『自然哲学の諸原理』における、万有引力という考え方の公表とは? わかりやすく解説

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『自然哲学の諸原理』における、万有引力という考え方の公表

出典: フリー百科事典『ウィキペディア(Wikipedia)』 (2022/03/06 05:57 UTC 版)

万有引力」の記事における「『自然哲学の諸原理』における、万有引力という考え方の公表」の解説

ニュートンは、1679年フックから手紙送られ当時光学研究忙しくフックその5年前惑星運動説明するための仮説学会提出していたことも知らなかったこの手紙を見たニュートンは、13年ほど前にウールソープ(ニュートンの家)で試していた地上重力が月にまで及んでいると想定した計算やり直すことにした。それは、次のようなものであった。 .mw-parser-output .templatequote{overflow:hidden;margin:1em 0;padding:0 40px}.mw-parser-output .templatequote .templatequotecite{line-height:1.5em;text-align:left;padding-left:1.6em;margin-top:0}まず、月に対して何の力も働かなければ、月はガリレオ慣性考え方によれば直線方向にAからBまで1分間に37.4km進む、と計算される。(月を円軌道とし、地球一周27日7時43分かかることから算出)。だが、月はBではなくB´の位置にいる。つまり1分間BB´だけ「落下する」と考えることができる。その長さ直角三角形AOBピタゴラスの定理用い計算でき、毎分4.9mの落下、となる。毎秒ならば、その3600分の1、4.9/3600となる。ところで地上落下は、ガリレイ見出した法則により、毎秒4.9mである。月の位置で働く引力は、地球上3600分の1まで弱まっている、ということになる。月までの距離は地球半径60倍だから、結局、この引力というのは距離の2乗反比例しているということになる(逆2乗の法則)。 1684年1月のある水曜日ロンドンコーヒーハウスあつまったフック天文学者エドモンド・ハレー王立学会会長建築家クリストファー・レンは、残る問題となった、逆2乗引力をもとにして、いかにケプラーの第1法則と第2法則を導くことができるかを話題にした。同年8月ニュートン大学訪問したハレーは、ニュートンがすでに独自にこの問題解決していたことを知り11月に、それを出版することをすすめ、『自然哲学の数学的諸原理』(プリンキピア)の核心部分出来てゆくことになった。しかし、フック引力については自分ニュートン教えたのだとし、二人の間で対立生じることになったその後ハリー資金面での援助フックとの先取をめぐるいざこざ仲裁などといった支援もあり、ニュートンは『自然哲学の数学的諸原理』の刊行こぎつけた。 『自然哲学の数学的諸原理』は、1687年刊行された。同書は三篇で構成されており、第三篇の「世界体系について」で惑星運動主として扱われている。例えば、「月は地球向かって重力引かれる」という、ニュートンがウールスソープ時代思いついた命題は、第三篇命題4において提示されており、逆2乗引力木星とその衛星5つ惑星太陽の間でも働くことを、ケプラーの第2法則第3法則からこの引力逆に導き出しつつ主張した。さらに命題7で重力物の量(質量)に比例することを述べ第三篇命題8において、この宇宙ではどこでも物質には互いに物質の量の積に比例する逆二乗引力働いている、すなわち万有引力の法則主張した

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