古代ギリシャ物理学の歴史

アリストテレスはギリシャの哲学者で、プラトンの弟子であり、アレキサンダー大王の教師でもありました。彼は、物理学、形而上学、詩、演劇、音楽、論理、レトリック、政治、政府、倫理、生物学、動物学など、多くの主題について書いています。プラトンとソクラテス (プラトンの師) とともに、アリストテレスは西洋哲学の最も重要な創始者の 1 人です。彼は、道徳と美学、論理と科学、政治と形而上学を含む、西洋哲学の包括的なシステムを作成した最初の人でした。プラトンとアリストテレス - ダニタ・デリモント - ガロ画像 - GettyImages-102521991

古代では、基本的な自然法則の体系的な研究は大きな関心事ではありませんでした。懸案事項は生き延びることだった。当時存在していた科学は、主に農業で構成され、最終的には、成長する社会の日常生活を改善するための工学で構成されていました。たとえば、船の航行は空気抵抗を利用します。これは、飛行機を高く保つのと同じ原理です。古代人は、この原則の正確な規則がなくても、帆船を建造して運用する方法を理解することができました.

天と地を見つめて

古代人はおそらく彼らのために最もよく知られています 天文学 、今日も私たちに大きな影響を与え続けています。彼らは、地球を中心とする神の領域であると信じられていた天を定期的に観察しました。太陽、月、星が規則的なパターンで天を横切って移動することは誰の目にも明らかであり、古代世界の文書化された思想家がこの地球中心の見方に疑問を呈したかどうかは不明です.それにもかかわらず、人間は天の星座を特定し始め、これらの星座を使用してカレンダーと季節を定義しました.

数学は中東で最初に発展しましたが、正確な起源は誰と話している歴史家によって異なります。数学の起源が、商取引や政府における単純な記録管理であったことはほぼ確実です。

エジプトは、ナイル川の毎年の洪水の後、農耕地を明確に定義する必要があったため、基本的な幾何学の開発において大きな進歩を遂げました.ジオメトリは、天文学でもすぐにアプリケーションを見つけました。

古代ギリシャの自然哲学

としてギリシャ文明しかし、戦争がまだ頻繁にあったという事実にもかかわらず、最終的に十分な安定が得られ、これらの問題の体系的な研究に専念することができた知的貴族が出現しました。ユークリッドとピタゴラスは、この時代からの数学の発展において時代を超えて共鳴する名前のほんの一例です。

物理科学においても発展がありました。レウキッポス (西暦前 5 世紀) は、古代の超自然的な自然の説明を受け入れることを拒否し、すべての出来事には自然の原因があると断固として宣言しました。彼の生徒であるデモクリトスは、この概念を継続しました。この 2 人は、すべての物質は非常に小さいため分解できない小さな粒子で構成されているという概念の支持者でした。これらの粒子は、「分割できない」というギリシャ語から、原子と呼ばれました。原子論的見解が支持されるまでには 2000 年かかり、推測を支持する証拠が得られるまでにはさらに時間がかかりました。

アリストテレスの自然哲学

彼の指導者でありながら 皿 （と 彼の アリストテレス (西暦前 384 年 - 322 年) の哲学は、より世俗的な基盤を持っていました。アリストテレスは、レウキッポスやデモクリトスとは異なり、物理現象の観察が最終的にそれらの現象を支配する自然法則の発見につながる可能性があるという概念を推進しましたが、アリストテレスは、これらの自然法則は最終的には神の性質であると信じていました。

彼は自然哲学であり、理性に基づくが実験を伴わない観察科学でした。彼の観察が厳密さに欠けていると批判されたのは当然のことです (完全な不注意ではないにしても)。 1つのひどい例として、男性は女性よりも多くの歯を持っていると彼は述べていますが、これは確かに真実ではありません.

それでも、それは正しい方向への一歩でした。

物体の運動

アリストテレスの興味の 1 つは、オブジェクトの運動でした。

• 煙が上がると岩が落ちるのはなぜですか？
• 炎が空中に舞い上がるのに、水が下に流れるのはなぜですか?
• なぜ惑星は空を横切って移動するのですか.

彼は、すべての物質は次の 5 つの要素で構成されていると説明しました。

• 火
• 地球
• 空気
• 水
• エーテル（天界の神器）

この世界の 4 つの要素は相互に交換され、関連していますが、エーテルはまったく異なる種類の物質でした。これらの世俗的な要素にはそれぞれ自然の領域がありました。たとえば、私たちは、地球の領域 (足元の地面) が空気の領域 (私たちの周りと見渡す限りの空気) と出会う場所に存在します。

アリストテレスにとって、物体の自然な状態は静止しており、それらを構成する要素とのバランスがとれた場所にありました。したがって、オブジェクトの動きは、オブジェクトがその自然な状態に到達するための試みでした。地球の領域がダウンしているため、岩が落ちます。水は、その自然の領域が地球領域の下にあるため、下に流れます。煙は空気と火の両方で構成されているため上昇し、高い火の領域に到達しようとします。これが、炎が上に伸びる理由でもあります。

アリストテレスは、彼が観察した現実を数学的に説明しようとはしませんでした。彼は論理を形式化したものの、数学と自然界は根本的に無関係であると考えていました。彼の見解では、数学は現実を欠いた不変の物体に関係していたのに対し、彼の自然哲学は、それ自体の現実を持つ変化する物体に焦点を当てていました。

もっと自然哲学

物体の推進力または運動に関するこの研究に加えて、アリストテレスは他の分野で広範な研究を行いました。

• 類似した特徴を持つ動物を「属」に分類する分類システムを作成しました。
• 彼の著書である気象学では、気象パターンの性質だけでなく、地質学と自然史も研究しました。
• ロジックと呼ばれる数学的システムを形式化しました。
• 人間と神との関係の性質に関する広範な哲学的研究、および倫理的考察

アリストテレスの作品は中世の学者によって再発見され、彼は古代世界で最も偉大な思想家であると宣言されました。彼の見解はカトリック教会の哲学的基盤となり（聖書と直接矛盾しない場合）、何世紀にもわたって、アリストテレスに従わない見解は異端者として非難されました.そのような観測科学の支持者が、将来、そのような研究を阻害するために利用されるというのは、最大の皮肉の 1 つです。

シラクサのアルキメデス

アルキメデス (紀元前 287 年 - 紀元前 212 年) は、入浴中に密度と浮力の原理をどのように発見したかという古典的な話で最もよく知られています。 (これは大まかに「見つけた!」と訳されます)。さらに、彼は他にも多くの重要な偉業で知られています。

• 最も古い機械の 1 つであるレバーの数学的原理を概説した
• 精巧な滑車システムを作成し、1 本のロープを引っ張って実物大の船を動かすことができたと言われています。
• 重心の概念を定義した
• ギリシア幾何学を使用して、現代の物理学者にとって負担となるオブジェクトの平衡状態を見つけるために、静力学の分野を作成しました
• 第一次ポエニ戦争でシラクサがローマに対抗するのに役立った灌漑用の「水スクリュー」や戦争機械など、多くの発明をしたと言われています。彼はこの時期に走行距離計を発明したと考えられていますが、それは証明されていません。

しかし、おそらくアルキメデスの最大の功績は、数学と自然を分離するというアリストテレスの大きな誤りを和解させたことです。最初の数理物理学者として、彼は詳細な数学を創造性と想像力で適用して、理論的および実際的な結果を得ることができることを示しました。

ヒッパルコス

ヒッパルコス (紀元前 190 年 - 120 年) はトルコで生まれましたが、ギリシャ人でした。彼は古代ギリシャの最も偉大な観測天文学者であると多くの人に考えられています。彼が開発した三角関数の表を使用して、幾何学を天文学の研究に厳密に適用し、日食を予測することができました。彼はまた、太陽と月の動きを研究し、その距離、大きさ、視差をこれまでにない精度で計算しました。この作業を支援するために、彼は当時の肉眼観察で使用されていた多くのツールを改良しました。使用された数学は、ヒッパルコスがバビロニアの数学を学び、その知識の一部をギリシャにもたらした可能性があることを示しています。

ヒッパルコスは 14 冊の本を書いたと言われていますが、残っている唯一の直接的な著作は、人気のある天文詩の注釈でした。ヒッパルコスが地球の円周を計算したという話もありますが、これにはいくつかの論争があります。

プトレマイオス

古代世界最後の偉大な天文学者は クラウディウス・プトレマイオス （後世にはプトレマイオスとして知られています）。西暦 2 世紀に、彼は古代天文学の要約を書きました (ヒッパルコスから大いに借用しました - これはヒッパルコスに関する知識の主な情報源です)。 アルマゲスト （最大）。彼は宇宙の地球中心モデルを正式に概説し、他の惑星がその上を移動する一連の同心円と球体を説明しました。観測された運動を説明するには、組み合わせは非常に複雑でなければなりませんでしたが、彼の研究は十分に適切であり、14世紀にわたって天の運動に関する包括的な声明と見なされていました.

しかし、ローマの崩壊により、そのような革新を支える安定性はヨーロッパ世界で失われました。古代世界で得られた知識の多くは、暗黒時代に失われました。たとえば、150 の評判の高いアリストテレスの作品のうち、今日存在するのは 30 だけであり、それらのいくつかは講義ノートにすぎません。その時代、知識の発見は東洋、つまり中国と中東にありました。