光の速さと地球を秒速で何周するか?直径を基にしたイラスト説明の解釈

物理学

「光の速さは地球を秒速7周半でかけぬける」という表現をよく目にします。動画などで、光の速さを視覚的に理解するために地球7個半を並べて説明しているイラストも見かけることがあります。しかし、この説明が直径に基づくものであるならば、1秒間にどれくらいの数の地球を通過しているのか、という疑問が浮かびます。本記事では、その疑問を解決するために、光の速さと地球の直径に関連する計算をわかりやすく説明します。

光の速さとは?秒速何キロメートルか

光の速さは真空中で約299,792,458メートル毎秒(約30万キロメートル毎秒)です。この速さは非常に速く、地球規模で考えるとそのスピード感が一層実感できます。

この秒速30万キロメートルという速度がどれほど速いのかを視覚的に理解するために、よく「光は1秒間に地球を7周半する」といった表現が使われます。では、これをどのように解釈すれば良いのでしょうか。

地球の直径とその周囲の長さ

地球の直径は約12,742キロメートルです。このため、地球1周の長さ(円周)は約40,075キロメートルになります。

したがって、光が1秒間で地球を7周半する場合、光は40,075キロメートル × 7.5 = 300,562.5キロメートル進むことになります。この距離が秒速30万キロメートルに非常に近い値となるため、地球を7周半すると表現されるわけです。

1秒間に何個の地球を通過するのか

質問では、光が地球を「秒速7周半でかけぬける」という表現について、実際にはどれくらいの地球の直径を通過しているのかという点が気になっているようです。実際には、地球の周囲の長さ(円周)を基準にして話すのが一般的です。

1秒間に光が通過する地球の「直径」に基づく個数を計算すると、光が1秒間に進む距離300,000キロメートルを地球の直径12,742キロメートルで割ります。計算結果は、300,000 ÷ 12,742 ≈ 23.5個です。つまり、光は1秒間に約23.5個分の地球の直径を通過することになります。

イラストの説明が意味すること

「地球7個半を並べて説明する」というイラストでは、光が1秒間に進む距離を地球の周囲の長さに基づいて説明しているわけです。この場合、地球の直径ではなく円周を基準にしているため、1秒間に7周半という数字が導き出されるわけです。

地球を直径基準で並べた場合、1秒間に通過する地球の数は約23.5個という計算になりますが、周囲を基準にしたイラスト説明では、このような細かい部分は省略され、視覚的に理解しやすくするために「7周半」と表現されることが多いです。

まとめ:光の速さと地球の直径を理解する

光は秒速30万キロメートル進み、1秒間に地球の周囲を約7周半する速さを持っています。しかし、地球の直径を基準にすると、光が1秒間に進む距離は約23.5個分の地球の直径に相当します。イラストでは地球の円周を基準にして「7周半」と説明されることが一般的で、これは視覚的な理解を助けるための表現方法です。

光の速さを日常的なスケールに置き換えることで、その驚異的な速さを実感しやすくなります。こうしたイラストや説明を通じて、光の速さをより深く理解することができます。

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