ばいおりんの慣性系相対性理論

地球による、地球の表面の重力場の大きさ：
　　　　

　　　　　　　　　は、重力加速度に近いです。等しくない
　　　　　　　　　　のは、地球の自転による遠心力の影響が入っていないためです。

太陽による、地球の重心が存在している位置の重力場の大きさ：
　　　　

月による、地球の重心が存在している位置の重力場の大きさ：
　　　　

＊地球上の物質に対して作用する万有引力は、地球、太陽、月の順に強くなっています。

　私の生まれ故郷は海に近く、大きな川が街の中をゆっくりと流れています。岸には小舟が繋がれており、しらうおや青苔の漁が行われます。海の干満の影響を受け、敏感に水位が変化します。川が満ちて来るときには、海水が川底を逆流するために、川がふ～っとふくらんで見えます。

　潮の満ち引きのことを、潮汐(ちょうせき) 現象と言います。 潮汐現象は本幹的なものと枝葉的なものから構成されます。

　 本幹的な潮汐現象は「潮汐波」と言われます。それは、 ① 地殻と海水が受ける万有引力の差と ② 月と地球の系の重心を中心として地球が公転している為に起こる、月側とその反対側での遠心力の差と ③ 地殻の海水に対する万有引力と抗力とからなる海水位を万遍に一定にしようとする復元力と ④ 海水の分子の粘着力と ⑤ 慣性の法則によって起こります。地球に対する引力は月によるよりも太陽による方が大きいのですが、太陽よりも月の方が地球に近いために ① や ② の要因に対して月の方が圧倒的に大きな影響力を持っています。月の真下の海水は地殻よりも月に近いため、地殻に働く引力よりも強い引力を受けるので、満ち潮になろうとする力が強く働きます。その力は月が南中している時が最大で、それから次第に減少し月が子午線から45度傾くころにはほぼ消失してしまいます。潮汐波の周期は、相対的に月が地球を１周する時間のちょうど半分です。したがって、およそ 6 時間 13 分ごとに最大引き潮と最大満ち潮を繰り返します。大きな海洋の海岸では、下のアニメーションのように、月が真上に来たときと月が地球の裏側になったときが干潮になります。

＜潮汐波のイメージ＞

　新月は日の出ごろに月の出を迎え、上弦の月（半月）は正午
　　　　　　　　　　　　　ころに月の出を迎え、満月は日の入りころに月の出を迎えます。

　なぜ月が南中している時間帯が満潮でなくその反対の干潮なのかというと、海水の粘着力により、地球と月と太陽の重力の合力が、海洋の盛り上がった部分にある海水を移動させて海洋の盛り下がった部分を盛り上げて水平にするにはおよそ３時間かかるからです。さらにそれから慣性の法則により、海洋の盛り上がった部分と海洋の盛り下がった部分が完全に入れ替わるためにおよそ３時間かかります。このようにして地球全体として海水のゆっくりとした振動（潮汐波）が形成されます。そのしくみはバネの振動に似ています。バネが一番伸びたりあるいは一番縮んだりしているときに最大の復元力が作用しています。

　さて、 枝葉的な潮汐現象により、四国の瀬戸内側では太平洋側よりも干満の運動が遅れます。場所によっては５時間も遅れる所があります。枝葉的な潮汐現象は、本幹的な潮汐現象と異なり、天体の引力の影響は微々たるもので、それよりも海洋と内海との水位差（水圧差）による海水の移動によって生じます。それは満ち潮の時に海水が川を逆流して行くのに似ています。

　新月と満月の日を含めてその前後の日は、月と太陽と地球がほぼ一直線に並ぶ（満月のときは、太陽－地球－月の順）ため、干満の差が大きくなります。これが大潮です。その中間の上弦の月や下弦の月の時には、地球に対して月と太陽が直角方向になるために、干満の差が小さくなります。これが小潮です。同じ大潮でも、春分や秋分の頃が最も干満差が著しくなります。それは、春分や秋分の頃の新月や満月が地球の公転面に最も近づくために、太陽との共同作用が強くなるためです。

　実際の潮汐現象は、以上の月中心に述べたものとは少し異なります。なぜなら、月による 12 時間 25 分 14 秒周期の潮汐現象に、大きさがその約45% の 12 時間周期の太陽による潮汐現象が加わるからです。

　海の魚は大潮の時に産卵することが多いそうです。また、人が生まれるのは満ち潮の時に多く、人が亡くなるのは引き潮の時に多いと言われており、そう言えばなんとなくそんなような気もしますが、これは調査の結果、迷信であることが判明しています。