【天体の裏技】魔法の棒でスラスラ解ける！

天体が苦手と感じる人は、考え方が違うからです。そして、本当のことがどこにも載っていないからです。えっ？本当のことが載っていないってどういうこと？それは、例えば天体と天体の距離があまりにも離れすぎていて実際の縮尺で表すことが出来ない、といったことなどが挙げられます。では、どうすればいいか。考え方、イメージの仕方を知ることです。今回は、この「イメージの仕方」で簡単に問題が解けるようになる裏技を先生と生徒の対話でライブ感たっぷりにお届けします☆彡

生徒： 先生、天体の問題ってだけで頭が痛くなります……。特に「北極星がどこに見えるか」とか、太陽の通り道の立体的な動きが全然イメージできなくて。図を見ても、平べったい紙の上で何が起きているのか、さっぱりわからなくて……。

先生： 気持ちはわかるよ！でも、実はこれ、学校の教科書にあるような複雑な図をただ眺めるんじゃなくて、ある「裏技」と「イメージのコツ」さえ掴めば、一瞬で解ける問題に変わるんだ。

生徒： え、裏技ですか！？そんな魔法みたいな方法があるなら、ぜひ教えてください！

先生： まず、最初の超重要ルール。「北極星の見える角度（高度）＝ その場所の北緯」。これだけは、テスト中に寝ぼけていても言えるくらいに覚えておこう。

生徒： 角度＝北緯……？ということは、もし私が東京（北緯35度）に住んでいたら、北極星はどう見えるんですか？

先生： そう！「北の空を35度見上げた位置」に北極星が見える。じゃあ、もし北緯40度の秋田だったら、どこに見えると思う？

生徒： ええと……ルール通りなら、北の空を40度見上げた位置、ですか？

先生： 大正解！これだけで、まずテストの1問目は確実にクリアできるよ。赤道（北緯0度）なら北極星は地面スレスレの0度だし、北極（北緯90度）なら真上の90度に見える。とにかく「北緯＝角度」これさえあれば怖いものなしだ。

「魔法の棒」を回してみよう

生徒： 位置はわかりましたけど、ここから太陽や星がどう動くかがややこしいんです。星が東から昇って西へ沈むのはわかるんですけど、南の空を通るのか、北の方を通るのか、頭の中がぐちゃぐちゃで……。

先生： よし、ここで強力なイメージの出番だ。頭の中に「魔法の棒」を一本用意してごらん。この棒は、北極星から地球の地面に突き刺さっているものだと想像して。

生徒： 北極星と自分を繋ぐ棒……。東京なら、北に向かって35度傾いている棒ですね。

先生： その通り！じゃあ、その棒を自分の手でギュッと掴んで、ぐるぐると回してみて。

生徒： ぐるぐる……。あ、棒を中心に、自分の周りを斜めに回る円ができます！なんだか、空のドームみたいなものが斜めに回転しているみたいです。

先生： それだよ！太陽も、星座も、すべての天体はその「棒の回転」に合わせて、斜めに傾いたままぐるぐる回っているだけなんだ。君が今まで「複雑だ」と思っていたのは、この棒の傾きを無視して、星の動きだけを追いかけようとしていたからじゃないかな？

生徒： 確かに！いつも「南の空を通る？」とか「高い？」とか、断片的な情報だけで考えていました。なるほど！だから太陽の通り道も、真横じゃなくて、その棒に対して直角に、斜めに傾いて動くんですね。

先生： そういうこと！「北極星の角度＝北緯」で棒を固定して、それを回す。このイメージさえあれば、天体の通り道の問題はもう苦手を克服したも同然だよ！

なぜ場所によって見え方が違うの？

生徒： 先生、今の「魔法の棒」のイメージ、すごい！でも……北極に行ったらどうなるんですか？北極って北緯90度ですよね。じゃあ棒は垂直に立つってことですか？

先生： 鋭いね！その通り。北極（北緯90度）では、魔法の棒が地面に対して垂直、つまり真上に立つ。だから、太陽は斜めに動くというより、地面と平行にグルグル回るように見えるんだ。

生徒： えー！一日中沈まない太陽ってことですか？

先生： そういうこと。逆に、南半球に行ったらどうなると思う？例えばオーストラリアのアデレード（南緯35度）の場合だ。

生徒： 南半球……。北極星は見えないですよね。じゃあ、魔法の棒は地面の下にあるってことですか？

先生： 大正解。北の空から35度「下」に北極星があるイメージだ。地面の向こう側に沈んでいるから、そこを中心に回る太陽や星は、北半球とはまったく違う動きに見える。

生徒： うわ、イメージするとちょっと不思議ですけど、論理的には同じ「棒を回す」動きなんですね。これ、地面を「地球の断面」だと思えば、どの場所の天体問題も同じルールで解けそうです！

実践！太陽の通り道を攻略する

先生： じゃあ、実際に試験によく出るパターンを見てみよう。東京（北緯35度）での太陽の通り道だ。緑のラインが東京での春分・秋分、青が冬至、赤が夏至の太陽の通り道だと思ってね。

先生： この図のまま、さっきの魔法の棒を回すんだ。回す向きに気をつけてね。ここでの回転の向きは「手前から奥に向かって、上がって下がる」。この回転の向きは、地球のどこにいても変わらない。

生徒： あ、回転の向きは固定されているんですね！手前から昇って、高いところを通って、奥へ沈む……。あ、わかった！この棒が地面に突き刺さっている場所がズレるから、結果として見える軌道が変わるんですね。

先生： その通り。例えば北極にいる人は、魔法の棒が地面に垂直に立っているので、回る向きは左側を回って奥に行く。関東にいる人は、魔法の棒が右に傾いて地面に横たわるような形になるから、太陽は南の空を大きく回る。

生徒： 南半球のアデレードの人は？

先生： 魔法の棒が地面を貫いて、北の空の方が上になる。手前から昇って、北の空の方を通って奥へ行くんだ。

生徒： 「回る向きは同じ」なのに、立っている場所で「見え方」がこんなに変わるなんて……。最初、「天体＝暗記」だと思ってテキストを丸暗記しようとしていた自分が恥ずかしいです。これからは、頭の中で魔法の棒を回せばいいんですね！

先生、これでもう天体は怖くないかも！

先生： よく理解できたね！最後に一つだけコツを伝授するよ。問題を解くときは、必ず「真横から見た図」と「真上から見た図」をセットでイメージすること。

生徒： 真上から……ですか？

先生： そう。真横から見ると、北極星の角度と魔法の棒が見えるけれど、真上から見ると、太陽がどういう円を描いているか、もっとハッキリするんだ。でも、まずは今日話した「魔法の棒」を自由自在に回せるようになるのが先決。

生徒： 先生……わかったかも！「棒は動かさない、動くのは自分と太陽の向き」なんだ！今、急に景色が立体的になってきました！教科書に書いてある、あの平べったい円や線が、全部3Dで動いているみたいです。

先生： その感覚！その「納得」があれば、もう天体問題は怖くない。どんな難しい入試問題が出ても、君の頭の中にある魔法の棒で、全部回転させてやればいいんだよ。

生徒： やってみます！次のテスト、天体問題が出るのが楽しみになってきました。先生、ありがとうございました！

いかがでしたか？天体の動きは「覚える」ものではなく「イメージする」ものです。北極星を基準にした魔法の棒を頭の中で回せば、複雑な太陽の通り道も一気にシンプルになります。天体は、その問題ごとにもっとも適したイメージの仕方があります。ぜひ、今日から勉強の際に試してみてください！