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Index 一章 二章 三章 四章 五章 六章 七章 八章 九章 十章 十一章 十二章 十三章 十四章 十五章
六章 ガリレオの意志をついで 《バロターター＝気圧計》
1 お墓のかわりに実験を top
一六四二年の一月八日、ガリレオーガリレイはさびしく一生をおわった。
ガリレオーガリレイー――この大科学者は悲劇の主人公であった。
「科学の生みの親」とよばれるにふさわしいほどの、数々の大発見を行い、すばらしし理論をきずきあげたのに、彼はそのために、かえって罪人にされてしまったのだ。
「太陽が動くのではなしに、地球がうごくのだ。」――こう主張したために彼は、罪があるということにされたのだ。
もう七十才にもなっていたガリレオは、おそろしい拷問にたえかねて、自分の主張は間違っていると宣言してしまった。
そこで彼は、自分の別荘に閉じ込められるだけですんだが、それからも、彼の不幸はつみかさだった。
まもなく、彼の目は見えなくなった。それは望遠鏡をのできすぎたためだ。
そして、つぎには耳がきこえなくなってしまった。
自由と目と耳とをうばわれたガリレオ。この老科学者に、最後にあたえられた喜び――それは、弟子たちと科学の研究について、語り合うことだった。
死ぬ二年半ほどまえ、十七才の少年ビビアーニが、彼の研究の相手として、一緒に住むことが許されたのだ。
それからのち、当時すでに有名な数学者だったトリチェリーも、彼の科学研究の相手になった。
しかし、トリチェリーがやってきてから三ヵ月もたたないうちに、ガリレオはついにその生涯を閉じた。 |
ガリレオ・ガリレイ
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それは、彼が宗教裁判にかけられて、罪人としての生活をするようになってから、八年めのことである。
ガリレオは八十一才であった。ビビアーニとトリチェリーは泣いた。
しかし罪人として、一生をおえたガリレオには、遺言をのこすことも、墓を作ることも許されなかった。
「こんなにえらい学者なのに、おかわいそうに。」
二人はかけがえのない大先生を失ったうえに、墓も作ってはいけないというので、悲しみと興奮でぼうぜんとしてしまったことだろう。
「そうだ。それなら、先生の研究をついで、実験にもとづいた立派な科学の研究をやってみせよう。
そのほうが立派な墓石をたてるよりも、ずっと先生の霊にむくいる道にもなるではないか。」
トリチェリーとビビアーニはこう心にきめたことであろう。
二人の誓いは嘘ではなかった。
ガリレオが死んだあくる年には、もう二人は科学の歴史に残る大発見をなしとげたのだ。
それは「真空」と「大気圧」の存在をしめす見事な実験だった。
2 井戸ポンプの謎 top
当時の多くの学者たちは、「真空」――つまり、空気も何もないからっぽの空間は、実際にはこの世の中にはないのだと信じていた。
しかし、原子論者のガリレオは、「真空」が実際に作れるものと信じていた。
そして、ガリレオは、真空を作り出すには、どれだけの力に打ち勝てばよいかということを、すでに実験で確かめようとさえしていたのである。
トリチェリーとビビアーニは、ガリレオ先生が、別荘にとじこめられている間に書きあげた本を、熱心に読んだ。
ガリレオは罪人になっても、こつこつと科学の研究をすすめ、一六三八年には、『地上での運動と機械にかんする二つの新科学についての対話』という本を、こっそりオランダから出版させていたのである。
この本を読むと、こんなことが書いてある。
「私のみた井戸ポンプは井戸の水面が、ある決まった高さ以上にあるときにはよく働きますが、それより水が低いと、用をなさないんです。
私は最初、機械がこわれたのだと思いました。
そこで、職人をよんでなおしてもらおうとしたら、その職人はこういうんです。
“なあに、このポンプがこわれているわけじゃなくて、水位がひくすぎて水が上らないのですよ。ポンプのように水を吸い上げようとする機械は、十メートルが限度で、それ以上は汲み上げることはできないんですよ。
ポンプが大きくたって小さくたってだめなんです。”」
「井戸ポンプは水を十メートル以上汲み上げることはできない。」――
当時のいばっている普通の学者たちは、こんなことをしらなかったのだが、ガリレオは、職人だちと仲良くしていたので、こんな職人たもの知識も聞き知っていたのだ。 |
のちにたてられたガリレオの墓
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3 自然は真空をきらう？ top
「井戸ポンプは水を十メートル以上汲み上げられないとすると……。」
トリチェリーとビビアーニは考えこんだ。
「トリチェリー先生！ 普通の理論では、自然は真空をきらうということで、井戸ポンプの働きを説明するんですね。
ポンプで管のなかの空気をすいだしてしまうと、管の中に真空ができそうになるので、あわてて下の水が上ってきて、真空ができないようにするっていうわけですよね。」
「そうなんだよ、ビビアーニ君。
それで十メートル以上になると、もうそれ以上は絶対に水が上ってこないということになると、これはこれまでの理論じゃ説明できなくなるわけだよ。
“自然は十メートルぶんだけ真空をきらう”なんて、おかしいものね。」
こんな話をしているうちに、一人の頭のなかに名案がうかんできた。
「じゃあ、こう考えればいいわけだろう。井戸の水は真空が吸い上げているんじゃなくて、きっと地球上の空気が押し上げているんだ。
ポンプの管の中にも空気が入っているときには、ポンプの外の空気とつりあっている。
ところが、一度ポンプの管のなかの空気をひきぬくと、外側の空気のおす力が大きくなって、水が上ってくるわけだろう。 |
トリチェリー（1608〜1647)は、はじめて真空をつくり、気圧計を発明した。
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この空気の重さが、水にすれば十メートル分だってことなんだ。きっと。」
「うまい、うまい！ きっとそうだよ。」
「うん。だけど、本当かな。この考えが本当かどうか試す方法はないかなあ。」
4 空気の押し上げる力 top
「十メートル以上もあるガラスの管があると、実験できるんだかなあ。
水をいっぱい入れてそれを水面の上に逆さに立てたら、きっと水は水面から十メートルのところまで下がって、その上に空気も水も何にもない真空ができるんじゃないかと思うんだがなあ。」
十メートル以上もあるガラス管など、その当時にはなかなかできるものではない。
そこで、二人は困ってしまったが、やがてうまいことを考えついた。
水のかわりに水銀を使って、実験してみる方法だ。
地球上の空気が、水を十メートルだけもちあげて釣合うとすれは、水より一三・六倍心重い水銀なら、十メートルの一三・六分の一、つまり、七十四センチメートルぐらいの高さのものと、釣合うはずだ。
二人はこう考えたのである。
そこで二人は、一メートルほどのガラス管を用意すると、さっそく実験をやってみた。
結果は――見事、上できであった。
予想どおり、水銀は七十五センチから七十六センチメートルぐらいのところで、とまったのだ。
ガラス管の水銀の上には隙間ができたが、ここには空気も入っていないから、ここは真空になっているはずだ。
トリチェリーとビビアーニは、ついに、先生のガリレオが予想しながら、とうとう作ってみることができなかった真空を作って、
「この世の中には、真空なんぞありやしない」といってガリレオに反対していた人たちの間違いを確かめることに、成功したのだ。
二人はこれと同時に井戸ポンプの十メートルの限界の謎を解き明かすことに成功したわけだ。
そればかりではない。二人はこの装置を、気圧計としてもちいることを発明したのだ。
この実験に使ったのと同じ装置を作って、その水銀柱の上がり下がりを注意すれは、それでこの地球をとりまく空気の重さ――つまり、大気圧の変化を知ることもできるはずだ。
トリチェリーは、はっきりと予言したのである。 |
トリチェリーの気圧計
水ではなく水銀を用いた
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5 実験学会 top
トリチェリーとビビアーニは、そのはかにも数多くの実験や、数学の研究をつづけた。
すると、彼らのまわりには、やがて同じような科学の研究をこころざす人々が一人二人と集ってきて、仲間の数もしらぬまに相当の数に増えていった。
「そんなら、このフイレンツェの町に仲間が集って、実験する会を作ったらどうだろう。」
ある日、一人がこんなことを言い出した。
そして、一六五七年には、実際に、フィレンツェの国の実力者の援助で、新しい会が生まれた。
「会の名前は何としようか。
ローマには山猫学会という会があって、ガリレオ先生もその会員になっていたんだけどなあ。
山猫っていうのはいい名前だなあ。」
「そうですね。山猫学会というのは、山猫のように鋭い目で、真理を見のがさない学会っていう意味でしよ。
フイレンツェ学会じゃおもしろくないから、何かそういう意味のある会の名前の方がいいですね。」
「それじゃ、どうだろう。今度の学会は実験を重んじ心学会だから、いっそ“実験学会”としたら？」
おそらくこんな議論のすえのことだろう。この新しい学会は“実験学会”と名づけられることになった。
その頃、イタリアでは、実驍にもとづいていても、これまでの宗教の教えにさからうような新しい理論をうちたてると、ガリレオのようにとらえられて、宗教裁判にかけられるかもしれなかった。
だから、二の学会の会員たちは、理論のほうにはあまり近づかないで、もっぱら実験、実験と、実験ばかりやることにしたために、会の名も“実験学会”としたのかもしれない。
フイレンツェの実験アカデミーの人々は、実にいろいろな実験をやった。
温度計や湿度計、比重計、振子の実験もあるし、光のつたわる早さの実験や、電気や磁石や真空の実験もある。
細い管のなかに水が上っていく「毛細管現象」について、初めてくわしい研究をしたのも、この学会の会員のボレリである。
しかし、この学会は長つづきしなかった。
フイレンツェの国に現れた権力者が、ガリレオの精神をうけつぐこの学会が発展するのを怖れて、学会ができてから十年めに、学会を解散させてしまったからである。 そして、会員の一人のアントニオ・オリバがローマの宗教裁判所にとらえられ、拷問を怖れたオリバは、牢獄の窓からとびおりて、自殺してしまうという事件もおきた。
せっかく、ガリレオや、そのすぐれたたくさんの後継者たちをもっていたのに、イタリアはこうして、科学の発達の道を自分からふさいでしまった。
そしてその後、世界の科学研究の中心は、急にイタリアからフランス、オランダ、イギリス、ドイツへと移動していった。
科学を育てるには、すぐれた科学者も必要だが、その科学者たちを育てる政治が良いことも大切なのである。 |
ガリレオの本の表紙に出ている
山猫学会のメダル
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