物理学への道標

こんにちは。コウジです。半年ごとの改定です。
主な改定点は英訳部分の削除です。ご覧ください。
（以下原稿です）

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。

もっとも、20世紀以降に量子力学が成立すると、
「観測そのものに限界がある」という認識が広まり、
ラプラス的な完全決定論は再検討されることになります。

特に量子論では、粒子の状態を完全には同時観測できないため、
「宇宙の全情報を完全に把握する存在」というラプラスの悪魔の
前提そのものが成立しにくいと考えられるようになりました。

それでもラプラスの議論は、
「自然法則によって世界はどこまで記述できるのか」
という近代科学の核心を示した重要な思想として、
現代でも語り継がれています。

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」を考えた訳です。

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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実験用分銅
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【1736年6月14日生まれ ~ 1806年8月23没】

　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、帯電した物体同士に働く電気的な力が、
距離の二乗に反比例することを示しました。

これは後に「クーロンの法則」と呼ばれ、ニュートンの
万有引力の法則とよく似た数学的構造を持っています。

こうした研究によって、電磁気学は“目に見えない現象”を
数学で扱える学問へと進み始めました。後のマクスウェル方程式や
場の理論へとつながる重要な一歩だったのです。

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。

クーロンは、巨視的な機械摩擦から、目に見えない電気的相互作用まで、
「力を測定する」という共通視点で研究していました。
これは近代物理学の“測定科学化”の流れそのものだったのです。

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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

ラグランジュの革新性は、
「物体にどんな力が加わったか」
を一つ一つ図で考えるのではなく、

「系全体が、どのような運動を選ぶのか」

をエネルギーの差から統一的に記述した点にあります。

ニュートン力学では力の向きを逐一追う
必要がありましたが、ラグランジュは

「運動エネルギー」と「位置エネルギー」

の差を用いることで、複雑な運動を
より一般的な形で扱えるようにしました。

この考え方は後に、
電磁気学・相対論・量子力学へと
継承されていきます

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。

L = T – V

ここで、

• T：運動エネルギー
• $V$：位置エネルギー

を表します。

ラグランジュはこの差に着目することで、
自然界の運動法則を統一的に整理しました。

 

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。

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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

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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。

ブラックの研究は、単なる化学実験に留まりませんでした。
潜熱という概念はジェームズ・ワットの蒸気機関改良へ繋がり、
比熱の概念は後の熱力学へ、そして「固定空気」の発見は
近代化学へと接続していきます。

つまりブラックは、「熱を測る」「気体を定量化する」
という、人類が自然を工学的に扱うための基礎を整えた人物だったのです。

産業革命の背後には、ブラックのような
“見えない理論家”の存在がありました。

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▶ 次の人物：アントワーヌ・ラヴォアジエ

この分野の科学者（熱学・化学・産業革命）
ジェームズ・ワット

ベンジャミン・フランクリン

レオンハルト・オイラー

ロバート・ボイル

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平賀源内
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【1728年生まれ ~ 1780年1月24日没】

出典：Wikimedia Commons
URL：https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Hiraga_Gennai.jpg
作者不詳（江戸時代）/ Public Domain

平賀源内について
少し時代が古いです。平賀源内は江戸時代、
田沼意次が老中を務めていた時代で
多彩な能力を発揮しています。物理学関係に留まらない。
埼玉県秩父市で鉱山開発を行い、
炭焼き、通船の指導を行いました。　

そもそも、平賀源内は讃岐の国に生まれています。
家祖は信濃源氏の平賀氏。平賀氏は武田氏に敗れ、
一度、改姓して源内の時代に平賀姓に復姓しています。

時代考察

科学史の観点から平賀源内の時代を考えてみると欧米と日本の時代のずれを感じます。
その「ずれ」は大きなものでニュートンがバローからルーカス職を受けたのが1664年、
万有引力を定式化したのが1665年であることを思い起こせば
西洋と日本の隔たりはとても大きいです。そんな時代には源内は未だ生まれていません。

加えて、平賀源内が「発明」したであろうものの独自性を考えていくと「新規性」
という部分が殆ど見受けられません。内容は後述しますが、後世に残して人類の財産
と出来るものは作り出せなかったのです。無論、当時の人々には目新しく、
庶民に啓蒙をして意識を変えていった業績は大きいです。

当時の日本はニュートン力学や微積分学が急速に発展していた
ヨーロッパ科学とは異なる段階にありました。そんな時代に
平賀源内は、ニュートンのように自然法則を数式化した人物ではありません。
しかし、「科学を社会へ広める」という意味では、日本科学史において
極めて重要な役割を果たしました。

しかし源内の価値は、理論そのものを創造した点ではなく、
「未知の知識を社会へ紹介し、人々の感覚を変えたこと」です。

平賀源内の立ち位置

エレキテルや鉱山開発、薬学、博物学などを通じて、
源内は江戸の人々に「自然現象は観察し、再現し、理解できる」
という感覚を広めていきました。

それは後の日本の近代化において、
極めて重要な“知的土壌”になっていったのです。

源内は西洋科学の理論そのものを創造したわけではなく、「知識を社会へ翻訳し、示す役割」
を担っていました。つまり、源内は新しい知の「先導者」かつ「文化的媒介者」だったのです。

平賀源内の多彩な業績

鉱山と産業の発展

源内は秩父での鉱山開発に関わり、採掘技術から流通に必要な通船の指導まで行いました。
これは単なる知識人ではなく、現場で実務を動かせる人物だったことを示します。

学術と芸術の両立

医学、薬学、漢学、俳諧、油絵、細工物制作、浄瑠璃の台本制作など、
源内の活動は文化全体に影響を及ぼしました。まさに「江戸のルネサンス人」と呼べる存在です。

エレキテルと誤解される「発明者像」

平賀源内といえば「エレキテル」というイメージが強いですが、実際には
オランダ製の静電気発生装置を修理・復元し、その現象を庶民に見せた「科学啓蒙者」です。

なぜ人々に驚きを与えたのか

当時は「自然現象は説明できる」という発想が一般的ではなく、電気は“不可視の力”
として人々の想像を揺さぶりました。源内はその驚きを教育と文化の形に翻訳したのです。

文化に残された言葉遊び

源内の機知を象徴する句として、次の作品がよく知られています。

京都三条糸屋の娘　姉は十八・妹は十五
諸国大名弓矢で殺す　糸屋の娘は目で殺す

江戸文化の粋と遊び心が凝縮された一句です。

関連する科学者の系譜（江戸科学と啓蒙）

◀ 前の人物：レオンハルト・オイラー

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この分野の科学者（江戸科学・蘭学・啓蒙）
関孝和

建部賢弘

ベンジャミン・フランクリン

ピーテル・ファン・ミュッセンブルーク　

〆

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2020/09/18_初稿投稿
2026/05/27_改定投稿

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こんばんは、コウジです。半年ごとの改定です。
今回の改定は英訳部の削除が主です。
ご覧ください。（以下原稿です）

フランクリン自伝
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【1706年1月17日生れ-1790年4月17日没】

Wikimedia Commons（高解像度ダウンロード可）
https://commons.wikimedia.org/wiki/
File:Benjamin_Franklin_by_Joseph_Siffred_Duplessis_1778.jpg

 米国建国の父ベンジャミン

その名はベンジャミンフランクリン

：Benjamin Franklin,_

グレゴリオ暦1706年1月17日の生まれですが、

ユリウス暦では1705年1月6日にあたります。

そんな両方の暦を使う時代に生まれた人でした。

フランクリンは政治家として、外交官として、著述家として、物理学者として、
また気象学者として活躍します。後述する13徳を実践する謙虚な人であって
努力家です。それに加えて実務家です。フランクリンの残した「フランクリン自伝」は
現在も英語圏で読み継がれる自己啓発書の原点です。今でも100ドル札には肖像人物として
ベンジャミンフランクリンが使われています。（2021年3月調の時の紙幣で確認）
広くアメリカ人に愛され続けています。

　フランクリンの業績の例

フランクリンの業績として有名な物は凧を使った雷の実験です。フランクリンは
ライデン瓶の実験がされていると聞きつけ電気に興味を持ちました。
1752年、フランクリンは嵐の中で凧を用いた実験を行い、雷雲が電気を帯び
ていることを確かめようとしました。凧糸に取り付けた金属鍵と
ライデン瓶を用いることで、空気中の帯電現象を観測したと伝えられています。
なお、現在では「雷そのものが直撃した」というより、
雷雲による帯電を検出した実験だったと考えられる場合もあります。

非常に直接的な実験ですが、雷は数千万〜数億ボルト、数千〜数万アンペア程度と見積もられています。対してベンジャミンフランクリンが、どの程度の理解をもって納得しながら実験の設定を行ったかについては、大きな問題を感じます。そう言った意味で物凄く怖い実験計画だったのでしょう。

 

雷は数千万〜数億ボルト、数千〜数万アンペア程度と見積もられている

実際に21世紀になってから、アイドルのコンサートでの落雷事故があった事は記憶に新しいでしょう。フランクリンの時代に検証実験を試みて多数の死者が出た事実もある事から「絶対に真似をしてはいけない」実験であると言えます。その実験を行ったフランクリンの勇気は手放しで賞賛出来ない部分がありますが、それを踏まえて考えてみても、アメリカの人々に尊敬される偉人なのです。

フランクリンのスタンス

フランクリンの偉業は他にも続き、避雷針、燃焼効率の

高いストーブ、遠近両用眼鏡を次々と発明しました。

そして、フランクリンはその発明に対して

特許はとらないで社会に還元しました。

アメリカ独立宣言の起草にも加わっていたと言われます。

フランクリンのストーブ

フランクリンは、
「フランクリンストーブ」または「ペンシルバニア暖炉」
として知られているより効率的な暖房ストーブ
を設計しました。このストーブは、
火事の危険性を最小にしていて、
それを家庭暖房の空間を温めている際に、
より少ない燃料を使って、
より多くの熱を提供しました。

フランクリンの13徳

自らの自律心でコツコツと独学で事を成し遂げてきた

フランクリンは13徳と呼ばれる戒律を実践していたと言われます。

最後にご紹介させて下さい。

【13徳(Wikipedeaより引用）週に一つずつ各徳目に身を捧げました】

◆節制 ：
飽くほど食うなかれ。
酔うまで飲むなかれ。

◆沈黙 ：
自他に益なきことを語るなかれ。
駄弁を弄するなかれ。

◆規律：
物はすべて所を定めて置くべし。
仕事はすべて時を定めてなすべし。

◆決断 ：
なすべきをなさんと決心すべし。
決心したることは必ず実行すべし。

◆節約：
自他に益なきことに金銭を費やすなかれ。
すなわち、浪費するなかれ。

◆勤勉：
時間を空費するなかれ。
つねに何か益あることに従うべし。
無用の行いはすべて断つべし。

◆誠実：
詐りを用いて人を害するなかれ。
心事は無邪気に公正に保つべし。
口に出だすこともまた然るべし。

◆正義：
他人の利益を傷つけ、あるいは与うべきを
与えずして人に損害を及ぼすべからず。

◆中庸：
極端を避くべし。たとえ不法を受け、
憤りに値すと思うとも、激怒を慎むべし。

◆清潔：
身体、衣服、住居に不潔を黙認すべからず。

◆平静：
小事、日常茶飯事、
または避けがたき出来事に平静を失うなかれ。

◆純潔：
性交はもっぱら健康ないし子孫のためにのみ行い、
これにふけりて頭脳を鈍らせ、身体を弱め、又は自他の平安
ないし信用を傷つけてはいけない。

◆謙譲：
イエスおよびソクラテスに見習うべし。

関連する科学者の系譜（電気と実験科学）

◀ 前の人物：ピーテル・ファン・ミュッセンブルーク（1692-1761）

▶ 次の人物：シャルル・クーロン（1736-1806）

この分野の科学者（電磁気学・実験科学）

ピーテル・ファン・ミュッセンブルーク
アイザック・ニュートン
シャルル・クーロン

 

〆

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2021/04/02_初稿投稿
2026/10/25_改定投稿

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