[物理]地球と月の角運動量の保存則?

動画を観ていたら、

地球の自転速度が遅くなると「角運動量の保存則」から遅くなった分、月の公転速度があがり、月が遠くなる。

という説明がよく判らなかった。

「地球の自転が遅くなると月が遠くなる」をググってみると

同様の説明をする人もいて、

フィギュアースケートで手を伸ばすと回転速度が下がるのと同じです。

とのこと。

フィギュアースケート選手の胴と手は肩と腕で柔軟だけど物理的に繋がってるので、選手が体を維持できる限りは慣性モーメントを考える上では一体と考えていい。

手を伸ばすと、胴の周りで円を描く手が円運動する半径が大きくなり手が1周回る距離が長くなる、しかし手の運動速度は変わらないから周回ペースが落ちるのは容易に想像ができる。

マラソンを100mでペースタイムを測っていたのに、手を伸ばしたら勝手に200mでペースタイムを測りだして、あれ?遅くなった!とか云いだすのと同じ。これはただの錯乱ですけど、原理は同じ。

回転する物体に対する人間の感性(思い込みあるいは刷り込み)が現実とかけ離れているだけっす。

もし地球と月の間で角運動量の保存則が成立するなら、何か目に見えないもので繋がっているハズ。一応地球の重力で繋がってるし、これで人工衛星のフライバイなんかも角運動量が保存されるけど、これは地球が太陽を周回しているので地球の重力圏が楕円軌道を描いているせいで、人工衛星は近づく時と離れる時で重力の働きに不均衡が生じるから加速したり減速したりしてしまうので、違う気がした。

とは云え、複雑で理解が難解だけどちゃんとした原理はあるもののそれを説明よりも、簡易なそれっぽい説明をする方が現象の理解や同意を得やすいんだと思うことにした。

しかし、年を取ると・・・

騙されてるダケって気がするんだよね(笑

ANDとORとかのデジタル論地回路が一通りあればコンピュータできますとかもそう。

できないことは無い。メモリアドレスを入力としアクセスされたROMメモリセルに予め計算しておいた結果を収めておけばいいのだ。

だが、回路の規模は半端無いし事前に全ての計算結果を出す手間がかかり過ぎので、同様な製品の販売競争によりあっという間に商品としての価値が陳腐化してしまうから過去の遺産をずーっと活用できる浮動小数点演算コプロセッサの関数のマップ以外はほぼ絶滅していると思う。

今は演算の単位を適当なサイズに抑えて全体の回路の規模が少くし、手順に沿って色んな演算を組み合わせて計算結果を得る方式を取っている。

例を挙げれば、普通の人が沢山のお手玉を回すにはとりあえずお手玉の数だけ手が必要だろうけど、熟練した器用な手が2つあれば十分であることは曲芸師が証明しているし、今のコンピュータは概ね計算の曲芸師として活躍している訳だ。

※僕の場合は同じ計算を10回も繰り返すと飽きるので、プログラムにしてしまおうって感じるのですけどね。

今世紀の自動運転自動車のレベル5も近いかな?運用しながら教訓を得る方針に間違っていないけど

誰も事故には遭いたくない

という素朴な真理には勝てなかったね。

ps.2022/06/25

地球と月を合わせた質点を中心に地球も月も楕円運動している事を失念していた。この場合、楕円運動をしているから、互いに角運動の保存則が成立し、どっちも同じ方向に楕円運動しているので、質量が軽いため運動速度が地球より速い月の方が加速するだろう。一方減速するのは地球圏内での地球の楕円運動なので、地球の自転に影響を与える様にはまだ思えない感じがする。




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