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ガリレオ・ガリレイ(イタリア、1564〜1642)
 ガリレオ・ガリレイは、望遠鏡を作って、太陽の黒点、金星の満ち欠け、木星や土星の衛星を
発見し、木星とその4つの衛星があたかも小さな太陽系のようであるから、地動説を確信した。
彼は、このことを本に書いたことからローマ法王に審問され、自説の撤回を迫られたが、「それ
でも地球は動く」といったという伝説がのこっている。ガリレオ・ガリレイは、考察のなかで実
験を試みて(思考実験という)、それを確かめるために実際に実験を行った。
 時計のない当時では、自由落下は速すぎるので、なめらかな斜面を用い、時間は桶(おけ)の
小穴から流出する水の量ではかり、落下運動の法則を見つけた。また、図2のような斜面の組み
合わせを用いて、なめらかで水平な床の上を物体は無限に動き続けることを知り、地球が動いて
も鳥や雲が取り残されないのは、慣性の法則によることを示唆し、地動説に対する疑問に答えた。
このように、ガリレオ・ガリレイは自然法則を見いだすために、実験による方法をはじめて行っ
たのである。
 
 ガリレオ・ガリレイ       ガリレイの斜面の実験
 
ニュートン
ニュートンは、イギリスのケンブリッジ大学に学び、そこの職員になった。ある年、ペストが大
流行して大学が閉鎖されたとき郷里に帰り、力学に関する多くの成果をあげた。ニュートンは、
農園でリンゴの落ちるのを見ながら、重力のことを考えたという。リンゴは重力によって落ちる。
重力は高い山のの上でもはたらく。重力は月にもはたらいてよいのではないか。そうであれば、
月も落下しているはずである。ニュートンはこのことをつぎのように考えた。
 図のように、月は軌道上かをPからQに行く。もし地球の引力が無ければ、慣性の法則によっ
て等速直線運動をつづけ、Qには行かずにRに行くはずである。つまりRQが月の落下距離とな
る。(計算によると、月の落下距離は1秒間に約1.4mmとなる。)同じ時間の間のリンゴの落下
距離(1秒間に4.9m)と比べることにより、重力が距離の2乗に反比例していることが確かめら
れた。こうして、リンゴを落とす力と、月を地球につなぎとめておく力が同じ力であることがわ
かった。ニュートンは、太陽が惑星を引く力も同じ種類の力であると考え、万有引力と名づけた。
ケプラー以来、惑星の運動は距離の2乗に反比例する引力によるであろうと考えられていたが、
この関係がわからなかった。ハリー(イギリス、1656〜1742)は教えを請うためニュートンを
訪れ、彼が問題を解決していることを知ると出版をすすめた。ニュートンは、偉大な著書「プリ
ンキピア」を著し、万有引力と運動の3法則(慣性の法則、運動方程式、作用反作用の法則)を
まとめあげ、現在われわれが学ぶ形の力学がここに完成したのである。(1687)
 
  ニュートン      月の落下
 
 
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