%3)。驚(おどろ)くほどの正確(せいかく)さです。ちなみに、伊能(いのう)が15年(ねん)間(かん)の測量(そくりょう)の旅(たび)で歩(ある)いた距離(きょり)は、地球(ちきゅう)の全周(ぜんしゅう)とほぼ同(おな)じ約(やく)4万(まん)kmだったそうです。

ちきゅうは漢字(かんじ)で「地(ち)“球(きゅう)”」と書(か)きますが、実際(じっさい)は球(たま)を少(すこ)しつぶしたような、ミカンのような形(かたち)をしています。ですから、地球(ちきゅう)を南北(なんぼく)に分(わ)ける「赤道(せきどう)」と子午線(しごせん)では、長(なが)さがちがいます。赤道(せきどう)の長(なが)さは約(やく)4万(まん)75km、子午線(しごせん)の長(なが)さは約(やく)4万(まん)9kmです。

* 緯度(いど):赤道(せきどう)を基準(きじゅん)として南北(なんぼく)へ、それぞれ90°までを表(あらわ)します。赤道(せきどう)の北側(きたがわ)を北緯(ほくい)、南側(みなみがわ)を南緯(なんい)と呼(よ)びます4)。日本(にほん)の最北端(さいほくたん)は北海道(ほっかいどう)択捉島(えとろふとう)で北緯(ほくい)45°33′26、最南端(さいなんたん)は東京都(とうきょうと)沖ノ鳥島(おきのとりしま)で北緯(ほくい)20°25′31です5)。

参考(さんこう)資料(しりょう)

1)日本(にほん)測地(そくち)学会(がっかい)/監修(かんしゅう)、大久保(おおくぼ)修平(しゅうへい)/編著(へんちょ).『地(ち)球(きゅう)が丸(まる)いってほんとうですか? 測地(そくち)学者(がくしゃ)に50の質問(しつもん)』.朝日(あさひ)新聞社(しんぶんしゃ)、2004年(ねん)※ 一部(いちぶ)を株式(かぶしき)会社(がいしゃ)日豊(にっぽう)のホームページで公開(こうかい)しています:https://www.nippo1.co.jp/earth/index.html

2)国土交通省(こくどこうつうしょう) 国土地理院(こくどちりいん)「むかしの測量(そくりょう)」:https://www.gsi.go.jp/common/000143706.pdf

3)日本(にほん)埋立(うめたて)浚渫(しゅんせつ)協会(きょうかい)「海(かい)拓(たく)者(しゃ)たち 日本(にほん)海洋(かいよう)偉人(いじん)列伝(れつでん) 最初(さいしょ)に日本(にほん)のカタチを知(し)った男(おとこ) 伊能(いのう)忠敬(ただたか)」.『マリンボイス21』.2017年(ねん)11月(がつ)、vol.258、:https://www.umeshunkyo.or.jp/108/kaitakusya/258/index.html

4)国土交通省(こくどこうつうしょう) 国土地理院(こくどちりいん)パンフレット「経度(けいど)、緯度(いど)って何(なん)だろう?」:https://www.gsi.go.jp/KIDS/PAMPHLET/p9.htm

5)国土交通省(こくどこうつうしょう) 国土地理院(こくどちりいん)「日本(にほん)の東西(とうざい)南北(なんぼく)端点(たんてん)の軽度(けいど)緯度(いど)」:https://www.gsi.go.jp/KOKUJYOHO/center.htm

監修者(かんしゅうしゃ):大山(おおやま)光晴(みつはる)

1957年(ねん)東京都(とうきょうと)生(う)まれ。東京(とうきょう)工業(こうぎょう)大学(だいがく)大学院(だいがくいん)修士(しゅうし)課程(かてい)修了(しゅうりょう)。高等(こうとう)学校(がっこう)の物理(ぶつり)教諭(きょうゆ)、千葉県(ちばけん)教育(きょういく)委員会(いいんかい)指導(しどう)主事(しゅじ)、千葉(ちば)県立(けんりつ)長生(ちょうせい)高等(こうとう)学校(がっこう)校長(こうちょう)等(など)を経(へ)て、現在(げんざい)、秀明大学(しゅうめいだいがく)学校(がっこう)教師(きょうし)学部(がくぶ)教授(きょうじゅ)として「理数(りすう)探究(たんきゅう)」や「総合的(そうごうてき)な学習(がくしゅう)の時間(じかん)」の指導(しどう)方法(ほうほう)について講義(こうぎ)・演習(えんしゅう)を担当(たんとう)している。科学(かがく)実験(じっけん)教室(きょうしつ)やテレビの実験(じっけん)番組等(ばんぐみなど)への出演(しゅつえん)も多数(たすう)。千葉市(ちばし)科学館(かがくかん)プロジェクト・アドバイザー、日本(にほん)物理(ぶつり)教育(きょういく)学会(がっかい)常務(じょうむ)理事(りじ)、日本(にほん)科学(かがく)教育(きょういく)学会(がっかい)及(およ)び日本(にほん)理科(りか)教育(きょういく)学会(がっかい)会員(かいいん)、月刊(げっかん)『理科(りか)の教育(きょういく)』編集(へんしゅう)委員(いいん)等(など)も務(つと)める。

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