地球が回転しているのに、なぜそれを感じられないのでしょうか?

おめでとうございます。あなたは現在、何もしなくても時速約 1,000 マイルで回転しています。これは、地球が 1 日に 1 回転するのに必要な速度です。では、なぜそれを感じられないのでしょうか。メリーゴーラウンドで回転すると胃がひっくり返りますが、メリーゴーラウンドは時速 1,000 マイルよりずっと遅いのです。

電車に乗っているときに自分が動いているのを感じられないのと同じ理由で、地球上では自分が回転しているのを感じることができません。これは、地球と電車が物理学者が「参照フレーム」と呼ぶものだからです。参照フレームは、ある意味では視点のようなものです。電車に立っている人には 1 つの視点、つまり 1 つの参照フレームがあり、駅のプラットフォームに立っている人には別の視点、つまり別の参照フレームがあります。

駅のプラットホームに立っていたら、電車が通り過ぎても表面が止まっているのがはっきりと見えるでしょう。しかし、駅の内側から見ると、世界が動いているのに自分だけが止まっているように感じるでしょう。どちらの視点から見ても、自分だけが止まっているように感じます。電車に乗っていると、世界が動きます。プラットホームに立っていると、電車が動きます。

地球と宇宙についても同じことが言えますが、規模はもっと大きくなります。地球の座標系から見ると、地球が回転していることはわかりません。しかし、宇宙の座標系から地球を見ると、回転していることがすぐにわかるでしょう。

そして、電車に乗っている乗客と同じように、私たちには髪の毛を吹き抜ける風のような、自分がどれくらいの速さで進んでいるかを感じさせる手がかりはありません。電車内の空気（そして地球を取り囲む大気）は、私たちと同じ速さで動いているのです。

電車と地球の間には、重要な違いが 1 つあります。電車が減速または加速すると、その結果生じる力が体に感じられます。これは、力 = 質量 * 加速度という物理の基本法則によるものです。あなたの体は質量であり、加速度がゼロのとき、つまり電車が一定速度で動いているときは、体に力はかかりません。体には力は感じられません。しかし、電車が加速または減速して速度を変えると、力が働きます (立っている場合は、ひっくり返される可能性があります)。

ほとんどの列車は速度を変えずに走り回っているわけではないので、私たちは実際に頻繁に動いていると感じます。地球が遅くなったり速くなったりすることはありません。しかし、もしそうなら、私たちはそれを感じることでしょう。そしてそれは、減速する列車に乗っているときと同じ感覚でしょう。

幸いなことに、私たちの惑星は突然そのように減速したり加速したりすることはありません。つまり、私たちは動いているという感覚を決して得ることはないということです。

しかし、だからといって地上から地球の自転を観察できないわけではありません。太陽と月は、地球の自転方向により東から昇り西に沈みます。夜空にビデオカメラを向けると、星が動いているのも見えます。私たちの視点から見ると、それらの物体は私たちの横を滑っていくように見えます。覚えておいてください。それは私たちが見ているだけなのです。太陽の視点から見ると、私たちはみな円を描いて回転しているのです。