科学革命の短い歴史

玉座に座っている 3 人の女性 (おそらくウラニアと付添人) に望遠鏡を差し出すガリレオ。彼は、彼の天文学的発見のいくつかが描かれている空を指しています。 LOC

人類の歴史は、一連のエピソードとして組み立てられることが多く、突然の知識のバーストを表しています。の 農業革命 、 ルネッサンス 、 と 産業革命 これらの時代は、技術革新が歴史の他の時点よりも急速に進み、科学、文学、技術、哲学に巨大かつ突然の変化をもたらしたと一般に考えられている時代のほんの一例です。これらの中で最も注目に値するのは、歴史家が暗黒時代と呼んだ知的停滞からヨーロッパが目覚めたちょうどその時に出現した科学革命です。

暗黒時代の疑似科学

ヨーロッパの中世初期に自然界について知られていると考えられていたことの多くは、古代ギリシャ人とローマ人の教えにさかのぼります。そして、ローマ帝国の崩壊後何世紀にもわたって、多くの固有の欠陥にもかかわらず、人々はまだ一般的に、これらの長年にわたって保持されてきた概念やアイデアの多くに疑問を呈しませんでした.

その理由は、宇宙についてのそのような真実がカトリック教会によって広く受け入れられたためであり、カトリック教会はたまたま当時の西洋社会の広範な教化の責任を負っていた主要な存在でした.また、教会の教義に異議を唱えることは、当時は異端に等しいものでした。

人気があるが証明されていない教義の例は、アリストテレスの物理法則でした。アリストテレスは、重い物体は軽い物体よりも速く落下するため、物体の落下速度はその重量によって決まると教えました。彼はまた、月の下にあるものはすべて、土、空気、水、火の 4 つの要素で構成されていると信じていました。

天文学に関しては、 ギリシャの天文学者クラウディウス・プトレマイオスの 太陽、月、惑星、さまざまな星などの天体がすべて地球の周りを完全な円で回転する地球中心の天体系は、惑星系の採用モデルとして機能しました。そしてしばらくの間、プトレマイオスのモデルは惑星の動きをかなり正確に予測していたため、地球中心の宇宙の原理を効果的に維持することができました。

人体の内部の仕組みに関しては、科学は同じように誤りに満ちていました。古代ギリシア人とローマ人は、病気は 4 つの基本的な物質または体液の不均衡の結果であると考えた体液療法と呼ばれる医学体系を使用していました。その理論は、四大元素の理論に関連していました。たとえば、血液は空気に対応し、痰は水に対応します。

再生と改革

幸いなことに、教会は時間の経過とともに、大衆に対する覇権的な支配力を失い始めました。まず、芸術と文学への新たな関心を先導するとともに、より独立した考え方への移行につながったルネッサンスがありました。印刷機の発明は、読み書き能力を大幅に拡大し、読者が古い考えや信念体系を再検討することを可能にしたため、重要な役割も果たしました。

この頃、正確には 1517 年に、カトリック教会の改革に対して率直な批判を行っていた修道士マルティン ルターが、彼の不満をすべて列挙した有名な「95 か条の論題」を執筆しました。ルターは 95 か条の論題をパンフレットに印刷し、群衆に配布することで宣伝しました。彼はまた、教会に通う人たちに自分で聖書を読むことを奨励し、ジョン・カルバンのような改革志向の神学者たちに道を開いた。

ルネッサンスは、ルターの努力とともに、 プロテスタントの宗教改革 、両方とも、本質的にほとんどが疑似科学であるすべての問題に対する教会の権威を弱体化させるのに役立ちます.そしてその過程で、この急成長する批判と改革の精神が、自然界を理解する上で立証責任がより重要になるようにし、科学革命の舞台を整えました。

ニコラウス・コペルニクス

ある意味で、科学革命はコペルニクス革命として始まったと言えます。すべてを始めた男、 ニコラウス・コペルニクス は、ポーランドの都市トルンで生まれ育ったルネサンス期の数学者および天文学者でした。彼はクラクフ大学に通い、その後イタリアのボローニャで勉強を続けました。ここで彼は天文学者のドメニコ・マリア・ノバラと出会い、2 人はすぐに科学的アイデアを交換し始め、クラウディウス・プトレマイオスの長い間受け入れられてきた理論にしばしば異議を唱えました。

ポーランドに戻ると、コペルニクスはカノンとしての地位に就きました。 1508 年頃、彼は静かにプトレマイオスの惑星系に代わる太陽中心の惑星の開発を開始しました。惑星の位置を予測するのに不十分であったいくつかの不一致を修正するために、彼が最終的に思いついたシステムは、地球ではなく太陽を中心に配置しました。また、コペルニクスの太陽中心太陽系では、地球や他の惑星が太陽を周回する速度は、太陽からの距離によって決定されました。

興味深いことに、天体を理解するためにヘリオセントリックなアプローチを提案したのはコペルニクスが初めてではありません。紀元前 3 世紀に生きていた古代ギリシャの天文学者、サモス島のアリスタルコスは、かなり早い時期にやや似たような概念を提案していましたが、まったく普及しませんでした。大きな違いは、惑星の動きを予測する上で、コペルニクスのモデルの方が正確であることが証明されたことです。

コペルニクスは、1514 年に Commentariolus というタイトルの 40 ページの原稿と、1543 年の彼の死の直前に出版された De Revolutionibus orbium coelestium (「天球の回転について」) で、物議をかもした彼の理論を詳述しました。最終的に 1616 年に De Revolutionibus を禁止したカトリック教会。

ヨハネス・ケプラー

教会の憤慨にもかかわらず、コペルニクスの地動説は科学者の間で多くの陰謀を引き起こしました。熱心な興味を持ったこれらの人々の 1 人は、ドイツの若い数学者でした。 ヨハネス・ケプラー . 1596 年、ケプラーは Mysterium cosmographicum (The Cosmographic Mystery) を出版しました。これは、コペルニクスの理論に対する最初の公的弁護の役割を果たしました。

しかし問題は、コペルニクスのモデルにはまだ欠陥があり、惑星の動きを完全に正確に予測できなかったことです。 1609 年、火星が定期的に後退する方法を説明する方法を考え出すことを主な仕事としていたケプラーは、Astronomy nova (新しい天文学) を出版しました。この本の中で、彼は、プトレマイオスとコペルニクスの両方が仮定したように、惑星体が完全な円で太陽を周回するのではなく、楕円軌道に沿って周回するという理論を立てました。

天文学への貢献に加えて、ケプラーは他にも注目すべき発見をしました。彼は目の視覚を可能にするのは屈折であることを発見し、その知識を使用して近視と遠視の両方のための眼鏡を開発しました。彼はまた、望遠鏡がどのように機能するかを説明することもできました。そしてあまり知られていないのは、ケプラーがイエス・キリストの誕生年を計算できたことです。

ガリレオ・ガリレイ

太陽中心の太陽系の概念を受け入れ、イタリアの科学者であったケプラーのもう一人の同時代人 ガリレオ・ガリレイ .しかし、ケプラーとは異なり、ガリレオは惑星が楕円軌道で動くとは信じておらず、惑星の動きが何らかの形で円形であるという見方に固執していました。それでも、ガリレオの研究は、コペルニクスの見解を強化するのに役立つ証拠を生み出し、その過程で教会の立場をさらに弱体化させました.

1610 年、ガリレオは自分で作った望遠鏡を使ってレンズを惑星に固定し始め、一連の重要な発見をしました。彼は、月が平らで滑らかではなく、山、クレーター、谷があることを発見しました。彼は太陽の斑点を見つけ、木星には地球ではなく、木星を周回する衛星があることを発見しました。彼は金星を追跡して、月のようなフェーズがあることを発見しました。これは、惑星が太陽の周りを回転していることを証明しました.

彼の観察の多くは、すべての惑星体が地球の周りを回転し、代わりに太陽中心モデルを支持するという、確立されたプトレミズムの考えと矛盾していました。彼は、これらの以前の観測のいくつかを同じ年に、Sidereus Nuncius (星空のメッセンジャー) というタイトルで発表しました。この本は、その後の発見とともに、多くの天文学者をコペルニクスの学派に改宗させ、ガリレオを教会と非常に熱いお湯に巻き込みました。

それにもかかわらず、その後の数年間、ガリレオは異端の道を歩み続け、カトリック教会とルター派教会の両方との対立をさらに深めることになりました。 1612年、彼は物体が水に浮く理由についてのアリストテレスの説明に反論し、物体の平らな形状ではなく、水に対する物体の重量によるものであると説明しました。

1624年、ガリレオは、地動説を支持する方法でそうしないという条件の下で、プトレミックとコペルニクスの両方のシステムの説明を書いて公開する許可を得ました.結果として得られた本、2つの主な世界システムに関する対話は1632年に出版され、合意に違反したと解釈されました.

教会はすぐに異端審問を開始し、ガリレオを異端の裁判にかけました。彼はコペルニクス理論を支持したことを認めた後、厳しい処罰を免れた​​ものの、残りの人生は自宅軟禁された。それでも、ガリレオは研究をやめず、1642 年に亡くなるまでいくつかの理論を発表しました。

アイザック・ニュートン

ケプラーとガリレオの研究はどちらも、コペルニクスの太陽中心系を支持するのに役立ちましたが、理論にはまだ穴がありました。どちらも、どのような力が惑星を太陽の周りで動かし続けていたのか、なぜこのように動いたのかを十分に説明することはできません.地動説が英国の数学者によって証明されたのは、数十年後のことでした アイザック・ニュートン .

多くの点で科学革命の終わりを告げる発見をしたアイザック ニュートンは、その時代の最も重要な人物の 1 人と見なすことができます。彼が彼の時代に達成したことは、それ以来、現代物理学の基礎となり、Philosophae Naturalis Principia Mathematica (自然哲学の数学的原理) で詳述されている彼の理論の多くは、物理学で最も影響力のある研究と呼ばれています。

の 原則として 、1687年に出版されたニュートンは、楕円惑星軌道の背後にある力学を説明するのに役立つ3つの運動法則を説明しました.第 1 法則は、静止している物体は外力が加えられない限りそのままであると仮定しています。第 2 法則は、力は質量と加速度の積に等しく、運動の変化は加えられた力に比例すると述べています。第三法則は、すべてのアクションに対して、等しく反対の反応があることを単純に規定しています。

最終的にニュートンを科学界のスターにしたのは万有引力の法則とともに、ニュートンの運動の 3 つの法則でしたが、彼は最初の実用的な反射望遠鏡の製作や開発など、光学の分野にもいくつかの重要な貢献をしました。色の理論。