沈んだあとも太陽が見えるのはなぜ？

太陽が沈むのが見えたら、もう沈んでいる

太陽が水平線にふれるのを見ているとします。でも本当は、太陽はもうすっかり沈んでいます。見えているのは、見せかけの姿にすぎません。どうしてそんなことが起こるのでしょう？

水の入ったカップにストローを入れて、ななめ上から水面を見てみましょう。水の中のストローは、水面のところで上向きに折れ曲がったように見えます。でも本当は、まっすぐなままです。

光は別の物質に入ると、速さが変わります。水の中では空気中より約4分の1遅くなります。ななめに入ると、同時に進む向きも変わります。これを光の屈折といいます。油の中では光はさらに遅くなるので、ストローはもっと大きく折れて見えるでしょう。

光線は空気中をまっすぐ進みます。ななめに水に入ると、水面で曲がり、そこから別の向きに進んでいきます。

太陽の光は、何もない宇宙を8分20秒かけて進みます。そして地球の大気に入ります。空気もごくわずかですが光を遅くするので、水の中のストローと同じように、光は曲がります。

曲がった光は、少しだけ急な角度で、上のほうから目に届きます。でも目には、光が途中で曲がったことはわかりません。だから太陽は、実際よりも空の高いところに見えるのです。

波のないプールで、太陽が低いときにもぐって、水の中から空を見上げてみましょう。水面から顔を出したときより、太陽が高く見えます。光が水面でもう一度屈折するからです。ただし、水の中でも太陽を直接見てはいけません。

太陽が真上にあるとき、光は垂直に入るので、まったく曲がりません。太陽が低いほど、光は大気にななめに入り、大きく屈折します。いちばん大きいのは朝や夕方の地平線近くで、太陽は約0.6度持ち上がって見えます。太陽そのものの見かけの大きさより、少し大きい角度です。

太陽が水平線にふれたとき、本物の太陽はもう全部、水平線の下にあります。でもその光は大気の中で曲がり、水平線をこえて目に届きます。だから、もうしばらく太陽が見えるのです。

朝も同じことが起こり、太陽が本当に昇る前から見えはじめます。そのため明るい時間は、毎日、本来より数分長くなります。春分や秋分の日も、昼の長さはちょうど12時間ではなく、それより数分長いのです。

目に見えている沈む太陽は、じつは像にすぎません。水がストローからの光を曲げるように、大気が太陽の光を曲げるので、太陽が本当に沈んだあとも数分間は見えているのです。