4 天文単位からチェーンへの換算

天文単位（au）について

天文単位は、ちょうど 149597870700 メートル、すなわち 1 億 5000 万キロメートル近くにあたる長さです。記号は au です。地球と太陽の平均距離にほぼ等しく、太陽系内の距離を表す標準的な尺度です。

この単位はもともと、固定した数値ではなく、その軌道上の関係によって定義されていました。かつての定義は、太陽を周回する仮想の天体の性質に結びつけられており、そのため値は万有引力定数に左右され、測定の精度が上がるたびに改められる必要がありました。国際天文学連合は 2012 年、天文単位を正確なメートル数として定めることでこの依存関係を断ち切りました。この変更は計算を簡単にし、物理定数が精密化されるたびに長さが動く単位という不都合を取り除きました。

その値を求めることは、観測天文学の大きな課題のひとつでした。太陽面を通過する金星を地球上の遠く離れた地点から観測すれば、三角測量で距離を求められます。1761 年、1769 年、1874 年、1882 年の通過に合わせて観測隊が組まれ、ジェームズ・クックの第 1 回太平洋航海は 1769 年の現象を軸に計画されました。1960 年代の金星へのレーダー測距が、最終的にどの光学的手法よりもはるかに高い精度でこの数値を確定しました。

この単位のおかげで太陽系の距離は把握しやすくなります。水星は 0.39 au、火星は 1.52 au、木星は 5.2 au、海王星は 30.1 au の距離を公転します。カイパーベルトはおよそ 50 au まで広がっています。人類がつくったもっとも遠い物体であるボイジャー 1 号は 165 au を超えました。光は 1 天文単位を進むのに約 499 秒かかるため、太陽までは 8 光分あまりということになります。

太陽系の外ではこの単位は扱いにくくなり、天文学者は光年とパーセクに切り替えます。1 パーセクは 206265 au です。

探査機の航法は、この単位が近似ではなく正確であることを前提にしています。外惑星への軌道は数十天文単位の距離にわたって計算されるため、単位そのものの長さの誤差はあらゆる位置計算に波及します。2012 年に値を固定したことで、ミッション計画に用いる暦表からこのずれの原因が取り除かれました。

1 天文単位は 149597870.7 キロメートル、およそ 9295.6 万マイルに等しくなります。

チェーン（ch）について

チェーンは 66 フィート、22 ヤード、すなわちちょうど 20.1168 メートルにあたる長さの単位です。日常の計測と土地測量とを結びつけた単位として、ヤード・ポンド法のなかで独特の位置を占めています。

名称は実在の道具に由来します。イングランドの数学者エドマンド・ガンターは 1620 年、100 個の鉄の環からなる測量用の鎖を考案しました。この工夫は現実の問題を解決しました。土地の面積は中世の農業から受け継いだエーカーで記録される一方、距離はフィートやヤードで測られていたのです。ガンターは、この二つの体系を橋渡しする長さを選びました。10 平方チェーンはちょうど 1 エーカー、80 チェーンは 1 マイルになるため、測量士はチェーンで測るだけで、面積をエーカーで、距離をマイルで、面倒な換算係数なしに求められました。

チェーンはいくつかの国の景観そのものを形づくりました。1785 年からアメリカ西部の広い範囲をタウンシップとセクションに区分した公有地測量制度は、チェーンで区画されました。1 セクションは 1 平方マイル、すなわち一辺 80 チェーンであり、そうしてできた格子は中西部の道路の走り方や耕地の境界にいまも見て取れます。カナダ、オーストラリア、ニュージーランドでも同様の測量が同じ単位で行われ、これらの国の古い権利証書にはいまもチェーンによる寸法が記されています。

クリケットは、これを競技の形で今に伝えています。ピッチはウィケット間が 22 ヤード、すなわちちょうど 1 チェーンで、この長さは競技規則が成文化されるはるか以前に定まっていました。

イギリスの鉄道は、線路上の位置を示すのにいまもチェーンを用いています。位置はマイル程とチェーン数で記録され、12 マイル 40 チェーンといえば地点を正確に特定できます。全般的なメートル法化が進んだのちも、この慣行は信号配線図や技術記録のなかに生き残っています。

チェーンは 1 個 7.92 インチの環 100 個に分かれ、十進ではない体系のなかで測量士に十進の細分を与えていました。

1 チェーンは 22 ヤード、66 フィート、20.1168 メートルに等しくなります。