科学系掲示板_天壌の統一

宇宙観

ｱﾘｽﾄﾃﾚｽ、天動説の提唱

書物『天体論(ｵﾝｻﾞﾍﾌﾞﾝ)』

書物『気象論(ﾒﾃｵﾛﾛｷﾞｱ)』

※ｱﾘｽﾄﾃﾚｽの自然観と呼び、天体の構造に関する初の系統的な宇宙像

※地上と天上の物体は異なる原理に支配されている

天動説

(地球中心説)

完全な球体

太陽･月･惑星5個

第五元素(ｴｰﾃﾙ)

※万古不易

等速円運動

※ｴｰﾃﾙの性質

四元素の本性に

従う親和力

四元素

(火･土･水･空気)

※変換･消滅生成

ｱﾘｽﾀﾙｺｽ、太陽中心説(地動説)を提唱

※主流派ではなかった

地動説

(太陽中心説)

ｱﾎﾟﾛﾆｳｽ、天動説の修正

天動説を肯定したまま、惑星の逆行運動などの観測結果をうまく説明するために、離心円と周転円を提案

天動説

離心円の提案

天動説

周転円の提案

ｸﾗｳﾃﾞｨｵｽ･ﾌﾟﾄﾚﾏｲｵｽ、天動説の完成

書物『ｱﾙﾏｹﾞｽﾄ』

※ｱﾘｽﾄﾃﾚｽ=ﾌﾟﾄﾚﾏｲｵｽの宇宙観と呼ぶ

※ｱﾙﾏｹﾞｽﾄは中世以降の翻訳ﾀｲﾄﾙ

※古代の惑星は太陽･月と惑星5個(水星･金星･火星･木星･土星)

天動説の完成

完全な球体

太陽･月･惑星5個

第五元素(ｴｰﾃﾙ)

※万古不易

等速円運動

ｹﾞｵﾙｸﾞ･ﾌﾟｰﾙﾊﾞｯﾊ、天動説の支持

書物『惑星の新理論』

※ｱﾙﾏｹﾞｽﾄ(天動説)を踏まえた理論

天動説

の支持

ｸﾘｽﾄﾌｧｰ･ｺﾛﾝﾌﾞｽ、新大陸に到達

※新大陸とはｱﾒﾘｶ大陸を指す

ﾚｷﾞｵﾓﾝﾀﾇｽ(本名:ﾖﾊﾝ･ﾐｭﾗｰ)、

書物『ﾌﾟﾄﾚﾏｲｵｽのｱﾙﾏｹﾞｽﾄの概要』

※師ﾌﾟｰﾙﾊﾞｯﾊが始めた古代の聖典『ｱﾙﾏｹﾞｽﾄ』の翻訳(ｷﾞﾘｼｬ語からﾗﾃﾝ語へ)を完成させる

天動説

の復活

ｱﾒﾘｺﾞ･ｳﾞｪｽﾌﾟｯﾁ、新大陸を実証

書物『新世界』

※南米大陸を南進し、緯度から東南ｱｼﾞｱではなく新大陸であると実証。ｱﾒﾘｺﾞの名は大陸名(ｱﾒﾘｶ)となる。

ﾌｪﾙﾃﾞﾅﾝﾄ･ﾏｾﾞﾗﾝ、世界周航の達成

※地球が球であることを実証

※ﾏｾﾞﾗﾝは世界周航の途中で死亡

大彗星(後のﾊﾚｰ彗星)の出現

ﾆｺﾗｳｽ･ｺﾍﾟﾙﾆｸｽ、地動説の提唱

書物『天球回転論』

※ｺﾍﾟﾙﾆｸｽの宇宙像を提示

※ｺﾍﾟﾙﾆｸｽは天文学者･聖職者(ｶﾄﾘｯｸ司祭)である

地動説

(太陽中心説)

太陽･月･惑星5個

※踏襲

等速円運動

※踏襲

1543

ﾆｺﾗｳｽ･ｺﾍﾟﾙﾆｸｽ、逝去

※地動説発表の直後、脳卒中で死亡

ｴﾗｽﾑｽ･ﾗｲﾝﾎﾙﾄ、

天体運行表『ﾌﾟﾛｲｾﾝ表』

※地動説に基づき作られた星表

ﾃｨｺ･ﾌﾞﾗｰｴ、

超新星を天界の現象だと結論付ける

※従来、地表大気中の現象とされた

天体現象

としての超新星

ﾃｨｺ･ﾌﾞﾗｰｴ、

彗星を天界の現象だと結論付ける

※従来、地表大気中の現象とされた

天体現象

としての彗星

ｼﾓﾝ･ｽﾃｳﾞｨﾝ、

書物『吊り合いの原理』

※ｶﾞﾘﾚｵより先に発見･提唱

落体の法則

力の平行四辺形の定理

ﾃｨｺ･ﾌﾞﾗｰｴ、

書物『天体の新現象』

※天動説と地動説の折衷案。地球以外の惑星は地動説(太陽中心説)であるが、地球は天動説(地球中心説)。

※ﾃｨｺ･ﾌﾞﾗｰｴの宇宙観と呼ぶ

折衷説

ﾀﾞ-ｳﾞｨﾄ･ﾌｧﾌﾞﾘｷｳｽ、

変光星(ﾐﾗ星)の発見

※星の古記録で客星として既に認知されていた可能性もある

ﾖﾊﾈｽ･ｹﾌﾟﾗｰ、処女作発表

書物『宇宙の神秘』

※ｺﾍﾟﾙﾆｸｽ宇宙像に基づく宇宙構造を思弁的に提案。ｶﾞﾘﾚｵやﾌﾞﾗｰｴと知り合い議論する切っ掛けとなる。

地動説

(太陽中心説)

の支持

ｼﾞｮﾙﾀﾞﾉ･ﾌﾞﾙｰﾉ、

地動説支持で異端審問の末、焚刑

※1603年、ﾌﾞﾙｰﾉの全著書は禁書に

ﾃｨｺ･ﾌﾞﾗｰｴ、逝去

※肉眼時代最後の偉大な天文観測者

※後継者ｹﾌﾟﾗｰに貴重なﾃﾞｰﾀを残す

ﾖﾊﾈｽ･ｹﾌﾟﾗｰ、楕円運動の発見

手紙『ﾌｧﾌﾞﾘﾁｳｽ宛書簡』で言及

※師ﾃｨｺ･ﾌﾞﾗｰｴが遺した膨大な観測ﾃﾞｰﾀを解析した結果に基づく

非等速楕円運動

※経験則

大彗星(後のﾊﾚｰ彗星)の出現

ﾊﾝｽ･ﾘｯﾍﾟﾙｽﾊｲ、望遠鏡の特許申請

※肉眼(眼視)の3倍程度の性能

 望遠鏡の発明

※眼視観測時代

の終わり

ﾖﾊﾈｽ･ｹﾌﾟﾗｰ、惑星運動の法則を発表

書物『新天文学(ｱｽﾄﾛﾉﾐｱ･ﾉｳﾞｧ)』

※ｹﾌﾟﾗｰの第0,第1,第2法則を発表

※観測ﾃﾞｰﾀの解析による経験的法則

非等速楕円運動

※経験則

ｶﾞﾘﾚｵ･ｶﾞﾘﾚｲ、ｶﾞﾘﾚｵ式望遠鏡を開発

※凹ﾚﾝｽﾞと凸ﾚﾝｽﾞを組合わせた屈折望遠鏡を自作

ｶﾞﾘﾚｵ･ｶﾞﾘﾚｲ、

書物『星界の報告』

自作望遠鏡による天体観測の報告

※木星の衛星は小さな太陽系(木星が中心)を想起させる。

木星のｶﾞﾘﾚｵ衛星

金星の満ち欠け

⇒地動説の類推

月のｸﾚｰﾀｰの発見

⇒凸凹の地形

太陽の黒点･自転

の発見

ﾛｰﾏ法王庁、地動説禁止教令を発布

地動説禁止

教令発布

ｶﾞﾘﾚｵ･ｶﾞﾘﾚｲ、第一次宗教裁判

※聖書の教えと地動説の両立を力説

ﾖﾊﾈｽ･ｹﾌﾟﾗｰ、惑星公転周期の法則

書物『宇宙の調和』(ﾊｰﾓﾆｰｽ･ﾑﾝﾃﾞｨ)

※ｹﾌﾟﾗｰの第3法則を発表

非等速楕円運動

※経験則

ｹﾌﾟﾗｰの母、魔女裁判に出廷

⇒息子の尽力により1年で無罪放免

ｶﾞﾘﾚｵ･ｶﾞﾘﾚｲ、

書物『天文対話』

地動説支持の鮮明化と慣性の法則

※慣性の法則は、ｱﾘｽﾄﾃﾚｽ派の天動説の証拠の否定材料として登場

※慣性の法則は等速円運動だとし、後にﾃﾞｶﾙﾄに等速直線運動に訂正

地動説支持を

鮮明化

⇒異端審問へ

慣性の法則

※等速円運動

※天動説の否定材料

ｶﾞﾘﾚｵ･ｶﾞﾘﾚｲ、第二次宗教裁判

※最終的に地動説より信仰を選ぶ

※書物『天文対話』は禁書目録へ、禁書解除は1822年。

『天文対話』

禁書指定

ｶﾞﾘﾚｵ･ｶﾞﾘﾚｲ、落体の法則を発表

書物『新科学対話』

※宗教裁判以後、地上の運動に専念

落体の法則

※等加速度運動

ﾙﾈ･ﾃﾞｶﾙﾄ、慣性の法則を発表

書物『哲学原理』

※全宇宙を貫いて同一の運動法則が支配する考え方も提示

慣性の法則

※等速直線運動

ｼﾞｮﾊﾞﾝﾆ･ﾘｯﾁｵﾘ、

書物『ｱﾙﾏｹﾞｽﾄ･ﾉｳﾞｧ』

ｲｴｽﾞｽ会の天文学者ﾘｯﾁｵﾘは、ﾃｨｺの折衷案を推奨。

折衷案を採用

(地動説は不支持)

ｸﾘｽﾃｨｱｰﾝ･ﾎｲﾍﾝｽ、

土星の衛星ﾀｲﾀﾝと土星の環の発見

※土星の衛星は小さな太陽系(土星が中心)を想起させる。

土星の衛星ﾀｲﾀﾝ

の発見

⇒地動説を類推

土星の環

の発見

ｺﾍﾟﾙﾆｸｽの地動説を提唱する著書

『天体回転論』(1543年)が禁書へ

※禁書解除は1822年

『天界回転論』

禁書指定

大彗星(後のﾊﾚｰ彗星)、現る

※ﾊﾚｰが正体究明に打ち込む

ｱｲｻﾞｯｸ･ﾆｭｰﾄﾝ、反射望遠鏡を開発

※従来の屈折型望遠鏡の欠点となる色収差の生じない鏡を用いる反射望遠鏡を自作。40倍の倍率を実現。

反射望遠鏡

(ﾆｭｰﾄﾝ式望遠鏡)

ﾖﾊﾝ･ﾖｱﾋﾑ･ﾍﾞｯﾋｬｰ、ﾌﾛｷﾞｽﾄﾝ説

書物『地中の物理』

"燃える土"(燃素)という元素を導入し、燃焼反応を定性的に説明

燃素(ﾌﾛｷﾞｽﾄﾝ)

※燃える土

ｱｲｻﾞｯｸ･ﾆｭｰﾄﾝ、ﾆｭｰﾄﾝ力学を確立

書物『ﾌﾟﾘﾝｷﾋﾟｱ』第一版を出版

※天壌の運動法則を統合する万有引力の法則を用いて、惑星運動の法則(ｹﾌﾟﾗｰの法則)を数学的に証明

天壌の運動法則を統一

①運動の三法則と②万有引力の法則

⇒ｹﾌﾟﾗｰの惑星運動の経験則を証明

※幾何学的手法で証明

1705 

ｴﾄﾞﾓﾝﾄﾞ･ﾊﾚｰ、周回彗星の発見

書物『彗星天文学の概要』

※ﾊﾚｰ彗星の再来年を予言

ﾊﾚｰ彗星を

周期彗星と

確定

ﾆｭｰﾄﾝ力学の予測能力①

ﾊﾚｰ彗星の1758年の再来を予言

※実際に再来するがﾊﾚｰの死後

1724

ﾍﾙﾏﾝ･ﾌﾞｰﾙﾊｰｳﾞｪ、ｶﾛﾘｯｸ説

熱膨張などの熱現象の説明にｶﾛﾘｯｸ(元素)を導入し、定性的に説明

ｼﾞｪｰﾑｽﾞ･ﾌﾞﾗｯﾄﾞﾘｰ、

年周光行差を発見し、地球の公転運動を実証(=地動説の実証)。

※同時に光速度の有限性も示す

地動説の証拠①

年周光行差

ﾚｵﾝﾊﾙﾄ･ｵｲﾗｰ、

書物『力学または解析学的運動』

ﾆｭｰﾄﾝ力学の発展

微積分法(解析学)の表記に直す

ﾊﾚｰ彗星の回帰

※ﾊﾚｰは1742年に死亡し、見ることはなかった

予言通り

ﾊﾚｰ彗星が回帰

ｴﾐﾘ･ﾃﾞｭ･ｼｬﾄﾚ、

ﾆｭｰﾄﾝ著『ﾌﾟﾘﾝｷﾋﾟｱ』の仏訳の出版

※ｼｬﾄﾚの死後10年を経て出版

ﾖﾊﾝ･ﾀﾞﾆｴﾙ･ﾃｨﾃｨｳｽ、

ﾃｨﾃｨｳｽ=ﾎﾞｰﾃﾞの法則の発見

太陽からの惑星の距離が簡単な数列で表される。

ﾍﾝﾘｰ･ｷｬﾍﾞﾝﾃﾞｨｯｼｭ、

書物『人工空気の実験に関する3つの論文』

金属と酸の反応により可燃性の軽い人工空気(水素)を生成･発見

水素の発見

※空気ではない

人工気体

ｱﾝﾄﾜｰﾇ･ﾗｳﾞｫｱｼﾞｴ、

書物『水の本性について…』

錬金術の元素変換(水⇒土)の否定

※定量的な精密化学実験の実施

水と土の間の

元素変換の否定

ｶｰﾙ･ｳﾞｨﾙﾍﾙﾑ･ｼｪｰﾚ、

空気から燃える空気(酸素)の発見

酸素

※空気の細分化

ﾀﾞﾆｴﾙ･ﾗｻﾞﾌｫｰﾄﾞ、

空気から燃えない空気(窒素)の発見

※生物を殺す気体とも言われた

窒素

※空気の細分化

ｱﾝﾄﾜｰﾇ･ﾗｳﾞｫｱｼﾞｴ、

書物『新しい燃焼理論』

空気は窒素と酸素の混合物

元素『空気』

の否定

※空気は混合物

F.ｳｨﾘｱﾑ･ﾊｰｼｪﾙとｶﾛﾗｲﾝ･ﾙｸﾘｼｱ･ﾊｰｼｪﾙ

天王星(ｳﾗﾇｽ)の発見

※古代から惑星の数は5個(除く地球)という固定観念が壊れる

※ﾃｨﾃｨｳｽ=ﾎﾞｰﾃﾞの法則のn=6に相当

天王星(第7惑星)

の発見

※惑星数の

固定観念が瓦解

ﾋﾟｴｰﾙ･ｼﾓﾝ･ﾗﾌﾟﾗｽ、摂動論の提案

太陽系の安定性を証明

※複数の天体の万有引力の相互作用を補正し、厳密な軌道計算が可能に

ﾆｭｰﾄﾝ力学の拡張

三体問題の摂動論による解法

ﾍﾝﾘｰ･ｷｬﾍﾞﾝﾃﾞｨｯｼｭ、水の合成

論文『空気に関する実験』

空気と水素の混合気を燃やすと水が生じる。

元素『水』

の否定

ｱﾝﾄﾜｰﾇ･ﾗｳﾞｫｱｼﾞｴ、水の熱分解

※水は水素と酸素に分解可能

元素『水』

の否定

ｱﾝﾄﾜｰﾇ･ﾗｳﾞｫｱｼﾞｴ、

書物『化学原論』

質量保存の法則、元素の定義

33種の元素表(ﾗｳﾞｫｱｼﾞｴの元素表)

※化合物、光、熱素(ｶﾛﾘｯｸ)など含む

元素の定義

ﾗｳﾞｫｱｼﾞｴの

元素表

ｶｳﾝﾄ･ﾗﾝﾌｫｰﾄﾞ、熱運動説

論文『摩擦による熱の源に関する実験的研究』

熱素(ｶﾛﾘｯｸ)

の否定

※熱運動説

志筑忠雄、書物『暦象新書』

ﾆｭｰﾄﾝ力学の日本への移入

※ｵﾗﾝﾀﾞ語版『ﾌﾟﾘﾝｷﾋﾟｱ』を和訳

※上･中･下から成り1802年に完成

ｱﾝｿﾆｰ･ｶｰﾗｲﾙとｳｨﾘｱﾑ･ﾆｺﾙｿﾝ、

水の電気分解で酸素と水素の発生

元素『水』

の否定

ｼﾞｭｾﾞｯﾍﾟ･ﾋﾟｱｯﾂｨ、小惑星ｹﾚｽを発見

※ﾃｨﾃｨｳｽ=ﾎﾞｰﾃﾞの法則のn=3に相当

※ﾒｲﾝﾍﾞﾙﾄ(小惑星帯)では最大の天体

小惑星ｹﾚｽ

の発見

ｳｨﾘｱﾑ･ｳｫﾗｽﾄﾝ、

太陽光ｽﾍﾟｸﾄﾙの暗線を発見

※ﾌﾟﾘｽﾞﾑによる分光

ｼﾞｮﾝ･ﾄﾞﾙﾄﾝ、

書物『化学哲学の新体系』

原子論、原子量、倍数比例の法則

原子論

原子量の概念

ｼﾞｮﾝ･ﾄﾞﾙﾄﾝ、

原子量表を発表

※水素を1とした相対重量

ﾊﾝﾌﾘｰ･ﾃﾞｰﾋﾞｰ、

電気分解によりｱﾙｶﾘ金属を発見

※ﾅﾄﾘｳﾑ(Na)とｶﾘｳﾑ(K)

ｱﾙｶﾘ金属

(Na,Mg)

ﾊﾝﾌﾘｰ･ﾃﾞｰﾋﾞｰ、

電気分解によりｱﾙｶﾘ土類金属を発見

※ﾏｸﾞﾈｼｳﾑ(Mg)、ｶﾙｼｳﾑ(Ca)、ｽﾄﾛﾝﾁｳﾑ(Sr)、ﾊﾞﾘｳﾑ(Ba)

ｱﾙｶﾘ土類金属

(Mg,Ca,Sr,Ba)

ｲｪﾝｽ･ﾍﾞﾙｾﾘｳｽ、

元素記号をｱﾙﾌｧﾍﾞｯﾄで表示

※ﾄﾞﾙﾄﾝの元素記号は図形だった

ｱﾙﾌｧﾍﾞｯﾄ表示

の元素記号

ﾖｾﾞﾌ･ﾌﾗｳﾝﾎｰﾌｧｰ、

太陽の暗線(ﾌﾗｳﾝﾎｰﾌｧｰ線)の再発見

※ﾌﾟﾘｽﾞﾑによる分光

ｺﾍﾟﾙﾆｸｽ著『天界回転論』、

ｶﾞﾘﾚｵ著『天文対話』等の禁書指定が解除される

『天体回転論』

『天文対話』

禁書指定解除

ｲｪﾝｽ･ﾍﾞﾙｾﾘｳｽ、

精密な原子量表の作成

※重元素(鉛(Pb))では未発見のｱｲｿﾄｰﾌﾟ(同位体)による乖離が見られる

F.G.W.V.ｼｭﾄﾙｰｳﾞｪ、

ｳﾞｪｶﾞ(織女星)の年周視差を発見。

初めて地動説の根拠となる年周視差が報告された。

地動説の証拠②

年周視差

ﾌﾘｰﾄﾞﾘﾋ･W.ﾍﾞｯｾﾙ、

白鳥座61番星(ｼｸﾞﾆ61)の年周視差を発見し、地球の公転運動を実証(=地動説の実証)。またｼｸﾞﾆ61の距離が約10.4光年と見積もる。

地動説の証拠②

年周視差

ｼﾞｮﾝ･ｺｰﾁ･ｱﾀﾞﾑｽﾞ、

摂動論を用いて海王星の存在を予言

※天王星の公転軌道のｽﾞﾚから逆算

ﾆｭｰﾄﾝ力学の予測能力②

海王星の存在を予言

ﾖﾊﾝ･ｺﾞｯﾄﾌﾘｰﾄ･ｶﾞﾚ、

海王星の発見

海王星(第8惑星)

の発見

ﾛﾍﾞﾙﾄ･ﾌﾞﾝｾﾞﾝとｸﾞｽﾀﾌ･ｷﾙﾋﾎﾌ、

分光器を発明、分光分析の確立

※ﾌﾟﾘｽﾞﾑに代わり分光器を用いることで遠距離･非接触･微量の元素組成分析(分光分析)が可能に

 分光器

※遠距離･非接触での組成分析

 分光器

※非接触･微量の組成分析

ﾛﾍﾞﾙﾄ･ﾌﾞﾝｾﾞﾝとｸﾞｽﾀﾌ･ｷﾙﾋﾎﾌ、

分光分析によりｱﾙｶﾘ金属を発見

※ﾙﾋﾞｼﾞｳﾑ(Rb)とｾｼｳﾑ(Cs)

ｱﾙｶﾘ金属

(Rb,Cs)

ｸﾞｽﾀﾌ･ｷﾙﾋﾎｯﾌ、

太陽光の暗線がﾅﾄﾘｳﾑ(Na)だと同定

※分光分析で遠方の太陽の構成元素を同定できることを実証

元素の統一

太陽のﾅﾄﾘｳﾑ(Na)

など

ｱﾝﾃﾞﾙｱｽ･ｵﾝｸﾞｽﾄﾛｰﾑ

太陽光の分光分析より水素を同定

※分光器による分光

太陽の水素(H)

ﾋﾟｴｰﾙ･ﾔﾝｾﾝとﾉｰﾏﾝ･ﾛｯｷｬｰ、

太陽彩層部の分光分析でﾍﾘｳﾑを発見

※地上界でも未知の元素であり、

　ﾍﾘｵｽ(太陽)に因んでﾍﾘｳﾑと命名

新元素ﾍﾘｳﾑ(He)

※天界の元素?

ﾄﾞﾐﾄﾘ･ﾒﾝﾃﾞﾚｰｴﾌ、元素周期表

※原子量と化学特性に基づき、未知元素も予見可能な元素表を作成

ﾒﾝﾃﾞﾚｰｴﾌの

元素周期表

ﾒﾝﾃﾞﾚｰｴﾌの

元素周期表

ｼﾞｮﾊﾞﾝﾆ･ｽｷｬﾊﾟﾚﾘ、

火星の地図の製作、

火星の表面の網目状の筋模様

火星の地図

表面の模様

1882

ﾙｲｰｼﾞ･ﾊﾟﾙﾐｴｰﾘ、

地上の溶岩の分光分析でﾍﾘｳﾑを発見

1915

ﾊﾟｰｼｳﾞｧﾙ･ﾛｰｴﾙ、

摂動論を用いて冥王星を予言

※天王星･海王星の軌道のｽﾞﾚから

ﾆｭｰﾄﾝ力学の予測能力③

冥王星の存在を予言

1930

ｸﾗｲﾄﾞ･ﾄﾝﾎﾞｰ、冥王星の発見

※2006年に冥王星は準惑星に降格

冥王星(第9惑星)

の発見

※2006年に

準惑星へ降格

1957

ｾﾙｹﾞｲ･ｺﾛﾘｮﾌ、

世界初の人工衛星(ｽﾌﾟｰﾄﾆｸ1号)

※ﾆｭｰﾄﾝ力学の実証

第1宇宙速度(7.9km/s)を超えると

人工衛星になることを実証