投稿者: 元）新人監督

こんにちはコウジです。
半年ごとの既存記事見直しの作業です。
今回は中世18世紀に概念・手法を確立していった偉人を紹介します。
では、ご覧ください。内容を整理し、リンクを見直しました。
現時点での英訳も考えています。

若き日のドルトン

John Dalton (1766–1844)
 — 英国カンバーランド生まれ、マンチェスターで没
出典：Encyclopaedia Britannica

ドルトンは若い時代に大変苦労をしています。

ドルトンの業績

〆

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Dalton of the young day

Dalton has a hard time very much in his younger days.

At first he was not able to enter the university because his family was a Quaker. In the U.K. at the time, the denomination which did not belong to an English national church received discrimination, and Dalton was not able to enter the university for a reason to be a Quaker.
_
A proposal of the atomism is big above all when I think about the achievements.
_
The theoretical soil which gave an atomic nucleus interaction directly on thinking about the root of the material in Physical Society of the early 19th century when Dalton studied it, and examined a result was poor.
_
He actually assumed an atom as the conclusion that thought about the mass ratio of the material concerned with a reaction while he thought about whether the way of thinking did how it, and it was established while Dalton approached it from the side of the chemical reaction and thought about a ground of “the law of multiple proportion” to say in now. The size of the atom does not need to be main interest in such consideration, too.

Business results of Dalton
Distance about reaction and the distance that is unrelated to a reaction become important for the consideration in the later nuclear reaction.
_
I meet you how the center of the feeling mind of the times of Dalton can assume reaction itself against it, and a phenomenon whether the groups of the material which raised purity react, and changes in quality to a different material is feeling mind.
_

In addition, Dalton leaves big work by the introduction of the physical quantity called “Joule” by the quantitative evaluation. In addition, because Dalton oneself was a color-blind person, even a study of the sense of color leaves work unfinished, and the word “ドルトニズム (Daltonism)” is still used.

（以下原稿）

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（以下原稿）

フランス革命とナポレオン時代を駆け抜けた一人の人物――ラザール・カルノー（1753–1823）。彼は「勝利の組織者（Organisateur de la Victoire）」と称され、革命期のフランス軍の再編を主導し、徴兵制の導入をはじめとする軍制改革で戦局を好転させました。一方で、政治家としては穏健な共和主義を堅持し、激動の時代にあって反対派からも尊敬を集めました。さらに、数学者・工学者としても、無限小解析の哲学的探求や幾何学・機械論の理論を残し、後世の技術者・数学者に影響を与えました。本稿では、彼の生い立ちから軍事・政治の実践、そして数学的業績と思想の融合までを、三章構成で丁寧に辿ります。

第一章：出発点 ― 少年期から技術者への道

幼年期・家庭背景と教育

ラザール・カルノーは 1753年5月13日、ブルゴーニュ地方ノレー（Nolay）
に生まれました。父親 Claude Carnot は弁護士・公証人で、
名門貴族とは言えないが地元で一定の社会的地位をもつ家柄でした。encyclopedia.com+2frenchempire.net+2
幼年期から読書好きで、哲学や古典に触れる環境があり、
古代ローマやストア哲学への親近感も育まれたとされます。encyclopedia.com+1

14歳頃にはオタン（Autun）の学院で哲学や古典を学び、その後、聖職者養成校で論理学・数学・神学を学ぶ機会もありました。ウィキペディア+2encyclopedia.com+2 そして 1771年、王立工兵学校 Mézières（École royale du génie de Mézières）に合格。工兵・砲兵技術・幾何学・水理学などを学び、工学技術と数学の融合的視点を養いました。Napoleon & Empire+3ウィキペディア+3Maths History+3

軍務・技術者としての初期歩み

1773年、学校を卒業し少尉（first lieutenant）として工兵隊に配属されます。ウィキペディア+2Maths History+2 以降、カレー（Calais）、シェルブール（Cherbourg）、ベトゥーヌ（Béthune）など各地で勤務しながら、砦設計・築城技術・要塞防衛理論に携わりました。Encyclopedia Britannica+3encyclopedia.com+3frenchempire.net+3

この間にもカルノーは、学術的な興味を持ち続け、数理的・工学的論文を著すようになります。1783年には Essai sur les machines en général（機械一般に関する試論） を発表し、摩擦や動力伝達効率、運動の原理について論じ、後の工学力学の発展に先鞭をつけました。ウィキペディア+3Maths History+3encyclopedia.com+3 また、1784年には王立アカデミー（ベルリンやディジョンなど）主催の無限小解析に関する競技問題に応じ、後年 1797年に出版される 『Réflexions sur la métaphysique du calcul infinitésimal（無限小計算の形而上学的反省）』 の原型となる論考を提出。Maths History+2encyclopedia.com+2

革命への関与と政治的意識

1787年、カルノーは文学・哲学サロンや学会活動を通じてマクシミリアン・ロベスピエールらと知己になります。encyclopedia.com+2ウィキペディア+2 1789年のフランス革命勃発のころには、技術者・理論家としての地位を背景に、行政改革案や国防政策への関与を試みるようになります。Napoleon & Empire+2Encyclopedia Britannica+2 彼は革命期の混乱のなかで、工兵技術と国家防衛の結びつきを強く意識するようになり、以降、軍事・政治の交差点に立つ道を歩みはじめます。

第二章：戦略改革者として ― 軍事理論と実践

革命戦争下の危機と抜本改革

革命期、フランスはヨーロッパ列強と多方面で戦火を交えることになります。多くの反乱勢力、外国軍の干渉などで国家存亡の危機に瀕しました。frenchempire.net+3Encyclopedia Britannica+3ウィキペディア+3 カルノーはこの危機下で、従来の募兵制・封建士官中心の軍隊を、国民全体を動員できる体制に変革する必要を痛感します。ウィキペディア+2Maths History+2

1789–1793 年代、カルノーは国民召集（levée en masse, 国民皆兵制度）や徴兵義務の構想を支持・主導し、敵対勢力に対抗できる数の兵力を確保する道筋を描きました。frenchempire.net+3ウィキペディア+3Maths History+3 また戦闘制度の刷新として、従来の一本道戦列（line）戦術を見直し、決戦点への集中攻撃や機動的運用を重視する戦略を採り入れます。encyclopedia.com+3Encyclopedia Britannica+3ウィキペディア+3

「勝利の組織者」としての活動

1793年、カルノーは革命政府の「公共安全委員会（Committee of Public Safety）」や「総防衛委員会（Committee of General Defence）」に加わり、軍事運営の中心人物となります。ウィキペディア+2Maths History+2 彼は軍隊の再編、補給・兵站の確立、戦力運用の戦略立案を担い、例えば諸戦線における統合司令系統や効率的な兵力配分を導入しました。Maths History+2Encyclopedia Britannica+2

伝説的なエピソードとして、コーブルグ（Coburg）率いる連合軍がパリ方面に迫った際、カルノーが前線へ赴き、自ら銃を取って部隊を鼓舞したという話があります。Maths History+1 当時、これは戦場としても政治的象徴としても大きなインパクトを残し、敵を撤退に追い込む一助となりました。Maths History

1794年、カルノーはロベスピエールら過激派と次第に距離を置き、テルミドール 9日 (9 Thermidor) のクーデタにも関与。ロベスピエール政権の崩壊後、カルノーは名声を得て「勝利の組織者」との呼び名を獲得します。Encyclopedia Britannica+2ウィキペディア+2

ディレクトワール時代・追放と復帰

ロベスピエール政権崩壊後、カルノーは 1795年に五人統領政府（ディレクトワール）に参加。彼は軍事政策・行政運営に関与しつつ、安定志向の方針を支持しました。ウィキペディア+2Encyclopedia Britannica+2 しかし 1797年「18 フリュクトイドのクーデタ（Coup of 18 Fructidor）」によって王党派系勢力排除の動きの中で、カルノーは立場を追われ、ドイツへ亡命します。ウィキペディア+2Maths History+2

ナポレオン台頭後、カルノーは 1800年一時的に軍務に復帰し国防大臣（Minister of War）に就きますが、ナポレオンの帝政化に批判的な立場を取ったため、再び政治から距離を置きます。ウィキペディア+2Napoleon & Empire+2 晩年には再び呼び戻され、アンヴェル（Antwerp）の防衛を任されるなど、最後まで国家防衛に関わりました。frenchempire.net+2Encyclopedia Britannica+2 1815年、ワーテルロー戦敗北後、カルノーは王政復古政権下で追放され、ワルシャワ・マグデブルクを転々とし、1823年8月2日マグデブルクで没します。ウィキペディア+2Encyclopedia Britannica+2

第三章：数学・思想・遺産

数学・工学における理論的業績

カルノーは軍事家としてだけでなく、理論工学・数学者としての側面も鮮明でした。1783年の Essai sur les machines en général は、機械運動・摩擦・伝動効率に関する理論的考察を含み、「動力伝達の連続性原理（principle of continuity）」という考えを打ち立てました。ウィキペディア+3encyclopedia.com+3Maths History+3 この考えは、のちに「仕事＝力×距離」「エネルギー保存」の概念と整合する先駆的視点と評価されます。encyclopedia.com+2Maths History+2

1797年には Réflexions sur la métaphysique du calcul infinitésimal を出版し、無限小解析の根底にある哲学的・形而上学的問いを扱いました。Maths History+2encyclopedia.com+2 これは彼がかねて応募していたアカデミー課題の拡張版でもあり、彼の数学観と物理直感の融合を示す著作です。Maths History+1

また、1803年には Géométrie de position（位置幾何学） を発表し、射影幾何学・相関図形の理論を展開。交比（クロス比, anharmonic ratio）を符号付きで扱うなど、幾何学の近代化に寄与しました。ウィキペディア+2Maths History+2 さらに、幾何学上の定理（カルノーの定理など）や流体力学における Borda–Carnot 方程式など、流体工学・力学理論にも名を残しています。ウィキペディア+2Maths History+2

ナポレオン時代には、彼に仰せつけられて Traité de la Défense des Places Fortes（要塞防衛論） を 1810 年に著し、要塞設計・防衛理論を体系化しようとしました。frenchempire.net+2Encyclopedia Britannica+2 この著作には、当時の砦設計理論・包囲戦理論を再検討した要素が含まれます。frenchempire.net+1

思想・政治観と理念

カルノーは革命期を通じて、急進主義・審判と粛清重視の方法には慎重で、共和制・市民法・制度の安定を重んじる「穏健共和主義者」の立場を保ちました。encyclopedia.com+2ウィキペディア+2 ロベスピエールら過激派と折り合えない部分を持ち、9 Thermidor の反動勢力との距離を取るなど、権力闘争の渦中でも原理を重んじようとした姿勢が見られます。Encyclopedia Britannica+2Maths History+2

また、彼は「教養」「市民道徳」「義務意識」といった理念を重視し、革命政府下において義務教育制度、公民義務としての兵役、憲法草案における市民義務条項などを提案しました。Maths History+3ウィキペディア+3encyclopedia.com+3 こうした考え方は、革命理念と市民国家建設の橋渡しを目指すものでもありました。encyclopedia.com+1

晩年、ナポレオン統治下・帝政時代には抑制的立場を取り、帝政への反対・権威主義批判を繰り返しました。帝政期にも軍事理論・数学研究を続け、政治には距離を取る時期も長くあります。Maths History+3frenchempire.net+3ウィキペディア+3

遺産と子孫、現代への影響

カルノーの子孫には、熱力学の父とされる サディ・カルノー（Sadi Carnot, 1796–1832） がいます。frenchempire.net+4ウィキペディア+4encyclopedia.com+4 また、彼のもう一人の子、ヒッポリト・カルノー（Hippolyte Carnot, 1801–1888）は政治家として活躍しました。ウィキペディア

カルノーの理論は、その後の機械論・力学・流体力学・幾何学の発展に影響を与えました。たとえば、彼の「動力伝達効率」・「連続性原理」の発想は、後のエネルギー概念・仕事／エネルギー保存論へとつながります。ウィキペディア+3encyclopedia.com+3Maths History+3 また、カルノーの幾何学的業績（位置幾何学など）は、射影幾何学・解析幾何学の発展に道を開いたとされます。ウィキペディア

政治・軍事面でも、国家総動員体制、兵站制度、戦略的軍隊再編構想などは、近代戦・国民国家時代の軍制設計に影響を与えました。彼の生涯・思想の記憶は、第三共和制期に高く顕彰され、彼自身の遺骨は 1889年、パリのパンテオンに改葬されました。ウィキペディアEncyclopedia Britannica

総括・結びに寄せて

ラザール・カルノーは、革命と帝政の激流を生き抜いた軍人・技術者・思想家であり、彼の業績は複合的かつ重層的です。幼年期から技術・数学に親しみ、フランス工兵制度で鍛えられた知性を背景に、革命期には軍制改革を通じて国を再建する中核を担い、その手腕から「勝利の組織者」と呼ばれるに至りました。同時に、数学・工学領域でも無限小計算の哲学的探究、力学・機械論・幾何学における理論的貢献を残し、技術と理論をつなぐ橋渡しを務めました。彼の政治観・市民意識もまた、激動の時代にあって異端でもありつつ説得力を持ち、後世への影響を絶やさないものとなりました。

革命と国家、戦争と技術、思想と数学――これらを統合しながら時代を駆け抜けた大カルノーの物語は、ただの歴史上の人物紹介にとどまらず、近代国家・技術文明・知の構築をめぐる一つの叙事詩でもあります。彼の歩みをたどることで、近代のヨーロッパが抱えた緊張と可能性、そして技術と政治が交錯する場所の重みが、より深く感じられることでしょう。

補足：一次情報（信頼できる出典付き）

• ラザール・カルノーの正式名：Lazare Nicolas Marguerite Carnot Encyclopedia Britannica+1

• 生年月日・没年月日：1753年5月13日（ノレー生まれ）、1823年8月2日（マクデブルク没） Encyclopedia Britannica

• 軍事改革：公共安全委員会（Committee of Public Safety）や国防委員会で、**徴兵制（levée en masse）**の導入を主導。 Encyclopedia Britannica

• 数学・工学著作：

  • Essai sur les machines en général（1783） Maths History+1

  • Réflexions sur la métaphysique du calcul infinitésimal（1797） EBSCO

  • Géométrie de position（1803）で射影幾何学に貢献。 ウィキペディア+1

• 要塞理論：彼の著作「De la défense des places fortes（強固な拠点防衛論）」で カルノー壁（Carnot wall） という防衛構造を提示。 ウィキペディア

• 教育・制度構想：彼はディレクトワール時代などで「公民義務としての兵役」や「市民教育制度」などを提案

〆

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A man who lived through the French Revolution and the Napoleonic era—Lazare Carnot (1753–1823). Known as the “Organizer of Victory” (Organisateur de la Victoire), he led the reorganization of the French army during the Revolution and turned the tide of war through military reforms such as the introduction of conscription. At the same time, as a politician, he upheld moderate republicanism, earning respect even from his opponents in an age of turmoil. Moreover, as a mathematician and engineer, he left behind philosophical explorations of infinitesimal analysis and theories of geometry and mechanics that influenced later generations of scientists and engineers.
This article carefully follows his life—from childhood and military practice, to political involvement, and finally to his mathematical achievements and ideas—in three chapters.

Chapter I: Beginnings — From Childhood to Engineer

Early Life, Family, and Education
Lazare Carnot was born on May 13, 1753, in Nolay, Burgundy.
His father, Claude Carnot, was a lawyer and notary. The family was not of high nobility but held a respectable social position locally. From a young age, Carnot was an avid reader, exposed to philosophy and the classics, and is said to have developed an affinity for ancient Rome and Stoic philosophy.

Around the age of fourteen, he studied philosophy and the classics at the academy in Autun, later attending a clerical training school where he studied logic, mathematics, and theology. In 1771, he was admitted to the Royal Engineering School at Mézières (École royale du génie de Mézières), where he studied military engineering, artillery science, geometry, and hydraulics—training that sharpened his ability to combine engineering with mathematical thought.

Early Career as an Engineer and Soldier
In 1773, Carnot graduated and was commissioned as a first lieutenant in the engineering corps. He served in Calais, Cherbourg, Béthune, and elsewhere, working on fortress design, fortification, and defense theory.

During this period, Carnot pursued scholarly interests, writing mathematical and engineering papers. In 1783, he published Essai sur les machines en général (“Essay on Machines in General”), where he discussed friction, efficiency of power transmission, and principles of motion—an early contribution to engineering mechanics. In 1784, he submitted a prize essay on infinitesimal analysis to European academies, which later evolved into his 1797 publication Réflexions sur la métaphysique du calcul infinitésimal (“Reflections on the Metaphysics of Infinitesimal Calculus”).

Involvement in the Revolution and Political Awareness
By 1787, through intellectual salons and scholarly activities, Carnot became acquainted with figures such as Maximilien Robespierre. At the outbreak of the Revolution in 1789, he began to contribute ideas on administrative reform and national defense policy, increasingly conscious of the link between engineering expertise and the defense of the state. From then on, he would walk the path between military affairs and politics.

Chapter II: The Strategic Reformer — Military Theory and Practice

Revolutionary Wars and the Need for Reform
During the Revolution, France faced wars on multiple fronts with European powers, rebellions, and foreign intervention, placing the nation in peril. Carnot recognized the necessity of replacing the old system of recruitment and aristocratic officers with a structure that mobilized the entire nation.

Between 1789 and 1793, he advocated and helped implement the levée en masse—a mass national conscription—ensuring the manpower needed to resist enemies. He also reformed battle tactics, moving away from rigid line formations and emphasizing concentrated attacks on decisive points and flexible maneuvering.

The “Organizer of Victory”
In 1793, Carnot joined the Committee of Public Safety and the Committee of General Defence, becoming central to military planning. He reorganized the army, established supply lines and logistics, and devised strategies for effective deployment, introducing unified command structures and rational troop distribution.

A legendary episode tells of him personally rallying troops at the front, musket in hand, when coalition forces under Prince of Coburg threatened Paris—a symbolic and morale-boosting act that contributed to repelling the enemy.

By 1794, distancing himself from Robespierre and participating in the coup of 9 Thermidor, Carnot gained widespread acclaim and earned the title “Organizer of Victory.”

Directory, Exile, and Return
After Robespierre’s fall, Carnot joined the five-member Directory in 1795, where he played a role in military and administrative policy, favoring stability. But in 1797, during the Coup of 18 Fructidor, he was forced into exile in Germany.

After Napoleon’s rise, Carnot briefly returned to public service in 1800 as Minister of War, but his opposition to the imperial regime soon led him to withdraw again. Later, he was recalled to defend Antwerp and remained committed to national defense until the end of his life. After Waterloo in 1815, he was exiled under the restored monarchy and died in Magdeburg on August 2, 1823.

Chapter III: Mathematics, Thought, and Legacy

Theoretical Achievements in Mathematics and Engineering
Carnot was not only a military leader but also a significant mathematician and theorist. His 1783 Essai sur les machines en général introduced the principle of continuity in mechanical power transmission—an idea anticipating later concepts of work, energy, and conservation.

In 1797, his Réflexions sur la métaphysique du calcul infinitésimal addressed the philosophical foundations of infinitesimal calculus, merging mathematical reasoning with physical intuition.

In 1803, he published Géométrie de position (“Geometry of Position”), developing ideas in projective geometry, including the use of the cross-ratio with signs, advancing modern geometry. Other contributions include Carnot’s Theorem in geometry and the Borda–Carnot equation in fluid mechanics.

In 1810, at Napoleon’s request, he wrote Traité de la Défense des Places Fortes (“Treatise on the Defense of Fortresses”), which systematized contemporary fortification theory and siege defense.

Political Ideas and Civic Philosophy
Throughout the Revolution, Carnot remained a moderate republican, cautious of extremism and purges, and prioritizing stability and civic institutions. He supported ideas of civic duty, public education, and mandatory military service as elements of a citizen’s responsibility to the republic. His proposals linked revolutionary ideals with the construction of a modern civic state.

During the Napoleonic era, he often stood in opposition to authoritarian tendencies, maintaining a principled stance even as he continued his scientific work.

Legacy and Descendants
Carnot’s son, Sadi Carnot (1796–1832), became known as the “father of thermodynamics.” Another son, Hippolyte Carnot (1801–1888), was an influential politician.

His theoretical contributions shaped the development of mechanics, geometry, and fluid dynamics. His principles of power transmission and continuity prefigured energy conservation, while his Geometry of Position influenced modern projective geometry.

Militarily, his innovations in mobilization, logistics, and army reorganization influenced the structure of modern national armies. His memory was honored in the Third Republic, and in 1889 his remains were reinterred in the Panthéon in Paris.

Conclusion

Lazare Carnot was a soldier, engineer, and thinker who navigated the turbulent currents of Revolution and Empire. Trained in mathematics and engineering, he played a central role in saving revolutionary France through military reform, earning the name “Organizer of Victory.” At the same time, he pursued deep inquiries into mathematics and mechanics, building bridges between theory and practice.

His political vision, emphasizing moderation, civic duty, and republican values, gave him a distinct and enduring place in the tumult of his age.

The story of Carnot—where revolution and state, war and technology, thought and mathematics intersect—is not only a historical biography but also an epic of how modern states, technological civilization, and scientific knowledge were forged. To trace his path is to glimpse the tensions and possibilities of modern Europe, and the weight of the crossroads where politics and science meet.

こんにちはコウジです。
半年ごとの既存記事見直しの作業です。
今回は中世18世紀に概念・手法を確立していった偉人を紹介します。
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（以下原稿）

応用解析学入門
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出典：Wikimedia Commons, “Pierre-Simon Laplace” (public domain)

天文学者ラプラス

ラプラスはフランスの数学者にして物理学者、天文学者です。

ニュートンの後に時代に天文学の理解を進めました。名著である
「天体力学概論」(traité intitulé Mécanique Céleste)「確率論の解析理論」
をまとめています。 1789年には、その功績を評価され
ロンドン王立協会フェローに選ばれています。

ラプラスの業績

ラプラシアン（ラプラス作用素）：Δ(∇の二乗）：ベクトルの勾配と表現できます。

ラプラス方程式：ラプラシアンを＝０としたは2階の微分方程式で，
一般的に3つの座標変数をちます。

カント-ラプラスの星雲説：1755年にカントが唱え、96年にラプラスが補説。
太陽系の起源として星雲状ガス塊であると考えました。
出典：Wikimedia Commons, “Pierre-Simon Laplace” (public domain)

決定論者ラプラス

ラプラスは決定論者です。ある時点の後に起きるすべての現象は、
それ以前の条件に起因し、完全に決定されていると考えていました。

Wikipediaによると決定論とは「ある特定の時間の宇宙のすべての粒子の運動状態が
分かれば、これから起きるすべての現象はあらかじめ計算できるという考え方」です。

「全ての事象の原因と結果は因果律に支配されているが故に、
未来は一意的に決定される」とする
「因果的決定論」に属しています。
決定論のなかでも「強い」部類のものであるとされているのです。

但しラプラスは真面目に考えています。いわゆるラプラスのいう
「ラプラスの悪魔」に対して考察しているのです。
考えたら無茶苦茶な悪魔です。

「ある瞬間における全ての物質の力学的状態を知ることが出来る。
同時に、全てののデータを解析できるだけの能力の知性」という悪魔です。

まさに「決定論的での神ってる存在」です。
因果律に重みを置きすぎているともいえますね。

定まっている未来を完全に見通すことができる者」という
概念的なとしての「仮定(命題)」だといえます。

現代的な一つの答えとしては「ラプラスの悪魔は居ません。」
そもそも悪魔の考えには時間の可逆性が黙認されていて
いわゆる「エントロピー増大」の概念がありません。
枡から落ちた豆達は同じ枡に戻れないのです。

ラプラスは「特定の時間の宇宙の全ての粒子（原子と考えて良いです）の運動状態が分かれば、これから起きる全ての現象は予め計算出来る」という考えに至りました。それを全て理解している空想上の存在を「ラプラスの悪魔」と想定しました。後々の我々の考え方で悪魔を考えていくと難題が幾つも出てきます。

単純化の為に原子の重心のような物だけを考えて、それらが相互作用する状況を考えてみた所で無意味です。原子は生成消滅していますし、原子間を介在するフォトンとかフォノンとかいった準粒子が原子の間で介在して相互作用するからです。「ラプラスの悪魔」この考え方は決定論のなかでも特に、未来は一意的に決定的であるとする「因果的決定論」に従っています。

結局、ラプラスの没後に確立された量子論での認識形式を取り入れた時点でラプラスの「悪魔の議論」は無意味となりました。単純に悪魔の描く姿を当てはめた所で現実との相関がとれず机上の空論の感が否めません。コペンハーゲン解釈が正しいとする時点で「悪魔の議論」は成り立たないとする批判もありました。観測が量子力学の制限を受ける中で厳密解釈を成り立たせてしまうと、仮定が限りなく多くなるのです。

結局のところ「ラプラスの悪魔」とは、「ある瞬間での全ての構成原子達の力学的状態と相互間に働く力を知る事が出来たとしたら、かつ仮に全てのデータ（パラメター）を解析出来る能力を備えた知性」が世の中に居たとしたら、、という仮定のもとに進められた議論だったのです。そこから話を広めてあらゆる因果律の決定した姿を見通せる「悪魔」のような「ずる賢い存在」を考えたりもしました。

話が独り歩きした後は、もはや「原子の議論」よりも「分からない話」を挟んで
「不可解な結論出す議論」を不快に思う気分と雰囲気だけが残るかと思えます。

ただ、こんなご紹介をして致しましたが、ラプラスの業績にもう一度立ち返ると目を見張る所が多々あります。現代制御で使うPIDの考えに繋がる伝達特性を使った考え方等は当時の数学者の中でも比類なき部類に入るかと思えます。この点は改めて特筆すべきです。
出典：Wikimedia Commons, “Pierre-Simon Laplace” (public domain)

政治家ラプラス

ラプラスはナポレオン・ボナパルトの統領政府で1ヵ月余の間、
内務大臣に登用され元老院議員を努めていました。

その後に王政復古の大号令が出されて後は、ルイ18世の下で
貴族院議員として活躍しています。意外な一面ですね!!

補足・詳細情報

• 生年・没年：1749年3月23日（ノルマンディー地方 ― ボーモン＝アン＝オージュ）
  生まれ、1827年3月5日（パリ）没。Encyclopedia Britannica+1

• 主著：

  • 『Traité de mécanique céleste』（1798-1825）ウィキペディア+1

  • 『Théorie analytique des probabilités』（1812）Encyclopedia Britannica+1

• 業績の一端：

  • ラプラス方程式・ラプラス変換などが数学・物理で基盤となっている。ウィキペディア+1

  • 星雲仮説（カント‐ラプラスの星雲説）を補強。The Linda Hall Library+1

• 決定論の立場：ラプラスの悪魔という思考実験で、「全ての粒子の状態を知れば
  未来も分かる」という因果的決定論を象徴。ウィキペディア+1

• 政治的経歴：ナポレオン時代の内務大臣就任（1799年11月12日〜1799年12月25日）
  ウィキペディア+1

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astronomer laplace

Laplace was a French mathematician, physicist, and astronomer.

He advanced the understanding of astronomy in an era after Newton. A masterpiece
“Introduction to Celestial Mechanics” (traité intitulé Mécanique Céleste) “Analytical Theory of Probability Theory”
I am summarizing. In 1789 he was recognized for his
He has been elected a Fellow of the Royal Society of London.

Laplace’s achievements

Laplacian (Laplace operator): Δ squared: Can be expressed as the gradient of a vector.

Laplace equation: Setting the Laplacian = 0 is a second-order differential equation,
Generally, there are three coordinate variables.

Kant-Laplace’s nebula theory: Posted by Kant in 1755, supplemented by Laplace in 1996.
He believed that the origin of the solar system was a nebular gas mass.

determinist laplace

Laplace is a determinist. All phenomena that occur after a certain point are
It was attributed to previous conditions and was thought to be completely determined.

According to Wikipedia, determinism means that “the state of motion of
all particles in the universe at a particular time is
The idea is that if we understand this, all phenomena that will occur
in the future can be calculated in advance.

“Because the cause and effect of all events are governed by the law of causality,
the future is uniquely determined.”
It belongs to “causal determinism”.
It is considered to be one of the “strong” types of determinism.

However, Laplace is thinking seriously. So-called Laplace’s
He is considering “Laplace’s Demon.”
If you think about it, he’s an unreasonable devil.

“It is possible to know the mechanical state of all matter at a given moment.
At the same time, it is a devil with an intelligence that is capable of analyzing all data.

It’s exactly like a “deterministic God”.
It can be said that he places too much weight on the law of cause and effect.

“A person who can completely foresee the fixed future.”
It can be said to be a conceptual “assumption (proposition).”

politician laplace

Laplace served in Napoleon Bonaparte’s government for just over a month.
He was appointed Minister of the Interior and served as a member of the Senate. .

After that, the Great Decree for the Restoration of the Monarchy was issued,
and after that, under Louis XVIII.
He is an active member of the House of Lords. That’s a surprising side!!

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半年ごとの既存記事見直しの作業です。
今回は中世18世紀に概念・手法を確立していった偉人を紹介します。
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（以下原稿）

気球玩具
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【1746年11月12日生まれ ~ 1823年4月7日没】

Wikimedia Commons のパブリックドメイン

シャルルの生い立ち

その名を全て書き下すと、

ジャック・アレクサンドル・セザール・シャルル
：Jacques Alexandre César Charles

カールという名前をフランス風に読むと
シャルルとなるそうです。
シャルルは、1746年11月12日、フランス・ロワレ県ボージュンシー
（Beaugency）に生まれました。化学の解説+2Encyclopedia Britannica+2
若年期は財務省（当時のフランス王国の財務部門）に勤めていましたが、
次第に物理学・化学・気球および気体の研究へと興味を移しました。
エンサイクロペディア.com+1
彼は1783年8月27日に、世界で初めて水素ガス（軽い気体）を用いた
飛行体（気球）を実験的に打上げました。

そういえば、セザールって
ミドル・ネームもフランス風ですね。

物理学で出てくるシャルルは
フランスに生まれた発明家にして物理学者
にして数学者、そして気球乗りです。

物理学者としては
ボイル・シャルルの法則で有名ですね。

それと同時に水素を使った気球で
初めて飛行した人なのです。

シャルルの研究業績

シャルルは
①「ボイルの法則」や、
②キャヴェンディッシュの仕事の研究や
③J・ブラックら当時最新の仕事を研究していき、
「水素の物性」に着目し続けました。

水素の比重が空気に比べて、とても軽いのでシャルルなりの発想で考え、水素を気球に応用出来ると考えたのです。「水素の比重が軽い」という事実を「水素の塊は浮かぶだろう」と考えていったのです。そこでシャルルはプロトタイプの気球を設計しロベール兄弟に製作を依頼しました。パリの工房で気球を作り始めたのです。材料としてはゴムをテレピン油に溶かし、絹のシートにテレピン油を塗った物を使っています。

シャルルの有名な実験

1783年8月27日にシャルルとロベール兄弟は、今のエッフェル塔がある場所で世界初の水素入り気球の飛行試験を行いました。その場所には御爺さんだったベンジャミン・フランクリンもアメリカから見に来ていたそうです。そして、ベンジャミンフランクリンはその年の暮れには別の気球を使って有人気球の飛行を行っています。

【引用：Wikimedia Commons のパブリックドメイン】

この時には「王家からルイ・フィリップ2世が率いた一団が見ていて、着陸時に馬で気球を追いかけ、シャルルと同乗していたロベールが気球から降りる際に気球が再び浮かないよう押さえつけた」、というエピソードが残っています。【カッコ内の引用はwikipediaから】
まさに国中の人が注目していたイベントだったのですね。

40万人がシャルルの初飛行を見たと言われています。特にプロジェクト資金集めとして募金を募ったのですが、応じた数百人は特等席で離陸を見れたそうです。その席にはアメリカ合衆国大使としてのベンジャミン・フランクリンもいました。この時代から挑戦を通じて国際交流が実現していたのですね。また、シャルルの尊敬していたジョセフ・モンゴルフィエも居たそうです。そしてアメリカには自由の女神が今でもあります。

【引用：Wikimedia Commons のパブリックドメイン】

そうした冒険家が残した法則がシャルルの法則です。
V1/T1 = V2/T2 として簡単化出来ますが、
異種気体の体積と温度の関係を簡単に
表していますね。実験、経験から事実が
導き出される良い例だといえます。

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〆

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About sharles　

If you write down all the names, Jacques Alexandre César Charles

If you read the name Karl in a French style, it will be Charles. Also, the middle name of Cesar was French.

Charles’s work

Charles, who appears in physics, is an inventor, physicist, mathematician, and balloonist born in France. He is famous as a physicist for Boyle-Charles’ law. At the same time, he was the first person to fly on a hydrogen balloon.

Charles is actually

① “Boyle’s Law” and

② Research on Cavendish’s work

③ J. Black and others researched the latest work at that time,

He continued to focus on the “physical characteristics of hydrogen.”

He thought that the specific density was much lighter than that of air, so he thought of it as Charles’s idea and could apply it to balloons. So Charles designed a prototype balloon and asked the Robert brothers to make it. He started making balloons in a workshop in Paris. The material used is rubber dissolved in turpentine and coated on a silk sheet.

Charles’s famous experiment

On August 27, 1783, the Charles and Robert brothers conducted the world’s first flight test of a hydrogen-containing balloon at the location of the current Eiffel Tower. At that time, his grandfather Benjamin Franklin also came to see him from the United States. And Benjamin Franklin made his first flight of a popular balloon at the end of the year using another balloon.

At this time, “a group led by Louis Philippe II was watching from the royal family, chasing the balloon with a horse at the time of landing, and holding down the balloon so that it would not float again when Robert, who was on board with Charles, got off the balloon.” The episode remains. [Quotation in parentheses is from wikipedia]
It was an event that people all over the country were paying attention to.

It is said that 400,000 people saw Charles’ first flight. In particular, we raised funds to raise funds for the project, but it seems that hundreds of people who responded were able to see takeoff in the special seats. There was also Benjamin Franklin as the United States Ambassador to the seat. From this era, international exchange has been realized through challenges. There was also Joseph Montgolfier, whom Charles respected.

The law left by such adventurers is Charles’s law. It can be simplified as V1 / T1 = V2 / T2, but it simply shows the relationship between the volume and temperature of different gases. I think this is a good example where facts can be derived from experiments and experiences.

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果物発電
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【1745年2月18日生まれ ~ 1827年3月5日没】

出典：Alessandro Volta (portrait). Public Domain.
Source: Wikimedia Commons.

　ボルタについて

ボルタの名は正確には

アレッサンドロ・ジュゼッペ・アントニオ・

アナスタージオ・ヴォルタ伯爵

：Il Conte Alessandro Giuseppe Antonio Anastasio Volta_

という長い名前ですが日本では単純に「ボルタ」

と表現しています。以後この表記を使います。

ボルタは18世紀から19世紀にかけて活躍したイタリアの物理学者で、
電池の発明者として知られています。ボルトといえば電池での指標ですよね。

ボルタは1745年にイタリア、コモ湖地域のコモ市で生まれ、
1827年に同地で亡くなりました。イタリアで生まれ
物理学の研究者となります。そしてイタリアで人生の幕を閉じます。

ボルタの人生を整理していくと
「色々な国で物理学が発展してきたのだなぁ」
と実感することが出来るはずです。ナポレオンとも絡みました。

　ボルタの業績

特筆すべきは実験的に静電容量を観測し、

電荷と電位を明確に分けて議論する土壌を作りました。

初学者には混同されがちですが
電位と電圧（電位差）は明確に
異なる概念です。アースして低電位側を
地球の地面と同じ電位状態にした時に
完全に両者は一致しますが通常は異なります。

ボルタは、導体上に蓄えられた電荷がもたらす電位を定量的に扱い、
さらにその電位差＝電圧という概念を明確にしました。

その功績は電位差の
単位であるボルトとして残っています。

ボルタはまた、電池の発明でも成果を残しました。
世界初の電気貯蔵装置の開発です。
無論、初期の電池は
危険性・貯蔵量・電圧の持続特性といった点で
現代の物と見劣りするでしょう。しかし、
電気を貯めて持ち運びする発想は素晴らしいものです。

現代でも発展を続ける大事な技術です。ヴォルタは電気の研究に取り組み、電池の原理を確立しました。彼が発明したのは、「ヴォルタ電池」として知られる初の化学電池で、電流を生成するために化学反応を利用した装置でした。

この発明は電池技術の基盤を築き、電気学の発展に寄与しました。
電池の電位差（電圧）の単位「ボルト」は、
アントニオ・ヴォルタにちなんで名付けられています。

ボルタとナポレオン　

最後に意外なエピソードを残します。
ボルタはナポレオンが大好きでした。
逆にナポレオンもボルタに敬意を示します。
そんな関係ですから、ナポレオンの在位中に
ボルタは伯爵の称号を与えられています。

〆

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About Volta

The name of Volta is exactly the long name of Alessandro Giuseppe Antonio Anastasio Volta_: Il Conte , but in Japan it is simply expressed as “Volta”. We will use this notation hereafter. Volta was born in Italy and became a physics researcher.

Job of Volta

Of particular note is the experimental observation of capacitance and the creation of a soil for discussions that clearly separate charges and potentials. Often confused by his beginners

Potential and voltage (potential difference) are distinctly different concepts. When grounded and the low potential side is in the same potential state as the earth’s ground,They are exactly the same, but usually different. The electric potential fluctuates depending on the case and is a natural physical quantity.

The potential, which is the accumulation of electric charge, is quantitatively expressed, and the voltage (potential difference) can be clarified using the difference in potential. The achievement remains as a bolt, which is a unit of potential difference.

Volta has also been successful in inventing batteries.
He is the development of the world’s first electric storage device.
Of course, for early batteries
Hazard, storage capacity, and voltage persistence characteristics
Inferior to modern ones in that
You will do, but you can store electricity and carry it around.
His ideas he makes are wonderful.
It is an important technology that continues to develop even today.

Volta and Napoleon

Lastly,
Volta loved Napoleon.
On the contrary, Napoleon also pays homage to Volta.
Because they are such two people, during Napoleon’s reign
Volta has been given the title of Count.

〆

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実験用分銅
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　画像出典：Wikimedia Commons, Charles-Augustin de Coulomb
Public Domain （パブリックドメイン）

クーロンの人物像

クーロンの名前は正確には

シャルル＝オーギュスタン・ド・クーロン

（Charles-Augustin de Coulomb)

と記載されます。フランス人です。調べてみると
もともとクーロンは測量の仕事などもしていました。
時代柄、色々な分野で功績を残しています。

　クーロンの研究生活

まず、力学的な側面では摩擦に関する研究があります。
とても意外な側面だと思えました。
電磁気学で著名なクーロンが表面状態の考察をしているのです。

電磁気の担い手はとても微細な目に見えない存在、電子であるのに反して
摩擦現象（目に見える現象）はそれら微細粒子が物凄い数集まっています。
共通しているのは“力をどれだけ正確に測るか”という姿勢なのです。
そして、相互作用の複雑な運動した結果として論じられる現象なのです。

一般に人にとっては後述する「ねじり天秤」のデリケートさと
電子の影響は結びつきませんでした。

クーロンは特定の機械が動く時点を考察しています。
「部品間での摩擦とロープの張力」を考慮して
機械全体での動きを論じています。

詳細を追いかけたらきっと

現代の我々から見ても興味深い筈です。

工学的な側面と表面物性からアプローチして

細かく考察すると面白い筈です。そして何より、

当時の視点からは革新的な研究だろうと思えます。

　クーロンと電磁気学

画像出典：Wikimedia Commons, Charles-Augustin
de CoulombPublic Domain （パブリックドメイン）

電磁気的な側面では「ねじり天秤」での実験が有名です。

微細な力を検知出来るような仕組みで導体表面

での帯電状態を計測したのです。生活の視点では、

力学は目で見て分かりやすく、電磁力学は目で見て

分かり辛いと言えます。それだから、今でも

静電気でびっくりしたり、手品の種として

電気的性質が使われたりします。

当然、今でも高電圧の配線は子供の手の

届かない所に敷設され、運用されているのです。

クーロンは結果的に電荷に働く力は距離の自乗

に反比例すると示しました。こうした電磁気学における

業績が広く認められ、クーロンの名前は電荷の単位

として今も使われています。クーロンの考えは

後の電磁気学、長い目で見れば

場の理論につながっているのです。

〆　

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About Coulomb

The name of Coulomb is written exactly as Charles-Augustin de Coulomb. He is french When I looked it up, Coulomb was also doing surveying work. He has made achievements in various fields due to his time.

Coulomb job

First, on the mechanical side, there is research on friction. This fact seemed to be a very surprising aspect. Coulomb, a well-known in electromagnetism, considers the surface state.

The bearer of electromagnetism is a very fine existence, an electron, whereas the friction phenomenon is a phenomenon that is discussed as a result of the complicated movement of the interaction by gathering a tremendous number of these fine particles. It was not related to the delicacy of the “torsion scales” described later.

Coulomb considers when a particular machine will move. He discusses movement throughout the machine, taking into account “friction between parts and rope tension”. If he chases the details, it will surely be interesting to us today. It should be interesting to approach him from the engineering side and the surface physical characteristics and consider it in detail. And above all, from the perspective of those days, it seems to be an innovative research.

 Electric side of Colomb job

On the electromagnetic side, experiments with “torsion scales” are famous. He measured the state of charge on the surface of the conductor with a mechanism that could detect minute forces. From the perspective of life, mechanics is easy to understand visually, and electromagnetic dynamics is hard to understand visually. Therefore, they are still surprised by static electricity and electrical properties are used as a seed for magic tricks.

Of course, high-voltage wiring is still laid and operated out of the reach of children. Coulomb eventually showed that the force acting on the charge is inversely proportional to the square of the distance. His work in electromagnetism has been widely recognized, and the Coulomb name is still used as a unit of charge. Coulomb’s ideas led to later electromagnetism, the theory of fields in the long run.

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解析力学
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【1736年1月25日生まれ ~ 1813年4月10日没】

（引用：Wikipedia）

その名を全て書き下すと、

ジョゼフ＝ルイ・ラグランジュ

：Joseph-Louis Lagrange

ラグランジュの生きた時代

ラグランジュはイタリアのトリノで生まれ

プロイセン王国・フランスで活躍しました。

そんな彼の生きた人生は革命の起きていた時代でした。

同時代のラボエジェが処刑された事に際し
ラグランジュは何故自身が生き延びたか
自問自答したと言われています。
何故ならラグランジュはマリー・アントワネット
の先生を務めていたからです。

ラグランジュの業績　

学問の世界でラグランジュは多大な業績を残しています。
物理学者というより数学者としての仕事に思えてしまいます。

力学体系の整理をしてラグランジュ形式と言われる
理解を進めています。ラグランジュが導入した力学体系は、
現代では「ラグランジアン（Lagrangian）」と呼ばれ、
解析力学の基礎として広く使用されています。

解析力学と呼ばれる分野で、

ラグランジュ方程式につながります。

後の数論につながる議論もしていますし、

天体に関する研究等もしています。

　考え方の有効性

ラグランジュの解析的な考えが有効だったのは

各種物理量を一般化して変分と呼ばれる類の

「数学的な形式」につながるからです。

後の量子力学はニュートンの作った微積分

だけではなく物理量の関係を

ラグランジュの使ったような関係で表現します。

つまり、

「ラグランジュアン」と呼ばれる数学形式を使います。

また、ラグランジュはエネルギー保存則から

最少作用の原理を導きその考えは力学に留まらずに

電磁気学・量子力学でも使われています。

こういった定式化が後の体系理解に不可欠です。

ラグランジュの未定乗数法や

定式化されたラグランジュアン

は誰しもが認める見事なものです。

そして、ラグランジュの名は

今でもエッフェル塔に刻まれています。

彼の残した仕事と栄誉と共に。

〆

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If you write down all the names,

Joseph-Louis Lagrange

The era of Lagrange’s life

Lagrange was born in Turin, Italy and was active in the Kingdom of Prussia, France. His life was a revolutionary era.

When his contemporary Labo Eger was executed, Lagrange might have asked himself why he survived.

Because he was a teacher of Marie Antoinette.

Lagrange’s achievements

In the academic world, Lagrange has made great achievements. He seems more like his job as a mathematician than as a physicist.

He organizes the mechanical system and promotes the understanding of what is called the Lagrangian form. I also used a lot of relationships called Raglan Yuan when I was a student.

In a field called analytical mechanics, it leads to the Lagrange equation. We are also discussing things that will lead to later number theory, and we are also doing research on celestial bodies.

Effectiveness of thinking

Lagrange’s analytical idea was effective because it generalizes various physical quantities and leads to a kind of mathematical form called variation.

Later quantum mechanics expresses not only the calculus made by Newton but also the relationship of physical quantities with the relationship used by Lagrange. In other words, it uses a mathematical form called “La Grand Juan”.
In addition, Lagrange derives the principle of minimum action from the law of conservation of energy, and the idea is used not only in mechanics but also in electromagnetism and quantum mechanics. A paradigm shift in these formulations is essential for later systems.

The Lagrange’s undetermined multiplier method and the formalized Lagrange Jean are undisputed and stunning.

And the name of Lagrange is still engraved on the Eiffel Tower. With the work and honor he left behind.

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被写体：Joseph Black (ジョセフ・ブラック)
画像提供：Wellcome Collection
所蔵番号：V0000836　権利：Public Domain マーク（商用利用・改変可）
出典ページ：https://wellcomecollection.org/works/cc7v9b6p

ジョゼフ・ブラック（1728-1799）は、近代熱学と化学の黎明期を支えた
スコットランドの思想家・実験科学者です。彼は、固体や液体の相変化時に加えられても
温度変化を示さない「潜熱（latent heat）」の概念を打ち立て、物質ごとに異なる
「熱容量（あるいは比熱）」の違いを定量化する道を切り拓きました。また、ブラックは、
いわゆる「固定空気（fixed air）」、つまり現在の二酸化炭素（CO₂）の存在を明らかにし、
ガスを定量的に扱う手法を取り入れることで、化学実験の定量性を普及させました。

さらに、ブラックは、スコットランド啓蒙主義の中心に位置し、
デイヴィッド・ヒューム、アダム・スミス、ジェームズ・ハットンといった
思想家・科学者と交流しました。彼はヒュームの主治医を務め、
アダム・スミスの遺稿整理にも関与するなど、学問と社会思想の
交差点に立つ存在でした。この広範なネットワークが、
彼の研究と教育が社会的に共有される基盤となりました。
本稿ではまず彼の生涯と思想的文脈を振り返り、次に潜熱・熱容量・CO₂ 発見の実験と理論を詳しく見て、最後に彼の教育・交流・影響を通じて、ブラックが後世に残したものを考察します。

第一章：生涯と啓蒙主義の交錯

幼年期・家族と初期教育

ジョゼフ・ブラックは 1728年4月16日、フランス・ボルドーに生まれました。父ジョン・ブラックはスコットランド系でアイルランド（ベルファスト）出身、ワイン商人としてボルドーに拠点を構えていました。School of Chemistry+2EBSCO+2 母マーガレットもスコットランド・アバディーンシャー出身で、ワイン商人家系でした。ウィキペディア+2EBSCO+2 彼が12歳になると、ベルファストのグラマースクールへ送られ、ラテン語・ギリシャ語・古典教養の教育を受けます。undiscoveredscotland.co.uk+2EBSCO+2

その後 1744年、16歳でグラスゴー大学に入学し、最初はリベラル・アーツ（人文・基礎教養）を中心に学びました。EBSCO+3School of Chemistry+3ウィキペディア+3 ただし、講義のなかでウィリアム・カレン（William Cullen、後年の化学・医学教授）による化学・医学への講義に触れ、強く惹かれたと伝えられています。School of Chemistry+2Encyclopedia Britannica+2

医学・化学への方向転換と助教時代

ブラックはグラスゴーで医学へ進む決意をし、化学実験にも深く関わるようになります。彼は数年間、カレンの実験助手を務め、化学実験技法・観察の訓練を積みました。School of Chemistry+2Encyclopedia Britannica+2 1752年にはエディンバラ大学へ移り、医学をさらに学び、1754年には医学博士（M.D.）号を取得しました。EBSCO+3School of Chemistry+3Encyclopedia Britannica+3

博士論文では、化学物質（特にマグネシア・アルバ／炭酸マグネシウムなど）を扱った実験を含む定量的な研究を行い、後に「固定空気（fixed air）」と呼ばれるガス（現在の CO₂）を発見する基盤を築きます。EBSCO+4School of Chemistry+4Encyclopedia Britannica+4 1755年にはこの研究を「Experiments upon Magnesia Alba, Quicklime, and Some Other Alkaline Substances」としてエディンバラ哲学協会で発表し、化学に定量的手法を導入する契機となりました。Encyclopedia Britannica+3Encyclopedia Britannica+3School of Chemistry+3

グラスゴー・エディンバラ教授としての地位

1756年、ブラックはグラスゴー大学に戻り、解剖学と植物学の教授を局地的に務め、その翌年には医学教授に就任します。EBSCO+4School of Chemistry+4gla.ac.uk+4 その時期、彼は熱学・化学実験にも力を注ぎ、潜熱や比熱（heat capacity, specific heat）の概念を同時代の理論と実験の接点として発展させていきます。EBSCO+3gla.ac.uk+3Encyclopedia Britannica+3

1766年、ブラックはエディンバラ大学へ転じ、化学・医学の教授に着任。以後 30 年以上にわたって講義・研究を続け、多くの学生を育て、化学の普及に尽くしました。Royal College of Physicians of Edinburgh+4School of Chemistry+4Encyclopedia Britannica+4 彼の講義は実験指導を交えたもので、毎年 128 回にも及ぶ講義を提供し、英国・ヨーロッパ中から学生を惹きつけたといいます。gla.ac.uk+1

ブラックはスコットランド啓蒙主義の知識人たちと広く交わり、デイヴィッド・ヒューム、アダム・スミス、ジェームズ・ハットンらと思想的・学問的交流を行いました。Encyclopedia Britannica+2EBSCO+2 また、彼は晩年には化学界での理論変化（特にラヴォアジエの酸素説の導入）にも慎重に対応し、変革期の科学社会で中庸を保つ姿勢を残しました。Encyclopedia Britannica+1

1799年12月6日、エディンバラにて亡くなり、灰色修道士墓地（Greyfriars Kirkyard）に葬られました。Encyclopedia Britannica+2Encyclopedia Britannica+2

第二章：潜熱と熱容量——熱学概念の確立

潜熱（latent heat）の発見とその実験

ブラックの最も有名な功績の一つが「潜熱（latent heat）」という概念の発見です。これは、物質が相変化（氷⇄水、液体⇄蒸気など）を行う際、加えられた熱量のうち温度変化を伴わず内部で使われる「隠れた熱（latent）」を指すものです。Thoracic Key+4Physiology Journals+4Encyclopedia Britannica+4

ブラックはグラスゴー時代、冬の寒さを利用して氷の融解・水の冷却・加熱実験を繰り返し、同一の熱源を使っても溶解・蒸発に異なる時間がかかること、温度の上昇を示さずに相変化が進む現象を記録しました。Science History Institute+3gla.ac.uk+3School of Chemistry+3 例えば、氷が溶けて水になる過程では、多くの熱が吸収されるけれども温度は 0 °C 近辺で止まり、温度変化が見られないという事実をもって、ブラックはこの熱変化を温度計では測れない「潜熱」と呼びました。Thoracic Key+3Encyclopedia Britannica+3Encyclopedia Britannica+3

この発見は、蒸気機関技術において非常に重要でした。ジェームズ・ワット（James Watt）は、蒸気の凝縮時・蒸発時にかかる熱を理解する上で、ブラックの潜熱概念を参照し、効率的な蒸気機関設計に活かしました。Encyclopedia Britannica+4aps.org+4Science History Institute+4

熱容量（比熱、specific heat）の定量化

ブラックはまた、「物質ごとに温度を上げるために必要な熱量」は異なるという直感を、定量的実験で裏付けました。これは現代的には「熱容量（あるいは比熱、specific heat）」という考え方に相当します。EBSCO+4Encyclopedia Britannica+4Encyclopedia Britannica+4

彼は、水や水銀など複数の物質について、同じ熱量を加えたときの温度上昇量を比較する実験を行い、水銀は温度変化が大きいが、水は変化が小さいことを示しました。これは、物質が熱を蓄える能力、すなわち熱容量の違いを示すものです。web.lemoyne.edu+2gla.ac.uk+2 たとえば、ブラック自身の例では、水と水銀（quicksilver）の混合で、温度平衡点が異なるという実験を通じて、熱容量比の違いを定性的に示しました。web.lemoyne.edu+2gla.ac.uk+2

このような実験により、熱が単なる「温度変化」のみではないこと、物質内部での熱吸収・放出の挙動が異なることを理解する道が開け、後の熱力学理論の土台を築きました。Science History Institute+3TA Instruments+3Encyclopedia Britannica+3

CO₂（固定空気）の発見と定量化

ブラックはまた、「固定空気（fixed air）」という名で呼ばれたガス、すなわち二酸化炭素（CO₂）の発見者としても知られます。Physiology Journals+5Encyclopedia Britannica+5School of Chemistry+5

彼の博士論文やその後の研究で、ブラックはマグネシア・アルバ（magnesia alba, 炭酸マグネシウム）や石灰（quicklime, 酸化カルシウム、炭酸カルシウム含有）を加熱・酸と反応させてガスを発生させ、そのガスが燃焼を消す、不活性である、また酸と反応性を持つ性質を持つことを示しました。Thoracic Key+5School of Chemistry+5Encyclopedia Britannica+5 彼はこのガスを「固定空気」と名付け、固体に「固定されていた空気」が分離されたという意味を込めました。Science History Institute+3School of Chemistry+3Encyclopedia Britannica+3

さらにブラックはこの固定空気が燃焼を支えないこと、生命呼吸に適さないこと、肺呼気にも含まれていることを示しました。Thoracic Key+3Encyclopedia Britannica+3School of Chemistry+3 この発見はガス化学・気体論の発展に大きな刺激を与え、プリーストリー、キャベンディッシュ、ラヴォアジエらの時代の化学革命の基盤として評価されます。Encyclopedia Britannica+3Thoracic Key+3Science History Institute+3

特筆すべきは、ブラックがただガスを発見しただけでなく、それを「定量的に測る」手法を持ち込んだことです。質量測定、化学反応の収支、無機化学実験における誤差管理など、定量実験を体系化する方向性を彼が導入しました。EBSCO+3School of Chemistry+3Encyclopedia Britannica+3

これら三本柱（潜熱、熱容量、固定空気）は、ブラックを「熱化学」の初期パイオニアと位置づけさせる基盤となりました。

第三章：教育・交流・影響――科学者ブラックの顔

教育と普及：講義と実験精神

ブラックは極めて熱心な教育者でした。グラスゴー時代から講義実験を積極的に取り入れ、学生を実験に引き込む手法を採りました。Encyclopedia Britannica+3gla.ac.uk+3School of Chemistry+3 エディンバラに移ってからも、講義回数は年間 128 回程度に及び、各地から学生を惹きつけました。gla.ac.uk+1 彼の講義ノートも多く残されており、実験装置・手順・理論説明を適切に組み込んだ構成が確認できます。gla.ac.uk+1

彼の講義収入が教授職の給与とは別であったため、講義を人気あるものに保つインセンティブも働いたといいます。gla.ac.uk ブラックは、講義を通じて化学や熱学の重要性を広く伝える役割を果たしました。School of Chemistry+1

啓蒙主義との交わりと人脈

ブラックは、スコットランド啓蒙主義（Scottish Enlightenment）の中核的知識人たちと関係をもっていました。デイヴィッド・ヒューム、アダム・スミス、ジェームズ・ハットンといった思想家・科学者との交流が知られています。Encyclopedia Britannica+2EBSCO+2 彼はヒュームの主治医を務めたり、アダム・スミスの遺稿を編集したりする役割を果たしました。Encyclopedia Britannica+2EBSCO+2

ブラック自身は結婚せず、社交的・文化的活動にも関心をもち、フルート演奏をするなど芸術的素養も併せ持っていたと伝えられます。Encyclopedia Britannica+1 彼は晩年、フランクリンら著名人を迎えることもあり、交流の広さを示しています。Encyclopedia Britannica+1

また、科学界への保守性も見られ、ブラックは化学革命期の理論変化（たとえば、燃焼説や酸素理論の導入）については慎重な態度をとっていました。Encyclopedia Britannica+1 最終的には 1790 年ごろにラヴォアジエとの書簡によって酸素説を受け入れたという記録があります。Encyclopedia Britannica+1

影響と遺産：後世への架け橋

ブラックの手法と概念は、後の熱力学、化学、物理化学の基本構造を形作る礎となりました。潜熱・比熱の考え方は、19世紀以降の熱力学理論、カロリメトリ、化学熱力学等へと継承されます。Science History Institute+3TA Instruments+3Encyclopedia Britannica+3

また、彼の定量実験・質量管理・収支分析など実験化学の手法導入は、化学革命期における「量的化学」（quantitative chemistry）への転換を促しました。EBSCO+3School of Chemistry+3Encyclopedia Britannica+3

技術的には、彼と親交のあったジェームズ・ワットへの影響が大きく、潜熱理論をワットの蒸気機関改良に適用することで、蒸気効率の改善に寄与しました。School of Chemistry+3Science History Institute+3aps.org+3 この相互作用が産業革命の技術革新と結びついた点は、科学・技術史において重要視されます。Science History Institute+2Encyclopedia Britannica+2

さらに、ブラックの名は、グラスゴー大学・エディンバラ大学の化学学部建物名としても残され、スコットランドの科学教育遺産の象徴とされています。undiscoveredscotland.co.uk+2School of Chemistry+2

彼の死後、科学界は急速に進展を続けましたが、ブラックのような「概念と実験を結ぶ橋をかけた思想家」としての存在は、今日においても評価され続けています。

総括・結び

ジョゼフ・ブラックは、ただ“実験をした人”ではありません。その業績は、熱学・化学理論・実験手法・教育・知的文化のすべてをつなぐものでした。彼は、相変化における潜熱という見えにくい熱の振る舞いを明らかにし、物質ごとの熱容量の違いを定量的に捉え、気体としての CO₂ を“固定空気”という観点で発見しました。同時に、スコットランド啓蒙主義の時代背景の中で、ヒュームやスミスらと知識の往還をし、化学・物理を市民社会へと開く役割を果たしました。ブラックが残したものは、単なる理論・実験知見だけではなく、「思考の枠組み」としての科学的態度と実践の伝統です。

彼の生涯を通じて見えてくるのは、「観察・実験を重視しながらも、文化・思想と折り合う科学者像」です。ラヴォアジエ時代へと続く化学革命の橋渡し役であり、蒸気機関技術と熱力学理論の接点にも立ったブラックの足跡は、科学・技術・産業・啓蒙思想が交錯する時代の縮図でもあります。

ブラックという名を通じて、熱とは何か、物質とは何か、実験とは何かという問いが、18世紀から 19世紀へと流れる知の河の中でどのように育まれ、受け継がれてきたかを感じ取っていただければ幸いです。

〆

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2025/12/10_初稿投稿
2025/11/18_改訂投稿

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（2025年10月時点での対応英訳）

Joseph Black (1728–1799) was a Scottish thinker and experimental scientist who helped lay the foundations of modern thermodynamics and chemistry. He established the concept of latent heat, the “hidden heat” absorbed or released during the phase change of solids and liquids without a change in temperature, and he opened the way to quantifying the differences in heat capacity (or specific heat) between substances.

Black also identified what he called “fixed air,” known today as carbon dioxide (CO₂), and introduced quantitative methods to chemical experimentation, helping make laboratory chemistry a truly empirical and measurable science.

As a member of the Scottish Enlightenment, he interacted with major intellectuals such as David Hume, Adam Smith, and James Hutton, and worked at the intersection of science, philosophy, politics, and medicine. This article first reviews his life and intellectual context, then examines in detail his experiments and theories of latent heat, heat capacity, and CO₂, and finally considers his teaching, collaborations, and legacy.

Chapter I: Life and the Scottish Enlightenment

Childhood, Family, and Early Education
Joseph Black was born on April 16, 1728, in Bordeaux, France. His father, John Black, was of Scottish descent and originally from Belfast, Ireland, where he worked as a wine merchant before establishing himself in Bordeaux. His mother, Margaret, also came from a Scottish merchant family in Aberdeenshire.

At age twelve, Black was sent to a grammar school in Belfast, where he studied Latin, Greek, and classical literature.

In 1744, at sixteen, he entered the University of Glasgow, where he first pursued a liberal arts curriculum. There he encountered lectures on chemistry and medicine by William Cullen, whose work left a lasting impression on him and led him toward experimental science.

Shift to Medicine and Chemistry — Assistant to Cullen
Determined to pursue medicine, Black immersed himself in chemical experiments and served for several years as Cullen’s assistant, gaining experience in laboratory technique and observation. In 1752, he transferred to the University of Edinburgh to continue medical studies and earned his M.D. in 1754.

His doctoral dissertation included quantitative experiments on chemical substances such as magnesia alba (magnesium carbonate) and laid the groundwork for his later discovery of “fixed air” (CO₂). In 1755, he presented his findings to the Philosophical Society of Edinburgh as Experiments upon Magnesia Alba, Quicklime, and Some Other Alkaline Substances, a landmark in introducing quantitative precision to chemistry.

Professor at Glasgow and Edinburgh
In 1756, Black returned to Glasgow University, first as a lecturer in anatomy and botany, and the next year became professor of medicine. During this period he conducted his pioneering work on latent heat and specific heat, connecting experimental observations with theoretical reasoning.

In 1766, he moved to the University of Edinburgh as professor of chemistry and medicine, a position he held for more than thirty years. His annual courses—often totaling 128 lectures—attracted students from across Britain and Europe.

Black was also part of the intellectual circles of the Scottish Enlightenment, maintaining friendships and exchanges with Hume, Smith, and Hutton. In later life, he responded cautiously to the theoretical upheavals of chemistry brought about by Antoine Lavoisier’s oxygen theory, seeking a balanced stance during the period of rapid scientific transformation.

Black died in Edinburgh on December 6, 1799, and was buried in Greyfriars Kirkyard.

Chapter II: Latent Heat and Heat Capacity — Establishing Thermal Concepts

Discovery of Latent Heat
One of Black’s most famous achievements was his discovery of latent heat—the heat absorbed or released during a phase change (such as melting or evaporation) without any change in measurable temperature.

While at Glasgow, he conducted repeated experiments using winter ice and water, noting that melting ice absorbed large amounts of heat while remaining near 0 °C. Similarly, water boiling into steam required additional heat but maintained a constant temperature. Black called this unmeasurable portion of energy “latent” heat because it was hidden from the thermometer.

This concept was of immense practical significance. James Watt, who was acquainted with Black, applied the idea of latent heat to improve the efficiency of the steam engine, revolutionizing industrial technology.

Quantification of Heat Capacity (Specific Heat)
Black also demonstrated that different substances require different amounts of heat to achieve the same rise in temperature—what we now call specific heat.

Through experiments comparing the temperature changes in water, mercury, and other materials under equal heating, he showed that water warmed less than mercury for the same input of heat, meaning it had a higher heat capacity.

These results laid the groundwork for later thermodynamics, revealing that heat involves not just temperature change but also energy stored and released within matter.

Discovery and Study of “Fixed Air” (CO₂)
Black is also remembered for discovering carbon dioxide, which he termed “fixed air.”

In experiments heating and reacting magnesia alba (magnesium carbonate) and lime (calcium oxide or carbonate), he produced a gas that extinguished flames and was not breathable. He realized this gas had been “fixed” in the solid material and was released during heating or acid reaction—hence the name “fixed air.”

He further demonstrated that this gas was present in exhaled breath and could not sustain combustion or life, thus contributing fundamentally to the emerging chemistry of gases.

Equally significant was his introduction of quantitative measurement into gas studies—careful weighing, mass balance, and systematic error control—marking a decisive step toward the quantitative chemistry that would underpin modern science.

These three pillars—latent heat, heat capacity, and fixed air—secure Joseph Black’s place as one of the pioneers of thermal chemistry.

Chapter III: Education, Collaboration, and Influence

Teaching and Dissemination
Black was a devoted educator who made experimentation central to his teaching. Both at Glasgow and Edinburgh, he engaged students through demonstrations and experiments, making his lectures highly popular.

He left extensive lecture notes that show his methodical approach, integrating apparatus, procedures, and theoretical explanations. His success as a lecturer, whose fees were independent of his salary, also incentivized him to make chemistry accessible and appealing to the broader educated public.

Intellectual Networks and Enlightenment Culture
Black maintained close relationships with key figures of the Scottish Enlightenment, including Hume, Smith, and Hutton. He served as physician to Hume and helped edit the posthumous works of Smith.

Although he never married, Black led a rich social and cultural life—he was an amateur flautist and hosted prominent visitors such as Benjamin Franklin.

Scientifically, he remained cautious and moderate. Though initially skeptical of Lavoisier’s oxygen theory, he eventually accepted it around 1790, marking his openness to evidence-based change.

Legacy and Lasting Impact
Black’s ideas and methods profoundly influenced the later development of thermodynamics, chemical physics, and physical chemistry. His concepts of latent and specific heat became fundamental to calorimetry and energy theory in the 19th century.

His insistence on quantitative precision transformed chemistry from a largely qualitative craft into a numerical science.

Technologically, his friendship with James Watt was decisive: by applying Black’s theory of latent heat, Watt dramatically improved the steam engine’s efficiency—an innovation central to the Industrial Revolution.

Black’s name endures at both the University of Glasgow and the University of Edinburgh, where chemistry buildings and research institutions bear his name, symbolizing Scotland’s scientific heritage.

Even as science advanced beyond his formulations, Black remains valued as a thinker who bridged concept and experiment, combining rigorous measurement with philosophical reflection.

Conclusion

Joseph Black was far more than a laboratory scientist. His achievements unified theory, experiment, education, and intellectual culture. He revealed the hidden behavior of heat in phase change, quantified how matter stores energy, and identified carbon dioxide as a distinct gas—all while shaping a new scientific ethos grounded in measurement and observation.

Amid the Scottish Enlightenment, he engaged with philosophers such as Hume and Smith, helping to open chemistry and physics to the broader civic world.

What Black left behind was not merely a set of discoveries, but a mode of thought—a disciplined, reflective, and humane approach to science that continues to influence how we explore nature.

Through his life, we glimpse a scientist who balanced experiment with philosophy and practice with reflection—a bridge figure linking the age of Lavoisier and the Industrial Revolution.

In tracing Joseph Black’s path, we witness how the questions “What is heat? What is matter? What is an experiment?” evolved from the 18th into the 19th century, shaping the modern scientific imagination.

（以下原稿）