ガリレオ・ガリレイ

ガリレオ・ガリレイ（Galileo Galilei、ユリウス暦 1564年 2月15日 - グレゴリオ暦 1642年 1月8日）はイタリアの物理学者、天文学者、哲学者である。

パドヴァ大学教授。その業績から天文学の父と称され、フランシス・ベーコンと共に科学的手法の開拓者としても知られる。

生涯 [編集 ]

名前の表記 [編集 ]

トスカナ地方では、長男の名前には「姓」を単数形にしてその名前とすることがある。ヴィンチェンツォ・ガリレイの第一子が「ガリレオ・ガリレイ」と名づけられたのも長男ゆえと考えられる。

日本語ではガリレオ・ガリレイは、ガリレオまたはガリレイと略される。イタリアでは特に偉大な人物を姓ではなく名で呼ぶ習慣がある（他にも、ダンテ、レオナルド、ミケランジェロ、ラファエロ、等）ため、イタリア語版Wikipediaでは略し方は名前のGalileoで統一されている。ちなみに、ガリレオ・ガリレイの家系には同じ「ガリレオ・ガリレイ」という名の医師がいた。

家族と生い立ち [編集 ]

ガリレオの父は1520年フィレンツェ生まれの音楽家ヴィンチェンツォ・ガリレイ（Vincenzo Galilei ）で、彼は呉服商もいとなんでいた。母はペーシャ生まれのジュリア・アマナティ（Giulia Ammannati ）。二人は1563年に結婚し、翌年イタリアのトスカーナ大公国領ピサで長男ガリレオが生まれる。この後、ガリレオには弟4人、妹2人が出来た。1591年に父が死んでからは、家族の扶養や妹の持参金の支払いはガリレオの肩に掛かることになる。

マリナ・ガンバ（Marina Gamba ）との間に2女1男をもうけた。ガリレオは敬虔なローマ・カトリック教徒であったが、家柄が違いすぎたため正式な結婚はしなかった。

娘のヴィルジニア・ガリレイ（Virginia Galilei 、1600年 8月12日 - 1634年 4月2日）とリヴィア（Livia 、1601年 - 1659年）は幼くしてアルチェトリの聖マッテオ修道院に送られた。ヴィルジニアは1616年修道女になりマリア・チェレステ（Maria Celeste ）と改名した。マリア・チェレステ尼は父ガリレオに多くの手紙を送り、124通が残っている。リヴィアは1617年修道女になりアルカンジェラと改名した。息子のヴィンツェンツィオ（Vincenzio 、1606年 - 1649年）は1619年に父に認知され、セスティリア・ボッキネーリ（Sestilia Bocchineri ）と結婚した。

1581年ガリレオはピサ大学に入学するが、1585年に退学。1582年ごろからトスカナ宮廷付きの数学者オスティリオ・リッチにユークリッドやアルキメデスを学び、1586年にはアルキメデスの著作に基づいて天秤を改良し最初の科学論文『小天秤』を発表する。

1589年にピサ大学の教授の地位を得て、数学を教えた。1592年パドヴァ大学で教授の職を得、1610年まで幾何学、数学、天文学を教えた。この時期、彼は多くの画期的発見や改良を成し遂げている。

ガリレオは、科学分野で実験結果を数学的に分析するという画期的手法で高く評価されている。彼以前にはこのような手法はヨーロッパには無かった。

さらにガリレオは科学の問題について教会の権威やアリストテレス哲学に盲目的に従うことを拒絶し、哲学や宗教から科学を分離することに寄与し、「科学の父」と呼ばれることになる。

しかしそれゆえに敵を増やし、異端審問で地動説を捨てることを宣誓させられ、軟禁状態での生活を送ることになる。

年譜 [編集 ]

1564年イタリアのピサ郊外で音楽家で呉服商のヴィンチェンツォ・ガリレイの長男として生まれる（当時、この地はトスカーナ大公国領だった）。
1581年ピサ大学に入学（医学専攻）。
1585年ピサ大学退学。家族でフィレンツェに移住。
1586年最初の論文『小天秤』を発表。
1587年初めてローマを訪問。当時の碩学クリストファー・クラヴィウスを尋ね、教授職の斡旋を願う。
1589年ピサ大学数学講師（一説では教授）に就任（3年契約）。
1591年父ヴィンチェンツォ死去。
1592年
- ピサ大学の職が任期切れになる。
- （ジョルダーノ・ブルーノ、捕縛される。）
- ヴェネツィア共和国（現在のイタリアの一部）のパドヴァ大学教授（6年契約）となり移住。この頃、落体の研究を行ったとされる。
1597年ケプラー宛の手紙で、地動説を信じていると記す。
1599年パドヴァ大学教授に再任。この頃、マリナ・ガンバと結婚。2女1男をもうける。
（1600年ジョルダノ・ブルーノ、ローマ教皇庁により火あぶりの刑になる。）
1601年からトスカーナ大公フェルディナンド1世の息子コジモ2世の家庭教師を兼任（大学の休暇時期のみ）。
（1608年ネーデルランド共和国（オランダ）で望遠鏡の発明特許紛争。）
1608年トスカーナ大公フェルディナンド1世死去。ガリレオの教え子のコジモ2世がトスカーナ大公となる。
1609年 5月オランダの望遠鏡の噂を聞き、自分で製作。以後天体観測を行う。
1610年
- 木星の衛星を発見、「メディチ家（トスカーナ大公家のこと）の星」と名づける。これを『星界の報告』として出版、発表する。この頃から、地動説へ言及することが多くなる。
- （ケプラーが『星界の報告者との対話』を発刊、ガリレオを擁護する。）
- ピサ大学教授兼トスカーナ大公付哲学者に任命され、次女のみを連れフィレンツェに戻る。
1611年リンチェイ・アカデミー入会。
1613年『太陽黒点論』を刊行。
1613年頃？マリナと別れ、彼女の新しい結婚相手を見つけたとされるが、伝記の記載のみで根拠がないともいわれる。
1613年頃 2人の娘を修道院に入れる。
1615年地動説をめぐりドミニコ会修道士ロリーニと論争となる。
1616年第1回異端審問所審査で、ローマ教皇庁検邪聖省から、以後、地動説を唱えないよう、注意を受ける。
- （コペルニクスの『天体の回転について』、ローマ教皇庁より閲覧一時停止となる。）
1623年『贋金鑑識官』、ローマ教皇ウルバヌス8世への献辞をつけて刊行される。
1631年娘たちのいるフィレンツェ郊外アルチェトリの修道院の脇の別荘に住む。
1632年
- 『天文対話』をフィレンツェで刊行。
- ローマへの出頭を命じられ、ローマに着く。
1633年
- 第2回異端審問所審査で、ローマ教皇庁検邪聖省から有罪の判決を受け、終身刑を言い渡される（直後にトスカーナ大公国ローマ大使館での軟禁に減刑）。
- シエナのピッコロミーニ大司教宅に身柄を移される。
- アルチェトリの別荘へ戻ることを許される（ただし、フィレンツェに行くことは禁じられた）。
1634年ガリレオを看病していた長女マリア・チェレステ死去（生まれたときの名はヴィルジニア）。
1637年片目を失明。翌年、両眼を失明。以後、執筆は弟子と息子ヴィンツェンツィオによる口頭筆記になる。
1638年オランダで『新科学対話』を発刊。口頭筆記には弟子のエヴァンジェリスタ・トリチェリが行った。
晩年振り子時計を発明。図面を息子とヴィヴィアーニに書き取らせる。
1642年アルチェトリにて没。

業績 [編集 ]

天文学 [編集 ]

ガリレオのものとされる望遠鏡のレプリカ（グリフィス天文台）

ガリレオは望遠鏡を最も早くから取り入れた一人である。ネーデルラント連邦共和国（オランダ）で1608年に望遠鏡の発明特許について知ると、1609年5月に一日で10倍の望遠鏡を作成し、さらに20倍のものに作り変えた。これを用いて1609年月に望遠鏡を向けてみたガリレオは、月面にクレーターや山、そして黒い部分（ガリレオはそこを海と考えた。）があることを発見した。この黒い部分は今でも“海”（Marin 、“海”を意味するラテン語）と呼ばれている。また翌年の1610年1月7日、木星の衛星を3つ発見。その後見つけたもう1つの衛星とあわせ、これらの衛星はガリレオ衛星と呼ばれている。これらの観測結果は1610年3月に『星界の使者』（Sidereus Nuncius ）として論文発表された（この論文には、3月までの観測結果が掲載されているため、論文発表は4月以降と考えられたこともあるが、少なくとも、ドイツのヨハネス・ケプラーが4月1日にこの論文を読んだことが分かっている）。この木星の衛星の発見は、当時信じられていた天動説については不利なものであった（詳細な理由は天動説を参照）。そのため論争に巻き込まれはしたが、世界的な名声を博した。晩年に、これらの衛星の公転周期を航海用の時計として使うことも提案しているが、精度のよい予報ができなかったことや、曇天時に使えない割には、船舶に大きな設備を積む必要があったことから、実際には使われなかった。

金星の観測では、金星が満ち欠けする上に、大きさを変えることも発見した。当時信じられていた天動説に従うならば、金星はある程度満ち欠けをすることはあっても、三日月のように細くはならず、また、地球からの距離は一定のため、大きさは決して変化しないはずであった。

さらに、望遠鏡での観測で太陽黒点を観測した最初の西洋人となった。ただし、中国の天文学者がこれより先に太陽黒点を観測していた可能性もある。形や位置を変える黒点は、天は不変で、月より遠い場所では永遠に変化は訪れないとする天動説には不利な証拠になった。これは、アリストテレス派の研究者と激しい議論となった。なお、ガリレオは晩年に失明しているが、これは望遠鏡で太陽を直接見たためだと考えられている。

ガリレオは1597年にケプラーに宛てた手紙の中で既に地動説を信じていると記しているが、17世紀初頭まではそれを公言することはなかった。主にこれら3点（木星の衛星、金星の満ち欠け、太陽黒点）の証拠から、地動説が正しいと確信したガリレオは、この後、地動説に言及することが多くなった。

このほかにも、月の表面に凹凸があることも発見した。現代ではこのような岩石型の天体の表面の凹凸はクレーターと呼ばれている。月は完璧に球形であるとする古いアリストテレス的な考えではこれも説明がつかないものであった。

また、天の川が無数の恒星の集合であることも発見した。

物理学 [編集 ]

ピサの大聖堂で揺れるシャンデリア（一説には香炉の揺れ）を見て、振り子の等時性（同じ長さの場合、大きく揺れているときも、小さく揺れているときも、往復にかかる時間は同じ）を発見したといわれている。ただしこれは後世に伝わる逸話で、実際にどのような状況でこの法則を見つけたのかは不明である。この法則を用いて晩年、振り子時計を考案したが、実際には製作はしなかった。

ガリレオはまた、落体の法則を発見した。この法則は主に2つからなる。1つは、物体が自由落下するときの時間は、落下する物体の質量には依存しないということである。2つめは、物体が落下するときに落ちる距離は、落下時間の2乗に比例するというものである。この法則を証明するために、ピサの斜塔の頂上から大小2種類の球を同時に落とし、両者が同時に着地するのを見せた、とも言われている^[1]。この有名な故事はガリレオの弟子ヴィンチェンツォ・ヴィヴィアーニ（Viviani ）の創作で、実際には行われていない、とされる。

実際にガリレオが行った実験は、斜めに置いたレールの上を、重さが異なり大きさが同じ球を転がす実験である。斜めに転がる物体であればゆっくりと落ちていくので、これで重さによって落下速度が変わらないことを実証したのである。この実験は、実際にもその様子を描いた絵画が残っている。

アリストテレスの自然哲学体系では、重いものほど早く落下することになっていたため、ここでもアリストテレス派の研究者と論争になった。ガリレオ自身は、たとえば、1個の物体を落下させたときと、2個の物体をひもでつないだものを落下させたときで、落下時間に差が生じるのか、というような反論を行っている。

科学革命 [編集 ]

ガリレオは、ニコラウス・コペルニクス、ヨハネス・ケプラー、アイザック・ニュートンと並び、科学革命の中心人物とされている。

読者に同一の実験を促して検証させることによって、自説の正しさを証明するという手段をとった、最初期の科学者である。ただし、そのような手段をとった科学者はガリレオ以前にもウイリアム・ハーベー、ウィリアム・ギルバートなどがいる（ハーベーやギルバートも科学革命を推し進めた人物とされている。また、ガリレオは自著の中でたびたびギルバートに言及している）。

有名な失敗 [編集 ]

大きな過ちのある説を多く発表している。ただし、近代科学の発生初期の人物のため、そのような過ちはあって当然だという指摘もある。同時代のケプラーや若干後のニュートンなどにも、似たような誤りは多くある。ここでは主なものをあげる。

ケプラーの法則が発表されても「すべての天体は完全な円を描いて運動する」と主張し続けた。「楕円運動などをするわけがない」というようなケプラーを暗に批判する文も書いている。その意味では、ガリレオはアリストテレス的な考えにまだ縛られていた時代の人物であった。ケプラーのルドルフ星表が発表され、楕円軌道に基づいて惑星の位置予報がされる時代になっても、これを撤回しなかった。
地動説の証拠として潮汐をあげた。実際には、月と太陽の重力が原因であり、ガリレオの時代の科学ではまだ説明ができない現象であった。ガリレオ自身は、潮汐こそが地動説の最も重要な証拠だと考えていたふしがある。ただし、ガリレオのこの主張は、当時分かっていた科学的事実にも整合せず、最初から誤っていたものであった。もし、ガリレオの説が正しければ、満潮は日に1度しか起きないはずであるが、実際には通常2回起きる。ガリレオは、2度あるように見えるのは、地形などがもたらすもので例外的なものだと主張した。

その他の主な業績 [編集 ]

「小天秤」
「幾何学的・軍事的コンパス」
軍事コンパス

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