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2013.01.23

星の等級は音圧レベルの考え方に似ているんだ!

俄か天文小僧の僕は知ったかぶってあの星は何等級とか何等星とか言っているけれど、「等級」ってなんなんだろう?

それで調べてみると等級には本当の明るさの「絶対等級」と地球から見た見かけの明るさの「実視等級」があるようです。
一般にあの星は何等星というのは「実視等級」です。

理科年表によると「実視等級」を

m等の星の光量Lmと,n等の星の光量Lとの間には
n-m=1/0.4logLm/Ln (ポグソンの式)
なる関係がある.等級の原点は一定の標準星の値によって決められている.
理科年表 2010 P.107/国立天文台編

としています。
つまり等級が1減ると光量が2.512倍になるようです。

もう少し調べてみると、そもそも等級は紀元2世紀ごろにギリシャのヒッパルコスという人が、肉眼で見た星の明るさを1〜6の6段階に分けたことがはじまりのようです。

その後、光量を物理的に測る技術ができ、ヒッパルコスの考えを当てはめたのが上の式というか定義なのかな。

それで思ったのは音圧レベルの考え方に似ているということです。

人間が感じる音の大きさは、音圧レベル(dB) Lp=20log(p/p0)で表されます。(p0は基準音圧。人間が聞くことができる最低の音圧。)

実際人間が聞いている音を表すために物理的な音の圧力、音圧を対数を使って変換しています。

等級も物理的な光量を対数を使って変換している。

人間は光も音も物理量をそのまま感じているのではなく、脳で対数に変換して感じているってことかな。

僕は対数や指数が苦手だけど、脳がそのような処理をしているとなると人間が対数や指数を思いついたのは必然だったのかもと思ったりして。
もちろん、なんの根拠もない僕も妄想だけど ^^;

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