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Wikijunior:太陽系/序論

出典: フリー教科書『ウィキブックス(Wikibooks)』

はじめに[編集]

ウィキジュニアの太陽系(たいようけい)のページへようこそ。宇宙はおそらく人類最後の秘境(ひきょう)であり、地球から見えるちっぽけな星々も重要な研究対象でありつづけています。

太陽系を学ぶにあたって[編集]

動植物(どうしょくぶつ)の細胞(さいぼう)のように小さなものや、太陽系や銀河のように巨大(きょだい)なものであれ、未知(みち)でありつづけているものがあることから、研究者たちは調査の手を休めません。

天文学者(てんもんがくしゃ)や宇宙物理学者(うちゅうぶつりがくしゃ)は、それぞれ違った(ちがった)やり方で、太陽系を調査(ちょうさ)しています。天文学者は望遠鏡(ぼうえんきょう)による天体観測で、宇宙物理学者は観察結果を物理法則に当てはめて、未見や未知の現象を理論化し明らかにしようと努めています。

望遠鏡は1600年代のはじめにヨーロッパで発明され、ガリレオ・ガリレイのような好奇心(こうきしん)あふれる科学者によって、人類史上で初めて太陽系など遠距離(えんきょり)の万物を観察できるようになりました。望遠鏡により、ガリレオは土星の環(「わ」)を最初に発見し、月の詳細図(しょうさいず)を描き、太陽の黒点や木星の四大衛星を見ました。望遠鏡は今でも、地球上や宇宙空間内で太陽系の調査に使われています。望遠鏡にはいくつかの種類があり、一般的(いっぱんてき)なものでは、ガリレオが用いた光学望遠鏡(こうがくぼうえんきょう)や、宇宙からの電波を検出する電波望遠鏡(でんぱぼうえんきょう)などがあります。

1950年代まで、人類が太陽系で研究できたのは地球に限られていました。しかし、1957年に後のロシアであるソビエト連邦(れんぽう)が初の人工衛星(じんこうえいせい)「スプートニク1号」を打ち上げたことから、有人無人を問わず宇宙船が打ち上げられ、太陽系の調査が始まりました。

現在では、太陽系に多数の宇宙探査機(うちゅうたんさき)が存在し、太陽系の惑星(わくせい)や衛星を調査し、得られた情報を地球に送信しています。毎年、太陽系の理解が深まり続け、その知識が地球の理解に役立つことがあります。

太陽系の測り方は?[編集]

研究する際には大きさや温度(おんど)と距離(きょり)の測定基準が必須です。国際単位系(こくさいたんいけい)ではメートル法が採用されており、以下にその他の測定基準を示します。

国際単位系
国際単位系(SI)は、国際的に合意された物理量の測定に使用される単位系です。

SIの基本単位は、以下の7つです:

  • メートル (m):長さを測定する単位
  • キログラム (kg):質量を測定する単位
  • 秒 (s):時間を測定する単位
  • アンペア (A):電流を測定する単位
  • ケルビン (K):温度を測定する単位
  • モル (mol):物質量を測定する単位
  • カンデラ (cd):光度を測定する単位

SIには、これらの基本単位に基づいて定義された派生単位があります。例えば、面積の測定には、長さの単位であるメートルを二乗した平方メートル(m²)が使用されます。体積の測定には、長さの単位であるメートルを三乗した立方メートル(m³)が使用されます。

SIは、科学、工学、医学、およびその他の分野で広く使用されています。国際度量衡局(BIPM)がSIの維持と更新を管理しています。

SI併用単位
SI併用単位(エスアイへいようたんい)とは、公式には「SI単位と併用できる非SI単位]」と定義されています。
SI単位系で用いられる単位のうち、SI単位ではないが、国際度量衡委員会(CIPM)によってSI単位との併用が認められている単位のことを指します。
後述する天文単位もSI併用単位の1つです。


距離や縦横の幅[編集]

距離を測る際には、国際単位系ではメートル法を使用しています。平均的な成人の身長は1.7メートルで、メートルは記号「m」で表されます。

地球外の距離はとても遠いので、科学者たちは天文単位を新たに発明しよりわかりやすく距離を測れるようにしました。1天文単位は149597870700 mで、地球と太陽との平均距離とほぼ同じ距離です。

地球上では重量と質量は同じです。地球上で50kgの重量の人は質量も50kgですが、宇宙空間では質量は変わりませんが体重計に乗っても重量は0kgです。

質量[編集]

重さを量る際には、国際単位系ではグラム法を使用しています。重量は対象にかかる重力の強さを示すため、質量とは異なり、物質の多さを表すために重量が使用されることはありません。場所によって重力が異なるため、私たちの重量が変化することがありますが、質量は対象がどのような物質や成分で構成されているかを測定するため、どこにいても質量は変化しません。

温度[編集]

温度を測る際には、国際単位系(こくさいたんいけ)では摂氏(せっし)を使用しています。0℃で水が凍り100℃で沸騰(沸騰)します。

沸騰と蒸発と気化
沸騰、蒸発、気化は、物質が液体から気体に変化するプロセスを表す言葉です。

それぞれの定義は以下の通りです。

沸騰は、液体が加熱され、気泡が液体の内部で形成される現象です。沸騰は、液体中の温度が沸点に達すると起こります。沸点は同じ物質でも圧力が高いほど高くなります。

蒸発は、沸点未満でも液体から気体への変化する現象です。蒸発は、液体表面から分子が気体相に拡散することで起こります。

気化は、液体や固体から気体に変化するプロセス全般を指します。液体から気体への変化は蒸発や沸騰によって起こりますが、固体から気体への変化は昇華と呼ばれます。昇華は、直接固体から気体へと変化することで、液体相を経由しないため、蒸発や沸騰よりもエネルギーを必要とします。


保護者や教育者の方々へ[編集]

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