速度を測定するための標準的な基準点は何ですか?


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私たちが知っているように、速度は最初に基準点がないと存在しません。次に、基準点はまったく動いていないと言い、速度は基準点との関係で測定されます。

天文学における物体の速度を決定するときの標準的な基準点は何ですか?地球?

回答:


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(天文学的)速度と速度を測定するための残りのフレームは、コンテキストと目的によって異なります。

地球の重心に基づく地球中心のフレームは、地球の周りの軌道にあるオブジェクトに適している場合があります。

天体の視線速度を記述する場合、太陽を中心とする太陽中心座標系がよく使用されますが、より一般的には、太陽系の重心にある重心座標系が使用されます。たとえば、これは、太陽系外惑星のホスト星または食連星の成分の半径速度測定値がどのように引用されるかです。また、太陽系の物体の動きにも適しています。

U,V,W

銀河中心は、私たちのローカルグループの銀河の動きの参照フレームとしても使用できます。アンドロメダ銀河の動きについて話すときなど。

最後に、宇宙のマイクロ波背景(CMB)の正確な測定値を使用して、休息の宇宙標準(ハッブルフローの移動する静止フレーム)を決定できます。言い換えれば、CMBの双極ドップラーシグネチャを観察することで、ハッブルフローに関する固有の動きを特定できます。


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アインシュタインが気づいたように、あなたが正しく述べているように、オブジェクトの速度は他のものと比較して測定する必要があるため、実際にはそれだけでは測定できません。

論理的な結果として、「Xの移動速度はどれくらいですか?」、モーションは基準点なしで測定できないため、別のオブジェクトに対する速度が必要であることを指定する必要があります。

いくつかの例:

  • 地球が自分の軸に対してどれだけ速く移動しているかを尋ねると、地球の中心が基準点になります。
  • 地球が太陽を周回する速度を知りたい場合は、太陽が基準点になります。
  • 月と地球の距離がどれだけ速く増加するかを知りたい場合は、地球が基準点になります。
  • 天の川銀河における太陽系の速度を知りたい場合は、天の川の中心が基準点になります。

「標準」基準点

参照点が指定されていない場合、「標準参照点」は観察者の位置であると想定できます。天文学の領域では、それが天文学者の位置でしょう。

天文学者は地球の大気圏外の宇宙ミッションにいる可能性があり、または彼/彼女は地球の軌道で望遠鏡を使用している可能性があることに注意すべきです。したがって、測定の精度や望遠鏡の位置などによっては、「地球」を天文学の標準的な基準点と見なすことはできません。

編集

以下のよう@TidalWaveが正しくコメントし、またあります国際天体リファレンスフレーム(ICRS)あなたが高いため、国際天文学連合(IAU)によって採用されている天体基準システムによれば、基準点、計算距離などを見つけることができます-精密な位置天文学。ICRSの起源は、太陽系の重心にあります。

まとめ:

基準点が定義されておらず、天文学者が国際天文学連合の規則と定義に従っていると想定できる場合(理想的なケースではないとしても、通常のケースです)、国際天体参照フレームは「標準参照点」の中心(太陽系の重心)です。

IAUへの準拠が想定できないまれなケース(アマチュアの領域で発生する可能性がある」何か)は、基準点が観測点であると想定する必要があります。


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最後の部分は、IAUが採用した基準を考えると少しずれています。さらに、基準点と一緒に移動して自分の速度を決定することは不可能です。また、質問の最後の部分に回答するために、国際天体参照フレーム(ICRS)について言及することもできます。それだけです...;)
TildalWave 2013年

まあ、宇宙マイクロ波背景放射を測定するとき、地球の周りの軌道での衛星の動きに関連する双極子モーメント、それが太陽の周りを回転することによる地球の運動、そして太陽による運動を差し引く必要があります銀河の中心の周りの太陽。これは、(宇宙の望遠鏡からの)高精度の観測が遠くの物体で行われるときは常に、一歩である必要があると思います。参照:ned.ipac.caltech.edu/level5/March05/Scott/Scott2.html
astromax

@astromaxその通りです。だから私は地球を標準の基準点と仮定するのは正しくないと言った。
e-sushi

@astromax Trueです。これは、学術的な理由により、慣性座標系の決定にまで及ぶ可能性があります。もちろん、慣性座標系や観測対象によっては、時間と空間を等方的に均一に記述する共通のパラメーターによって異なる場合があります。、および両方の時間に依存しない方法で。ですから、背景放射に関しては、あなたの言うことは完全に正しいです。
TildalWave 2013年
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