最新記事 2021年02月22日

テーマ: 算数 / 理科

受験算数のコツ!うるう年と春分点

みなさん、こんにちは。受験ドクターの亀井章三です。

今年の中学入試も一段落つき、既に来年・再来年の入試に向けて
新年度の学習もスタートされていることでしょう。

そんな中学入試の真っ只中にこんなニュースが飛び込んできました。

今年の節分2月2日に。124年ぶりのこと!

これは、どういうことなのか?
今回は理科+算数の視点でこの現象を考えていきましょう。

節分

そもそも、節分は立春の前日の行事であり、
立春は「春分点」「秋分点」によって、その日付が決められます。

地球は太陽のまわりを公転します。
そのため、地球から見ると太陽が動いているように見えます。
この太陽の見かけ上の通り道を「黄道」と言います。
この黄道と、地球の赤道を天球上に延長した線との2つの交点が
「春分点」と「秋分点」になります。
そして、太陽が春分点を通過する瞬間を「春分」と定義し、
「春分」を含む日のことを「春分日」と呼んでいます。

一方で、地球が太陽のまわりを1周するのにかかる時間を「1年」と
呼んでいます。そして、1年=365日として暦が決まりました。
しかし、時間の国際基準では1秒が正式に決められており、
そこからこの1年を計算すると、約365.24219日になってしまいます。

このままでは、暦と実際の日付・季節にずれが生じてしまいます。
このずれを解消するのが「うるう年」です。

これで無事一件落着!と思いきや、ずれがきちっと解消されないために
微妙な影響が出てしまっています。
今回の2月2日節分も、この微妙な影響によって起こったのです。

ここからは数字を使って見ていきます。

1996年の春分の瞬間は3月20日17時3分でした。
翌1997年の春分の瞬間は、0.24219日=約5時間49分ずつずれる
ことになり、春分の瞬間は3月20日22時52分となります。

さらに翌年1998年は3月21日4時41分となるため、
春分の日が3月21日になります。日付も変わってしまいました。

だんだん遅れていくのなら、やがて春分の日は3月22日や
3月23日になるの?と思ってしまいますよね。

そこで「うるう年」です。
うるう年は
①4年に1回(西暦が4の倍数のとき)、1年を366日とする。
②ただし、100年に1回(西暦が100の倍数のとき)は平年(1年365日)とする。
③ただし、400年に1回(西暦が400の倍数のとき)はやっぱり1年366日とする。

というルールで決まっています。

これを使うと、
1999年の春分は3月21日10時30分ですが、
2000年の春分は3月20日16時19分となります。

しかしここで、1996年と2000年を比べると…
44分早くなっていることになるわけです。
これがつもりつもるとどうなるでしょうか。
2004年 3月20日15時35分
2008年 3月20日14時51分
2012年 3月20日14時07分



2092年3月19日23時27分
2096年3月19日22時43分

でも先ほどのうるう年ルール②により、2100年は1日もどらないため
うまく調整されるというわけです。

2097年3月20日4時32分
2098年3月20日10時21分
2099年3月20日16時10分
2100年3月20日21時59分
2101年3月21日3時48分
2102年3月21日9時37分



※公転周期が一定であるという前提で計算していますので、正確な
春分点通過の時刻とは多少ずれます。

ルール③まで作ることで、完全に誤差をなくすことはできなくても
限りなく小さくすることができました。

うるう年と春分の日の複雑な関係、お分かりいただけましたか?

それではまた次回お会いいたしましょう。

恵方巻