物理学への道標

こんにちはコウジです。
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今回は中世に概念・手法を確立していった偉人を紹介します。
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【1629年4月14日‐1695年7月8日】

【出典：出典：Wikimedia Commons】

ホイヘンスの生い立ち

ホイヘンスはオランダ物理学の歴史を感じさせます。

17世紀前半からホイヘンスのような
大物が出てくるのです。　

オランダの名家にホイヘンスは生まれライデン大学で

数学と法律を修めました。物理学はその知見を活かす

フィールドだったと言えます。特にホイヘンスは

数学で優秀さを発揮していたと言われています。

光学でのモデルは幾何学的なイメージを

しっかり作ると分かり易く話が整理しやすいのです。

ホイヘンスの業績

物理学関係の業績としては何より光学での業績が

顕著です。所謂「ホイヘンスの原理」は後の物理学者達

が波動を考えていく上でとても有益だった筈です。

波の性質が突き詰められていき、縦波とか横波とか

周波数とか周期とか最終的には波面や、さざ波も、

光も同じ定数で表現出来る現象となるのです。

この理解が重ね合わせの原理の土台として役立ち、

振動解析や音響解析へと話が進んでいくのです。

ホイヘンスから繋がる人脈

更に20世紀初頭にエーレンフェストやアインシュタインがホイヘンスの
母校であるライデン大学で議論していたと考えてみると、人々の繋がり
に小さな感動さえ覚えます。加えてライデン大学ではローレンツやカメリー・オネス
も研究を進めていくのです。

科学での一番最初の障壁は一般化を含めた

「理解」だと感じます。

一般の人々にも説明出来る

「言葉」を出来るだけ沢山、科学者が

作り出すことが大事です。その点で

ホイヘンスは初めの難しさを超えたのです。

ホイヘンスの他の業績

別途、ホイヘンスは土星の衛星タイタンの発見したり、振り子の原理を
理解して時計を制作したり、オリオン大星雲を発見してスケッチしたり、
その進取の精神には驚かされます。特に1675年ごろ、ホイヘンスは
火薬の反応を利用した運動装置（ピストンまたは往復運動機構）に関する
実験記録を残していますが、これが“内燃機関”と呼ばれる構造そのものかどうか
には議論があります。なおニュートン（Isaac Newton）の
『プリンキピア』（1687年）よりも先行して、動力の伝達や反動
に関する思索を行っていた点は注目に値します。

「瞬時に伝番していく撃力」に関する考察を、ホイヘンスが独自
に形にしているとも言えます。特筆すべき一面かと思えます。

なお、いわゆるエーテルの存在をホイヘンスは想定して

後の物理学に議論の土壌を残しました。

この功績も非常に重要です。

補足・修正すべき情報と一次資料確認

• Christiaan Huygens（1629-1695）はオランダ・ハーグ生まれで、数学・物理・天文学・計時機械など
  で幅広く業績を残しています。 Encyclopedia Britannica+2数学史+2

• 彼は1645年に Leiden University（ライデン大学）で数学・法学を学びました。
  Encyclopedia Britannica+1

• 光学・波動理論において「ホイヘンスの原理（Huygens’ principle）」を提起し、
  光波の伝播理論に大きな影響を与えました。 ウィキペディア+1

• 土星の環や衛星タイタンを発見・説明するなど、天文学分野の貢献も顕著です。 数学史+1

• 振り子時計を発明・特許取得し、計時技術の基礎を築いたことも確認できます。 数学史

なお、本稿での「火薬を使った往復型の内燃機関を形にした」という記述については、
確認できる一次情報が見っていません。確認が出来ましたら次の原稿で改訂します。

〆最後に〆

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Base of Huygens’s LIFE

Huygens was born into a well-known Dutch family and studied mathematics and law at Leiden University. It can be said that physics was a field where he could make use of his knowledge. He is especially said to have showed his excellence in mathematics. An optical model is easy to understand if you make a solid geometric image, and it is easy to organize the story. His physics-related work is particularly remarkable in “Optics”. The so-called “Huygens principle” should have been very useful for later physicists to think about waves.

Huygens’s work

The nature of the wave is scrutinized, and it becomes a phenomenon that the longitudinal wave, the transverse wave, the frequency, the period, and finally the wavefront, the ripples, and the light can be expressed by the same constant. This understanding serves as the basis for the principle of superposition, and the discussion progresses to vibration analysis and scale analysis.

Huygens’s reration

Also, given that Ehrenfest and Einstein were discussing at Leiden University, Huygens’ alma mater, at the beginning of this century, I am even impressed by the connections between people. In addition, Leiden University will also pursue research by Lorenz and Kamerlingh Ones.

I feel that the very first barrier in science is understanding, including generalization. It is important for scientists to create as many “words” as possible that can be explained to the general public. In that respect, Huygens surpassed his initial difficulties.

Huygens’s other works

You will also be amazed at the enterprising spirit of discovering Saturn’s moon Titan, understanding the principles of the pendulum to make watches, and discovering and sketching the Orion Nebula. Especially in 1675, it is said that the world’s first reciprocating internal combustion engine using gunpowder was formed. Since Newton’s Principia was published in 1687, it is assumed that Huygens has uniquely shaped his thoughts on “instantaneous transmission power.” I think this is a noteworthy aspect.

Huygens also left the ground for debate in later physics, assuming the existence of so-called ether. I think this achievement is also very important.

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（以下原稿）

1688年の関連原稿
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【1627年1月25日生まれ ~ 1691年12月31日没】

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ブレーズ・パスカル──数学・物理・哲学を貫いた思索の人

ブレーズ・パスカル（Blaise Pascal, 1623–1662）は、
フランス中部のクレルモン＝フェランに生まれた、
数学者・物理学者・哲学者です。
17世紀の科学革命期には学問の細分化が進んでおらず、
自然を探究する者は哲学者であり、同時に科学者でもありました。
パスカルはその典型であり、理論・実験・思想のすべてを
自らの思索によって貫いた人物でした。

1. 生涯と背景

幼少期から非凡な才能を示し、
わずか12歳で三角形の内角の和が180°であることを自力で証明した
と伝えられています。父エティエンヌ・パスカルは徴税吏であり、
パスカル少年は父の仕事を助けるために機械式計算機「パスカリーヌ」
を発明しました。これが世界初期の計算機のひとつとされています。

2. 数学への貢献

パスカルの数学的功績は幅広く、
とくに確率論の基礎を築いたことで知られています。
フェルマーとの書簡による「賭博問題」の議論は、
のちに期待値の概念や現代の統計理論の原点となりました。

また、「パスカルの三角形」の体系化や
『円錐曲線論（Essai pour les coniques）』の著述によって、
解析幾何の発展にも寄与しました。
これらの研究は、ニュートンやライプニッツの微積分理論の
基盤の一部をなしたとされています。

3. 物理学と実験哲学の領域

物理学における最大の功績は、
圧力の概念を面積との関係で定量化したことです。
この成果は「パスカルの原理（Pascal’s principle）」として知られ、
油圧機器などの工学分野に広く応用されています。

トリチェリの真空実験に触発されたパスカルは、
ピュイ・ド・ドーム山で気圧を比較する実験を行い、
気圧が高度により変化することを実証しました。
この観測は、「真空は存在する」との決定的な証拠を提示したのです。

また、実業家としても先見性を持ち、
パリで乗合馬車（世界初の公共交通システム）を実現しました。

4. 哲学と神への思索

晩年のパスカルは病弱ながらも精神活動を止めず、
信仰と理性を深く追求しました。
死後に見つかった断章集『パンセ（Pensées）』は、
あの有名な言葉──「人間は考える葦である」──で知られています。

彼は「人間は自然の中で最も弱い存在だが、
考える力を持つ点で偉大である」と述べ、
理性と信仰の共存を探り続けました。
数学的厳密さと宗教的情熱を併せ持つ思想は、
今日でも哲学者や科学者に強い影響を与え続けています。

5. パスカルの遺産と現代への影響

現在、「パスカル（Pa）」は圧力の単位として国際的に使われています。
また、20世紀にはプログラミング言語「Pascal」にもその名が冠され、
論理と計算を結びつけた彼の精神が現代に受け継がれています。

理性と信仰、数学と哲学、実験と思想を結ぶ
知の架け橋として、パスカルは今もなお、
「考える力」の尊さを私たちに問いかけています。

フランスの誇る偉人ですね。

〆

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（対応英訳）

 Blaise Pascal ,Born in France, is a physicist, mathematician and philosopher. Until around the 17th century, scholars involved in the natural sciences tended to be undivided, which is a part that makes us feel the times.

And above all, when it comes to Pascal, the remaining word, “human beings are reeds to think about,” comes to mind first. He was the one who established the way of thinking, which gives an impression close to that of an ancient Greek Philosopher. I don’t really feel the “scientific side” of human history up to the Middle Ages.

There is a functional beauty that arises from the accumulation of experience and culture, but I think the approach from experience, including the materials, was the main part of Way Of Tinking. Of course, the stagnation of thought seems to be a topic that has been discussed in many places. Returning to the story, Pascal was the one who kept thinking. His collection of Pascal’s manuscripts, Pensées, is famous. He thinks about things comprehensively.

After his death,

what he learned from his relics was that he also considered “God” as an Object  Of Thought, repeated various thoughts, considered probability theory and priorities, and used various proof methods. ..

As a practically straightforward example, he seems to have proved in his childhood that mathematically, when considering the sum of the angles of a triangle, the total is 180 degrees. He only draws one auxiliary line, but how happy he was when he came up with it. He must have been impressed.

Pascal’s works

In terms of physics, Pascal’s principle regarding pressure is famous, and since then, it has been widely used in hydraulic equipment. Pascal also has an aspect as a businessman, and realizes the Bus System that we call today in the form of a shared taxi.

Pascal has also been making mechanical calculators since his childhood. It seems that his purpose was to reduce the work of his father, his tax collector. It’s a little heartwarming anecdote. Also, it seems that Pascal’s face was drawn on 500 francs in France long ago. And Pascal died at the age of 39.

Above all, he established the concept of pressure in relation to area, and I think he has made great achievements in establishing it as the basis for later quantitative discussions. Today, Pascal has left its name as a unit of pressure.
He is a great man in France.

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止水圧力計測器
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【1623年生れ ~ 1668年没】

ヘンリー・パワー：Henry Power FRS

英国初期の自然哲学者／実験物理学者で、特に気体の圧力・体積関係（後に ボイルの法則 として知られる）に関する先行研究を行った人物です。

ヘンリー・パワーの来歴

ヘンリー・パワーは日本ではあまり聞かれない名前です。
調べてみると英国物理学で「しっかりとした仕事」をしています。
それにも関わらず日本ではあまり紹介がされていません。
日本語版ウィキペディアでの紹介が無く、
紹介は英語版のみです。(2023年4月情報）

実際には
「圧力と体積の関係の定式化」を考えていくともう少し後の時代に
ウィリアム・へンリーという別人も「気体の研究で出てくる」ので
注意が必要です。ヘンリーの法則はヘンリーパワーとは無関係です・

まとめると、

• 生年は概ね1623年とされています。
  microscopy-uk.org.uk+4eoht.info+4ウィキペディア+4

• 1641年に Christ’s College, Cambridge に入学（“matriculated … in 1641”）し、
  学士号 (BA) を1644年に取得。 ウィキペディア+1

• 続いて修士号 (MA) を1648年取得。 eoht.info+1

• 医学博士 (MD) は1655年取得とされています。 eoht.info+1

• 1663年7月1日、Royal Society のフェローに選出されました。 ウィキペディア+1

• 1668年12月23日、ニュー・ホール (New Hall) 付近で没、
  ウェイクフィールドのオール・セインツ教会
  （All Saints’ Church, Wakefield）に埋葬されました。 ウィキペディア+1

主な業績と位置づけ

• 主著は Experimental Philosophy（1664年刊）で、「Three Books: new experiments microscopical, mercurial, magnetical…」の副題が付きます。 quod.lib.umich.edu+1

• この本の中で、微視的観察（顕微鏡的）、水銀実験（真空・気体・圧力関係）、そして磁気・動力関係などを扱っています。 ウィキペディア+1

• 特筆すべきは、1653年以降、 Richard Towneley と共同で「気体の圧力と体積は反比例する」という実験関係を明らかにしていたという論があり、後に「ボイルの法則」として名付けられた関係を先行している可能性があります。 eoht.info+1

• ただし、この件については出版時期・優先権・クレジットの点で議論があり、Power の名前が歴史的にあまり前面に出ていない理由の一部とされています。 ウィキペディア+

今回ご紹介しているヘンリー・パワーは
王立協会で初めて選出された フェローの なかの1 人です。
情報が少ない方で意外に早くに亡くなっています。

具体的にパワーは、1641 年にケンブリッジで有名な
「クライスト カレッジ」で文学士号を得ました。
パワーは 1663 年 に王立協会のフェローに選出されています。
パワーと準男爵 ジャスティ・ニアヌス イシャムは、
最初に選出されたメンバーなのです。

ヘンリー・パワーの業績

パワーの唯一の出版された著作は「実験哲学」です。
3 冊からなる彼の本は、それぞれ観測の
方法論（corpuscularian theory）
と粒子理論を扱っています。また、
ヤコブス・グランダミクス
（ジャック・グランダミ、1588–1672）
の論文に対して反論をしています。

ボイルの法則との関連も特筆すべきです。
あらかじめ行った実験で、
パワーは、後に「ボイルの法則」として知られる
ガスの圧力と体積の関係を発見しました。

圧力と体積の関係に関して、Power は『Experimental Philosophy』
の中でその仮説を紹介しています。しかし、その出版後の状況を巡って、
出版前原稿や Towneley の研究との重複・優先発見の不明瞭さなどから、
Towneley が唯一の研究者として扱われるなど混乱が生じています。

ボイルの理論への言及は、「実験哲学」の出版よりも 1 年先行し、
ボイルのアイデアの上記宣伝の事情と、
貴族の科学者としてヘンリーよりボイルは有名なので、
パワーの理論が「ボイルの法則」として知名度があります。

ボイルはタウンリーが唯一の研究者であると誤解します。
それだからパワーの貢献が歴史上ほとんど失われているのです。
最後に、英語版ウィキペディアからパワーの業績部分を抜粋します。
ご参考としてください。（以下８行抜粋）

Henry Power discovered the relationship between the pressure and volume of a gas that later became known as Boyle’s law. This relationship was outlined in “Experimental Philosophy”. However, many may argue nevertheless that a prepublication manuscript of “Experimental Philosophy” cited the hypothesis as the sole work of Richard Towneley.

Boyle’s mention of the theory preceded the publication of “Experimental Philosophy” by one year, which, combined with Boyle’s promotion of the idea and his significant status as an aristocratic scientist, ensured the theory would be known as “Boyle’s Law”. Boyle attributed Towneley as the sole researcher, ensuring that Power’s contributions were all but lost to history.

〆

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（2023年4月時点での対応英訳）

　Perdonal History of Henry Power

Henry Power is a name not often ’heard’ in Japan.
I looked it up and felt he has done “a solid job” in British Physics.
Despite this, it has not so famous much in Japan.
in addition,
There is NO introduction on the Japanese version of Wikipedia,
The introduction is in English only.

in fact
Considering the “formulation of the relationship between
pressure and volume”, in a little later era
Another person named William Henry also
“appears in the study of gases,” so
We must Be careful!!.

Henry’s law seems to have nothing to do with Henry power.
Henry Power to introduce this time
One of his Fellows who was first elected to the Royal Society.

Specifically Power graduated in Cambridge in 1641 by the famous
He earned a Bachelor of Arts degree from ‘Christ College’.

He had power in which he was elected a Fellow of the Royal Society in 1663.
Power and his Baronet Justy Nianus his Isham,
He was the first elected member.

Achievements of Henry Power

Power’s published his one work, “Experimental Philosophy”.
His three books each deal with a corpuscular theory.
and particle theory. again,
Jacobus Grandamicus (Jacques Grandami, 1588–1672)
I am arguing against the paper of

He is also notable for his connection with Boyle’s law.
In his preliminary experiments, power was later found in “Boyle’s Law”
discovered the relationship between gas pressure and volume known as .

The relationship between pressure and volume is outlined in “Experimental Philosophy”.

But nevertheless the publication of “Experimental Philosophy” and Richard Townley’s
It seems that there has been confusion with only one job.

References to Boyle’s theory preceded the publication of “Experimental Philosophy” by a year,
Because of the above publicity of Boyle’s ideas and his power as an aristocratic scientist,
The theory of power became known as “Boyle’s Law”.

Boyle misunderstood that Townley was the sole researcher,
The contribution of power is largely lost to history.
Finally, I will excerpt Power’s achievements from the English Wikipedia.
Please use it as a reference. (6 lines below)

Henry Power discovered the relationship between the pressure and volume of a gas that later became known as Boyle’s law. This relationship was outlined in “Experimental Philosophy”. the sole work of Richard Towneley.

Boyle’s mention of the theory preceded the publication of “Experimental Philosophy”
by one year, which, combined with Boyle’s promotion of the idea
and his significant status as an aristocratic scientist,
ensured the theory would be known as ” Boyle’s Law”.

Boyle attributed Towneley as the sole researcher, ensuring that
Power’s contributions were all but lost to history.

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スピノザ全集
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オランダの哲学者をご紹介

バールーフ・デ・スピノザ（Baruch De Spinoza [baːˈrux spɪˈnoːzaː]）です。

本ブログでは物理学者や数学者を中心に取り上げていますが、
学問の背後にある「世界観」を形成した哲学者も紹介しておきたい
と思います。スピノザはその中でも特に、後世の自然科学や倫理思想に
強い影響を与えた人物です。

全く定量的な議論を行わなかった事例としてジョルダーノ・ブルーノ
等が思い浮かびますが定量的な表現を含んでいると言えば言える
議論をしていたのです。また、スピノザはその著作が後世に大きな
影響を与え、ラテン語名ベネディクトゥス・デ・スピノザ
（Benedictus De Spinoza）でも知られています。

そもそも、私がスピノザの名を思い出したのは太田氏の本、
「ガチョウ娘に花束を」のなかで‗アインシュタインの関連
で出てきた記述がきっかけです。その著作は現代の哲学や
倫理学においても重要な影響を持ち続けています。
彼の最も有名な著作は『エチカ』（Ethics）であり、
これは彼の倫理学的な思想を体系化したものです。

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デカルト哲学
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【1596年3月31日～1650年2月11日没】

デカルト概説

ルネ・デカルト（仏: René Descartes）は、

フランスに生まれた哲学者にして、数学者です。
そして。合理主義哲学の祖でもあります。
一般には近世哲学の祖として知られています。

「我思う、ゆえに我あり」の言葉は有名です。

思索の主体と対象を考えている命題で、当時主流

だったスコラ哲学による考え方と大きく異なります。

スコラ哲学に従えば、信仰とは自己を神に捧げる行為であり、

人間の力では到達しえない「真理」へと至る道とされていました。

信仰が人間では作り上げられない「真理」の獲得へと繋がっていくのです。

当時流行していたスコラ哲学の保守的な考え方に

デカルトは疑問を抱き、

新しい哲学的な命題を打ち立てたのです。

太陽の光が大地に降り注ぐように、

人間の理性が自然に活動する中で真理へと近づいて

いけるであろうという考えがデカルトの信念なのです。

デカルトの修業時代

経緯を考えていくと、デカルトは
イエズス会の学校に所属して研鑽を進めます。

先ずイエズス会のラ・フレーシュ (La Flèche) 学院
に入学します。当時、

イエズス会の学校はフランスに15校。

その中でもフランス王アンリ4世自身が

関わっていたラ・フレーシュ学院です。

当時はとても有名でした。

ラ・フレーシュ学院ではフランス中から
優秀な教師、生徒が集まっていました。

プロテスタントは「信仰と理性は調和しえない」
という教義に基づきます。

それに対してカソリックを掲げるイエズス会は
理性を信仰に取り入れてスコラ哲学を
教育カリキュラムに取り入れていました。

更に自然科学の前進となる考えも好意的に取り入れていて、

ガリレオ・ガリレイが望遠鏡で初めて木星の衛星を捉えた時には

学院ではお祝いの催しが開かれたそうです。

デカルトが教えを受けた学院では哲学は不完全なもので、

「その完成には哲学が必要である」と断言しています。

デカルトは学院で論理学・形而上学・自然学、占星術、

秘術（今で言う魔術の系統）を学んでいきます。

とりわけ自然科学の中で数学を好んで数学的な論法で

議論する事もありました。

デカルトの遍歴時代

遍歴の時代をデカルトは過ごすお話です。

22歳のときにデカルトはオランダで軍隊に参加します。

対象の時期は80年戦争での休戦期間なので、

デカルトの実戦参加は無かったであろうという考えが定説です。

それよりも寧ろ、軍隊の中での最新兵器の
開発にデカルトは興味を持ちました。

優秀な技術者と交流して知見を広める事が
大きな軍隊参加の目的の一つでした。

ベークマンとの幸運な出会い

後にデカルトはイザーク・ベークマンという人物

に出会い知的な刺激を受けます。ベークマンは医者でありながら

自然科学や数学に長けていました。

ベークマンからデカルトが知った概念は次のようなものです。
①原子の概念、
②真空の概念、
③運動保存の概念、です。

それらは現代の物理学へと繋がっていく概念です。
この時期にそうした概念の「基礎」が出来てきたのですね。
そしてベーグマンはコペルニクスの考えに共鳴していて支持していました。
ベーグマンと共にデカルトは思想を発展させていきます。
自由落下に対して見識を深め、
水圧に対して見識を深め、
三次方程式などの数学的な概念も発展させていきます。

〆

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About Descartes

René Descartes was a philosopher and mathematician born in France.
And. He is also the founder of rationalist philosophy.
He is generally known as the founder of early modern philosophy.

He is famous for saying, “I think, therefore I am. It is a proposition that considers the subject and object of contemplation.

This is a proposition that differs greatly from the viewpoint of Scholastic philosophy, which was the mainstream at the time.

According to the Scholastic philosophy, faith is an act that is originally formed by offering oneself.

Faith leads to the acquisition of “truth” that cannot be created by human beings.

Descartes questioned the conservatism of the scholastic philosophy

and Descartes questioned the conservatism of scholastic philosophy and formulated a new philosophical proposition.

Just as the sun’s rays fall on the earth. As the sun’s rays fall on the earth,

the natural activity of human reason Descartes’ belief is that

we can come closer to the truth through the natural activity of human reason,

just as the sun’s rays fall on the earth.

scholl days of Descartes

Descartes belonged to the school of the Jesuits,

where he studied. He first entered the Jesuit Institute of La Flèche.

At the time, there were 15 Jesuit schools in France.

Among them was the famous La Flèche Institute, where King Henry IV of France himself had involved.

There, excellent teachers and students gathered at that Jesuits.

Protestantism is based on the doctrine that “faith and attitude cannot be reconciled.

The Jesuits, on the other hand, were catholic, and they adopted reason

as an aggressor and incorporated scholastic philosophy into their educational curriculum.

They also favored ideas that advanced the natural sciences,

and celebrations they held at the Institute when Galileo Galilei first observed

the moons of Jupiter through his telescope.

In the doctrine of the Institute where they taught Descartes, philosophy was incomplete.

In the doctrine of the Institute where Descartes was taught,

philosophy is incomplete and “needs philosophy for its perfection”.

Descartes studied logic, metaphysics, natural science, astrology, and the mystic arts

(the lineage of what we now call witchcraft) at the Institute.

He was especially fond of mathematics in the natural sciences,

and sometimes used mathematical arguments in his discussions.

itinerancy of Descattes

After acquiring such a basic education, Descartes spent a period of itinerancy.

At the age of 22, Descartes joined the army in the Netherlands.

They said that he would not have fought in actual battles during this period,

as it was a period of truce during the 80 Years War.

Rather, Descartes had been interested in the development of the latest weapons in the army.

It seems that his goal was to interact with excellent engineers and broaden his knowledge.

Meet with Beekman

Descartes then met Isak Beekman, they gave an intellectual stimulus with each other.

Beekman was a doctor. Beekman also had knowkedge in the natural sciences and mathematics.

Descartes learned the following concepts from Beekman.
(1) the concept of the atom,
(2) the concept of the vacuum, and
(3) the concept of the conservation of motion.

These are concepts that lead to modern physics.

It was during this period that Desvarts got the “foundation” for such concepts.

And Beegman was sympathetic to and directed Copernicus’ ideas.

Descartes developed his ideas together with Beegman.

He gained insight into free fall, he gained insight into water pressure,

and he also developed mathematical concepts such as cubic equations.

(At first, I translated with www.DeepL.com/Translator (free version) and collected)