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Index　エリザベス女王　ルイ十四世　ピーター大帝　ニュートン　図解コーナー

ニュートンと科学への探究 （文・岡本　文良　絵・安田　義孝） 　ニュートンはさびしい少年だった。 　生まれる前に父を亡くし、母は再婚して家を出て行った。 　だが研究にうちこんだニュートンは、次々に世界的な新しい発見をつづけていく。 1 月たらずの子 2 太陽をとめた人 3 ガリレイの観測 4 それでも地球は動く 5 さびしい少年 6 あわい初恋 7 “驚異の年” 8 リンゴが木から落ちた！ 9 ケプラーの法則 10 万有引力の法則 11 内気な科学者 12 近代科学の父

 1  月たらずの子 top

　ハンナとアイザックの母の二人が、家に残された。
　「ハンナ、悲しむのはやめなさい。おなかの子にさわるから」
　アイザックの母が、毎日のようにハンナ * をなぐさめた。それくらい、ハンナの悲しみは長くつづいた。
* ハンナ　美しくて気だてがやさしく、教養のある女性で、一族には薬剤師や建築家、牧師といった職業の人がいた。しかし、夫のアイザックは字をよむことができなかった。

　実際、それがいけなかったのかもしれない。
　ハンナは出産予定日より一か月以上も早く、その年の十二月二十五日のクリスマスの夜に、赤ちゃんをうんでしまった。　男の子だった。月たらすのため、体重が一・四キロしかない小さな子だった。
　元気がなかった。ハンナも、元気がなかった。
　アイザックの母は、あわてて、近所の二人の女性に町まで薬を買いにいってもらった。
　「育つかしらねえ、あんなに小さくて……」
　「さあ、わからないわねえ」
　二人はそんな話をしながら、つめたいクリスマスの夜道をあるいた。
　ハンナが、だんだん元気を回復してきた。
　そのハンナとアイザックの母にみまもられて、男の子も一日一日なんとか育っていった。
　年がかわって、名づけ親になる牧師がやってきた。ハンナの兄だった。
　「お兄さん、この子に、主人と同じアイザックという名をつけてちょうだい」
　ハンナが、兄にたのんだ。
　「それもいいだろう」
　ハンナをいとおしむように、兄はほほえみかけた。
　このようにして一六四二年、のちに「近代科学の父」 * とよばれるようになった偉大なアイザック・ニュートンは生れた。　ではなぜ、アイザック・ニュートンは「近代科学の父」とよばれているのか？
　そのことをわかりやすく知るためには、ここでひとまず、アイザック・ニュートンから離れたほうがかえっていいだろう。
* 近代科学の父　ケンブリッジ大学の教授、物理学者、天文学者、数学者として業績をのこした。「万有引力の法則」「運動の三法則」などを発表し、こんにちの科学の基礎をつくった。

　しかしその頃は、
　「何をバカなことをいうんだ」と、全く相手にされなかった。

　3  ガリレイの観測 top

　ガリレイはそう思って、コペルニクスの地動説の正しさを、あらためて確認した。
　実際そののち、ある学者が、地球からもっとも近い恒星までの距離は、地球から太陽までの距離の五九万倍もあることをたしかめた。
　これでは地球がいくら太陽の周りを回っても、地球からみえる恒星の位置にかわりはないはずである。
　それは、みなさんが学校の運動場をグルグル回っても、遠くにある山の方角がほとんどかわらないのと同じことである。

 4  それでも地球はうごく top

　ガリレイは、はじめのうち、
　「私は、天動説の誤りを証明できます。でも、それをやる勇気がありません」
　という手紙を友人におくった。しかしやがて、
　「やはり、このまま黙っていることはできない。地動説の正しさを知らせるため、本を書こう」
　という決心をして、『天文対話』という本を書き上げた。出版したのは、一六三二年のことである。
　「なるほど、地球の動いていることがよくわかる」
　たちまち、大評判になった。同時にガリレイは、ローマによびだされて宗教裁判 * にかけられた。
* 宗教裁判　カトリック教会が、教会の教えにしたがわない人々をさばくためにひらいた裁判。ガリレイは、1616年に第1回目の裁判をうけ、1633年に二度目の裁判にかけられた。

　「教会と法廷で、地動説は誤りだと宣言すること。『天文対話』の出版を中止すること」
　そういう判決が出た。
　ガリレイは、もう六十九才になっていた。そのためやむをえず、その判決にしたがうことを誓った。
　しかしヨロヨロした足どりで裁判所を出るとき、悲しそうな目で振り返ると、おもわずつぶやいた。
　「でもやっぱり、地球は動いているのだ」
　その後ガリレイは、教会の目をぬすみながら、自然の法則を証明する『新科学対話』という本を書いた。
　そして、一六四二年に七十八才でこの世を去った。
　同じ年、まるでその身がわりのように、イギリスにアイザック・ニュートンが誕生したのである。

 5  さびしい少年 top

　ニュートンは生れたウルスソープの村で、非常にさびしい少年時代をおくった。
　もちろん父がニュートンの生まれる前に死んでしまったためであるが、しかしけっしてそれだけのためではなかった。
　実はニュートンが三才になったばかりのとき、母も近くの村に住むスミスという牧師 * と再婚したため、家からいなくなったのである。　ニュートンは大きな石の家で、柤母と二人っきりになってしまった。
* スミスという牧師　63才で独身だった。ハンナは結婚の条件として、ニュートンのために家の修理の費用と、年に50ポンド相当の収入のある土地を、スミス牧師からもらいうけた。

　四才、五才になっても、ニュートンは近所の子供たちと遊ぶことがなかった。
　いつも独りでポツンと、家の窓から外をみていた。さびしそうに、考え事をしていた。
　「お婆ちゃん、どうして僕にはパパもママもいないの？」
　「仕方ないよ。それが神さまのおぼしめしなんだからね」
　そういう会話が聞えてきそうである。
　祖母はやがて、ニュートンを寺子屋のような学校（民間の小さな塾のようなところ）へつれていった。
　ニュートンはそこでもあまり友だちと遊ぶことがなかった。やっぱり独りで考え事をしていた。
　「ニュートンはボンヤリした子だ」
　先生は、ニュートンをそうみていたようである。
　でもそのニュートンにも、目を生き生きと輝かせるときがあった。
　それは家にいて、写生をしたり工作をしたりするときである。
　ニュートンは、家の窓からリンゴの木 * を写生した。逆にリンゴの木の下から家を写生した。
* リンゴの木　ニュートンがうまれたイギリス中部のリンカーン州ウルスソープには、うまれた家がのこり、「万有引力の法則」を発見するきっかけとなったといわれるリンゴの木もある。

　工作も大好きでトントンと器用に釘をうちながら、木でいろいろなものをつくった。
　庭の石や家の壁を利用しては、太陽の影の位置、で時間をはかる、日時計をいくつもつくった。
　「アイザックや、ごはんだよ」
　「お婆ちゃん、まだだよ。だって、お日さまの影がここまでしか来ていないもん」
　明るくトクトクとした、そういう会話も聞かれたことだろう。
　でもニュートンは、やっぱりさびしかった。
　村はずれから、母が再婚していった教会の高い塔がみえたという。
　ニュートンは、よくそこへいっては母をしのんだ。
　「ママと結婚した牧師が死んでしまわないかなァ。そうすれば、ママが帰ってこられるのに……」
　ニュートンはそういうおそろしいことも考えた。
　それはのちに、ニュートン自身が告白しているから、本当のことである。
　ニュートンは、十二才のとき、村から一〇キロメートルはなれたグランサムという町にあるグラマー・スクールにはいった。
　いまの中学校とおもえばいいだろう。
　ニュートンは、その町で、ある薬剤師の家に下宿して、学校に通いはじめた。
　すると一年後、突然、母が再婚した牧師のスミスが亡くなった。*
* 亡＜なった　スミス牧師は、ハンナとのあいだにうまれた3人の子に遺産をのこし、ハンナには土地をあたえた。義理の息子であるニュートンは、牧師の本200冊をもらいうけた。

　ニュートンがひそかに考えたことのあるおそろしいことが、現実におこってしまったのである。
　母は再婚してから生れた男の子一人と女の子二人の子をつれて、ウルスソープの家に帰ってきた。
　同時にニュートンのことも、グランサムの学校をやめさせて家によびよせた。
　「これからは、農業をやっておくれ」そういうのである。
　ニュートンは、残念なようなうれしいような、複雑な気持ちをいだいて家に帰った。

 6  あわい初恋 top

　しかしニュートンは、勉強をはじめると、すべてを忘れた。その少女のことも、例外ではなかった。
　やがてニュートンは、大学へはいって少女のもとをはなれた。少女はしばらくして、ほかの男性の妻となった。
　ニュートンはその後ずっと、死ぬまで独りですごした。

　それは、ロンドンで三万人以上の人の命をうばった。しかも、ケンブリッジにもヒタヒタとおしよせてくる。
　しばらくのあいだ、大学が閉鎖されることにきまった。
　ニュートンも仕方なく、勉強したい本を山ほどかかえて、ウルスソープの村に帰った。
　大学の閉鎖は、一六六五年、一六六六年と、二年つづいた。
　そのあいだニュートンは、家にいて、ひたすら新しい学問の研究にうちこんだ。
　食事をする時間もおしいので、机のそばのストーブの上になべをのせて、勉強しながらゆで卵をつくって食べていたほどである。
　あるとき、「もうそろそろ、ゆだったころかな？」と思ってみると、鍋のなかには時計がはいっていて、グラグラゆだっていた。
　勉強に気をとられていて、卵と時計を間違えていれてしまったのだ。
　そうしてこの二年間が、のちに“驚異の年”といわれたほど、ニュートンにとって、数々の偉大な業績をなしとげた年となったのである。
　業績の第一は、現在、「微分積分学」とよばれている高等数学の新しい分野をひらいたことである。
　どのような曲線でも、無限に短くきっていけば、最後のところは直線になる。
　そのような考え方から出発して、曲線や曲線にかこまれた面積などに関する、むずかしい問題を解いていこうというのが、微分積分学である。
　微分積分学をつかえば、どのように複雑な曲線や曲面でかこまれているものでも、たちまちのうちにその面積や体積が計算できてしまうから、全くふしぎだ。
　もっとも、その微分積分学をつかえるようになるまでが、とてもむずかしいのだが…。

 8  リンゴが木から落ちた！ top

　ニュートンの家の庭にリンゴの木があったことは、前にも話した。
　ニュートンは、その木からリンゴの実が落ちるのをみて、「万有引力の法則」を考え出したと伝えられている。
　「そんなの、つくり話だよ」そういう人もいる。
　しかしこの話は、のちにニュートンと親しかった友人が、ニュートン自身からきいたといって、人に話していたそうだから、本当のことのようである。
　ニュートンがリンゴの落ちるのをみて考えたことを、わかりやすくいうならば、つぎのようになるかもしれない。
　�@いま、リンゴが落ちた。上から下に落ちた。でも、私のいるところが地球の裏側だったとしたら、リンゴは下から上に落ちたということになる。
　�Aだからリンゴは、落ちたのではなく、地球にひっぱられたと考えたほうがいいだろう。
　�Bそうなると地球には、物をひっぱる力（引力）があるということになる。
　�C地球に引力があるなら、地球は、月もひっぱっているにちがいない。それなのに月はなぜ落ちて来ないのだろう？
　……このように考えを進めた結果、ニュートンは、天文学のことについても研究しだしたのである。

 9  ケプラーの法則 top

　ガリレイと同じころ、ドイツにケプラー * という天文学者がいた。
* ケプラー　1571年ドイツにうまれ、チュービングン大学で神学をまなぶ。　ドイツ皇帝づきの天文学者となり、「ケプラーの法則」を発見して、コペルニクスの地動説の正しさを証明した。
　やはりコペルニクスの地動説を信じたために、教会に迫害されて、一生貧乏ぐらしをした人である。
　ケプラーは、それにもかかわらず、太陽の周りを回る惑星の動きをこまかく調べて、「ケプラーの法則」 * とよばれる三つの法則を発見していた。
* ケプラーの法則　第3の法則は、惑星が太陽をまわる速度と、その距離との関係から、惑星の公転周期の2乗が、惑星の太陽からの平均距離の3乗に比例する、というもの。

 10  万有引力の法則 top

　ニュートンは、それをもとに、つぎのような三つの「運動の法則」をあみだした。

　さらに、ニュートンはつぎのような「万有引力の法則」 * も発見した。
* 万有引力の法則　ニュートンが、この大法則を発見したのは、ペストの流行によって大学が閉鎖され、ふるさとのウルスソープに帰った1665年のことだった。

　その引力の強さは、二つの物体の質量をかけあわせた場合の値に正比例して強くなり、二つの物体のあいだの距離を二乗した場合の値に反比例して　よわくなる。

　これで、すべてが解決した。
　結局、月は本当は地球の外のどこかヘー直線にとんでいこうとしている。
　しかし引力で地球と互いにひっぱりあっている。
　そのため、ちょうどよく釣合がとれて、地球の周りをグルグルと回りつづけている。
　太陽とその周りを回る惑星との関係も、これと同じだ。
　このようにしてニュートンは、神がつくったと思われているこの宇宙に、科学のメスをいれると、リンゴの実が落ちることから、天体の動きにまで通用する重要な近代物理学の法則を、発見してしまったのである。
　この時ニュートンは、まだわずか二十三才であった。

 11  内気な科学者 top

　しかしニュートンは、微分積分学、光学、反射望遠鏡、「万有引力の法則」など、自分が研究したり発見したりしたものを、すぐに世に発表したわけではなかった。
　子供のころ、家にとじこもってじっとしていたように、ニュートンは大人になってもひっこみじあんで内気だった。
　そのため自分の研究や発見も、しばらくのあいだ、そっと自分独りの頭のなかに、しまっておいたのである。
　やがてつぎの年、ペストという流行病がおさまると、ニュートンはケンブリッジの大学に帰った。
　二十七才のとき、その学力が認められて教授 * にえらばれた。「光学」の講義をはじめた。
* 教授　トリニチイ・カレッジにもうけられた自然科学担当の教授。週に1回講義、週に2回学生との討論をおこなう。講義はむずかしくて、生徒がひとりもいないこともあったという。

 12  近代科学の父 top

　ハリー * （ハレー）彗星の発見者として有名なエドマンド・ハリーが、ニュートンのもとをおとずれたのは、一六八三年のことである。　ニュートン、四十一才――、ハリーはまだ二十六才だった。
* ハリー　1656年ロンドンうまれの天文学者。1682年にハリー彗星を観測し、彗星が周期的にだ円をえがいていることを確認した。76年ごとに地球に接近し、最近では1910年に出現した。

　現在、人間が月世界にいけるようになったのも、こうして科学への新しい道がひらかれたからである。
　そのためニュートンは、「近代科学の父」ともよばれる。　ニュートンは、その後、国会議員、造幣局長官、王立協会 * 会長などをつとめながら、一七二七年に八十五才で亡くなった。
* 王立協会　1662年に誕生した世界で一番古い科学アカデミー。ニュートンは60才のとき会長にえらばれて、その後、死ぬまで24年間その役につき、一代かぎりの貴族にもなっている。

　「私は波うちぎわで、いくつかの美しい貝殻をひろった子供にすぎない。
　海にはもっともっと美しい貝が、いくらでもかくされている」
　ニュートンは死の数日前に、そういう意味のことを語った。
　貝殻とは、この世にひそんでいる「真理」のことであろうか……？