皆さんはご存じですか？私たちが暮らす地球を一周すると、どのくらいの距離になるのでしょう。
さて、地球の周囲は一体何キロメートルあるのでしょうか。そして、この距離を旅するのにはどれほどの時間が必要なのでしょうか。
さらに、この距離はどのようにして測定されるのでしょうか。これらの疑問に、ここでお答えしましょう。
実は、地球の周囲の距離というのは、私たちの日常生活と深い関係があります。この情報を知っておくと、世界を旅する予定がなくても役立つでしょう。
地球の周囲の長さは具体的にどのくらいなのでしょうか？
答えは、約40,000キロメートルです。
地球の周囲の長さには、「赤道の周りの長さ」と「北極から南極を経由する長さ」の2種類があります。これらはそれぞれ若干異なる長さをしています。
地球は完全な球形ではなく、オレンジのような少し扁平な形状をしています。そのため、赤道のほうが長くなっています。具体的な長さは以下の通りです。
赤道の周りの長さ：40,075km
北極から南極を経由する長さ：40,009km
これらの数字を見ても、実際にどれだけの長さかは想像しづらいかもしれません。
宇宙から見た地球：真の形状は球体ではない？
宇宙から撮影された地球の写真を見ると、地球は完璧な球形に見えます。しかし、これは大気が作り出す錯覚に過ぎません。
実際の地球は、完全な球体というわけではなく、どちらかというと「みかん」のような形をしているのです。
地球は赤道近辺が若干膨らんでおり、極を通る軸は少し短めです。これは地球の自転と公転による遠心力が、赤道周辺を膨らませているためです。
また、地球の実際の形状は「じゃがいも」や「洋ナシ」に例えられることがあります。
これは、地球表面の不均一さ、つまり山や谷があるためです。
たとえばエベレスト山の高さが8848メートルとされていますが、これは海面からの高さです。
しかし、海面は潮の満ち引きや気圧の変化により変わるため、この高さの計測には平均海面が使用されています。
地球の形状は精密な地表や人工衛星の計測により「ジオイド」という仮想的な形で表されます。
ジオイドは地球の真の形状を示しており、地球全体の形を正確に捉えるには複雑な計算が必要になります。
しかし、一般的には地球は「みかん」のような楕円形と捉えることが一般的です。これは地球の形を大まかに理解するための便利な方法です。
では、本当に地球を一周すると、どれくらいの時間がかかるのでしょうか？
地球一周旅行の時間はどれくらい？徒歩・新幹線・飛行機では？
地球一周、約40,000キロメートルを移動する際、徒歩、新幹線、飛行機での所要時間を計算してみました。
飛行機での旅は比較的想像しやすいですが、徒歩では想像を超える時間がかかります。
徒歩での地球一周
答えは驚くべき約333日です。
この計算は、平均歩行速度を時速5kmとして、40,000kmを5km/時で割り、その後24時間でさらに割ったものです。
しかし、これは一日24時間休むことなく歩き続けるという理論的な計算であり、現実にはかなり困難な話です。
地球を一周する際の歩数はどれくらい？
オムロンのデータによると、一歩の歩幅は「身長×0.45」が平均とされています。例えば身長170cmの人の場合、歩幅は約77cmとなります。
このデータをもとに計算すると、40,000km＝4,000,000,000cm、これを77cmで割ると約51,948,052歩となり、想像を絶する数字になります。
新幹線での地球一周
時速250kmで走る新幹線「のぞみ」を基準にすると、40,000kmを250km/時で割り、さらに24時間で割ると約7日が必要です。
この計算もノンストップでの移動を前提としています。
飛行機での地球一周
時速800kmのジェット旅客機を使用した場合、40,000kmを800km/時で割り、それを24時間で割ると約2日が必要です。
ただし、これは途中の給油や休憩を考慮していない計算です。現実には、3〜4日程度はかかると見込まれます。
エラトステネスによる地球の円周測定：古代ギリシャの偉業
紀元前のギリシャ時代、地球の円周を初めて計測したのはエラトステネスという名の学者でした。
彼は、当時のエジプトで数学や天文学の研究に従事していました。
さて、彼がどのような方法で地球の円周を測定したのか、その手法をご紹介しましょう。
エラトステネスがこの発見に至ったのは、エジプトのシエネ（現在のアスワン）での一つの現象がきっかけでした。
彼は、夏至の日の正午に、井戸の底まで太陽の光が届くことに気づきます。
しかし、アレクサンドリアでは同じ夏至の日にも関わらず、井戸の底には光が届かないことが観察されました。
この現象は、地球が球体であるという仮説を支持しています。もし地球が平面なら、どこでも井戸の底に光が届くはずです。
シエネでは夏至の日の正午に太陽が真上にありますが、アレクサンドリアでは太陽がやや南に傾いていました。
この発見を基に、エラトステネスは地球が球体であることを利用して、その全周の長さを測定することを試みました。
彼はまず、夏至の日の正午にアレクサンドリアで太陽の角度を測定します。その結果、太陽は天頂から7.2度南にあることが分かりました。
続いて、アレクサンドリアとシエネの間の距離が約925kmであることが判明しました。
アレクサンドリアがシエネの真北に位置することから、地球の円周を計算することができました。
その計算では、925kmが地球の円周の1/50に相当することが分かりました。
つまり、7.2度は360度の1/50です。
この計算に基づくと、地球の円周は925km×50＝約46,250kmとなります。
この計算結果は、実際の地球の円周と比較して約15%の誤差のみで、古代の技術にしては驚くほどの精度を示していました。
紀元前の時代にすでに地球の円周が測定されていたというのは、非常に驚くべき事実です。
現代技術による地球の円周の測定方法
現代においては、地球の円周を測る手法が大きく進化しています。今回は、その中でも主要な2つの方法を紹介します。
一つは専門的な技術を要するもの、もう一つは私たち自身でも試すことができるものです。
高度な技術を活用した測定法
人工衛星がキーとなります。
まず、地球の中心から人工衛星までの距離を、その軌道データをもとに計算します。
次に、地表面から人工衛星までの距離を測定します。
この2つの距離の差から地球の半径が求められ、その半径を用いて地球の円周を算出します（円周は半径×2×円周率で計算）。
地表面から人工衛星までの距離は、レーザーを使用して計測されます。レーザー光を人工衛星に向けて発射し、反射して戻ってくる時間から距離を算出します。
誰でも試せる測定法
より手軽で、私たちにも実施可能です。
これは、エラトステネスが用いた方法に似ており、現代の技術を駆使しています。具体的には、スマートフォンのGPS機能を利用します。
この手法では、南北に位置する2地点の緯度をスマートフォンアプリやGPS機能で測定します。そして、その2点間の距離を求めます。
この方法の利点は、特別な機材を必要とせず、誰もが簡単に試すことができる点にあります。
メートル」という単位の興味深いルーツ：地球のサイズに基づく
「1メートル」の長さがどのように決まったのか、知っていますか？
この一見単純な長さの基準は、実は地球の大きさから来ているんです。
18世紀の後半に確立された「メートル法」は、1メートルを赤道から北極までの距離の1千万分の1と定めています。
つまり、赤道から北極までが約1万キロメートルであることから、地球の周囲は約4万キロメートルということになります。
日常的に使う「1メートル」という単位が、地球の寸法に基づいていたなんて、思わず驚いてしまいますね。
このように、地球一周の距離を知ることで、私たちが生活するこの広い世界をもっと深く理解するきっかけになります。
地球の大きさを想像してみると、新しい発見や感動があるかもしれませんね。
