天動説

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出典: フリー百科事典『ウィキペディア（Wikipedia）』 (2023/12/26 22:11 UTC 版)

地動説

詳細は「地動説」および「ニコラウス・コペルニクス」を参照

16世紀に入ると、ヨーロッパでニコラウス・コペルニクスが地動説を唱える。コペルニクスの目的の目的意識の一つは、プトレマイオスの数理天文学とアリストテレスの宇宙論のずれを解消し、等速回転する透明球体の組み合わせで天体の運動を説明することであった。そのために、プトレマイオス的な体系を数学的に変形を繰り返し、太陽を中心とする新たな体系に行きつくことになった。元々、プトレマイオスの理論も、太陽を非常に重視する。外惑星の周転円は、太陽の平均運動を平行移動したものであり、内惑星の周転円の中心は、太陽の方向からあまりずれないように設定されていた。16世紀-17世紀のティコ・ブラーエは、コペルニクス説の影響を受け、しかし恒星の年周視差が観測できなかったことから、月と地球を除く惑星が太陽の回りを周回する宇宙を考えた。ティコの理論では、太陽の軌道と惑星の太陽周りの周回軌道が交叉する。これは、天体が透明球にはりつくとする、アリストテレス的な宇宙論では不可能とされていた。

これらの理論は、プトレマイオスの理論の書き換えから出発していたため、そこから起因する不自然さをひきずっており、メリットは必ずしも明らかではなかった。例えば、コペルニクスの金星の軌道を表す周転円には、地球の公転周期と同じ周期で回転する円が含まれていた。プトレマイオスの惑星の軌道は、惑星の公転と地球の公転の合成だが、それを分割する際に地球の公転に相当する成分が紛れ込んだのである。また、惑星の軌道は、軌道面にそって周回するのではなく、複雑に上下に振動した。元々プトレマイオス体系の数学的な書き換えから出発しているため、現象の説明能力にも大差はなかった。

これらの欠点を一掃したのがヨハネス・ケプラーで、各々の惑星が太陽を通るある軌道面の上にのっているとし、その軌道をエカントを持つ離心円で表し、それまでの理論よりもはるかに単純な体系で、高い精度を得ることに成功した。ケプラーによれば「コペルニクスは自らの仮説の豊かさに気が付かなかった」のである^[89]。しかし、それでもまだティコの精密なデータとの間の差を認めたため、エカントも捨て去り、楕円軌道を用いたケプラーの法則に到達する。この理論に基づくルドルフ表（天文表）の正確さは誰の目にも明らかであった。

このような位置天文学上の進歩がプトレマイオスの体系を過去のものにすると同時に、新たな現象の発見が、天界と月下に世界を二分するアリストテレス的な宇宙論に脅威を与えた。まず、ティコ・ブラーエらによって、新星や彗星が月よりも遠方にあることが示され、天界が不変でないことが示された。更に17世紀になって望遠鏡が天体観測に応用されるようになると、天動説に不利な観測結果が次々ともたらされる。これらは激しい論争を巻き起こした。例えば、1610年にガリレオ・ガリレイが望遠鏡を用いて木星に衛星があることを発見した。これらは、明らかに地球を中心に回転しておらず、アリストテレスの天体の運動の理論は適用できない。

恒星の年周視差が観測できないという地動説の弱点は、これら一連の発見の前には些事でしかなかった。ニュートンは、ケプラーの法則を支持する慣性の概念を始めとした運動の法則、および万有引力の法則という普遍的な法則を導きだした。これらの法則は天動説をとるにせよ地動説をとるにせよ大きな謎であった天体運動を非常によく説明し、石ころから恒星まで、宇宙のあらゆる物体の運動をほぼ完全に予測・説明した。

カトリックが公式に地動説を支持したのは21世紀に入ってからのことで、1992年 10月31日におけるローマ教皇ヨハネ・パウロ2世のガリレオに対する公式謝罪^[90]を経て、2008年 12月21日にベネディクト16世が公式に地動説を認めた^[91]。ニュートンが『自然哲学の数学的諸原理（プリンキピア）』を上梓してから340年、ガリレオが異端とされた宗教裁判より実に400年近くが過ぎての認定であった。

脚注

^ ^a ^b インドの幾何学的な天文学のギリシア起源説には、翻訳された天文書など直接的な証拠はなく、どのような文書が伝来したのかなど、導入の経緯は全く分からない。証拠が完全とは言い難いものの、理論の内容、用語の比較、伝承などからのギリシア起源説が広い支持を集めている。ギリシア系天文学のインドへの伝搬に関する様々な議論については、Plofker, K., 2009, 4.6節を参照。
^ ^a ^b 矢野道雄『インドの天文学と宇宙論』国際基督教大学学報 3-A,アジア文化研究別冊,(13),7-14 (2004-03-31), pp.12-13　に、『スールヤシッダーンタ』の宇宙論とインド古来の宇宙論の関係が述べられている。
^ ^a ^b Toomer, pp.38-
^ ^a ^b Neugebauer, O.,(1983), pp. 305-310. また、下記リンクを参照のこと。Eudoxus of Cnidus, https://mathshistory.st-andrews.ac.uk/Biographies/Eudoxus/
^ ^a ^b バビロニア天文学のギリシア天文学への影響に関しては、Jones A., The Adaptation of Babylonian Methods in Greek Numerical Astronomy (1991) Isis ,82:3, 440-453. 又は Encyclopedia Britanica （web version, ）の History of Astronomy, Mesopotamia および　Ancient Greek, The motion of Planets を参照。
^ ^a ^b 『アルマゲスト』のモデルは国立円問題の解説が https://eco.mtk.nao.ac.jp/koyomi/wiki/A5A2A5EBA5DEA5B2A5B9A5C8.html　にある。理論の本格的な分析は、Neugebauer, O., 1975.
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^ ケーララ学派およびそれ以前の惑星理論の概要は、Ramasubramanian K. (2015) および　Ramasubramanian, K., 1998.
^ 三村太郎『天文学の誕生-イスラーム文化の役割』岩波書店　2010
^ この『アルマゲスト』の問題点については、Neugebauer, 1983, pp.504-505。ここでNeugebauerは、同じ問題がコペルニクスの体系にも引き継がれたことを注意している。ただし、『アルマゲスト』の影響を受けなかったインドの体系はこの問題は生じなかった(Ramasubramanian, 1998, 第3節)。
^ ニーラカンタ以前のインドの諸体系では、内惑星と外惑星の理論ははっきりと分かれていた。プトレマイオス流の理論においても、金星の黄経の理論は外惑星と一見同じ形式にはなっているが、詳細を見ると違いがある。また、黄緯の理論は、外惑星と完全にことなり、水星の理論は他の惑星と完全に異なり、月と同一である。『アルマゲスト』の惑星理論については、Neugebauer, O., 1975。また、https://eco.mtk.nao.ac.jp/koyomi/wiki/A5A2A5EBA5DEA5B2A5B9A5C8.html　にも概説がある。
^ Hasse, Dag Nikolaus, 2015
^ ファルガーニー『天の運動と天文知識の集成』やイブン・ハイサム『天体の配置』は、アラビア語圏、ヘブライ語圏、そしてラテン語圏で広く読まれた。
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^ Keyser, Paul T. (2014). Hockey, Thomas; Trimble, Virginia; Williams, Thomas R. et al.. eds (英語). Biographical Encyclopedia of Astronomers. New York, NY: Springer. pp. 1728–1729. doi:10.1007/978-1-4419-9917-7_1100#howtocite. ISBN 978-1-4419-9917-7
^ Encyclopedia Britanica　（web version) の History of Astronomy, Ancient Greek, the motion of planets　の項目。また、アリストテレス『形而上学』XII.8　　
^ Neugebauer, O., (1983), p. 305
^ 中世欧州の同心球体説については、以下の文献の特にp.84から。Shank, M.H., Regiomontanus and Astronomical Contraversy in the Background of Copernicus: in Feldhay, R., Regap, F. J.Ed., 2017, pp. 79-109 、
^ 「不動の動者」については、例えばMERLAN, PHILIP. “ARISTOTLE'S UNMOVED MOVERS.” Traditio, vol. 4, 1946, pp. 1–30. など。
^ Paul Lettinck, 1999
^ 全般的には、Paul Lettinck, 1999, Chap. II を参照。天の川についてはEckart, A. (2018). THE EARLY GREAT DEBATE: A COMMENT ON IBN AL-HAYTHAM‘S WORK ON THE LOCATION OF THE MILKY WAY WITH RESPECT TO THE EARTH. Arabic Sciences and Philosophy, 28(1), 1-30. doi:10.1017/S0957423917000078, 月の模様については、鈴木孝典, 月の模様に関するアラビアの論考 : イブン・アル=ハイサムの『月の模様について』, 東海大学紀要. 開発工学部創刊号, 27-44, 1992-03-30
^ ただし、イブン・スィーナーは記録を残している。Neuhäuser R, Ehrig‐Eggert C, Kunitzsch P. An Arabic report about supernova SN 1006 by Ibn Sına (Avicenna). Astrono. Nachr./AN. 2017; 338: 19– 25. https://doi.org/10.1002/asna.201613200　を参照。また、医師で占星術に造詣の深かった、Ali ibn Radiwan は詳しい記述を残している。https://muslimheritage.com/ibn-ridhwan-observ-supernova-1006/　
^ 「重さの学」については、ROZHANSKAYA, M., Statics :in Rashed, R., ed., Encyclopedia of the History of Arabic Science, vol. 2., Routledge, 1996, pp.274- , Abtouy,M., The Aristotelian foundations of arabic mechanics: from ninth to the twelfth century: in Cees Leijenhorst, Christoph Lüthy, and Hans Thijssen ed., The Dynamics of Aristotelian Natural Philosophy from Antiquity to the Seventeenth Century. Leiden, The Netherlands: Brill, 2002, pp.109-140,　Danilo Capecchi, History of Virtual Work Laws, Springer Milan 2012, Chapter3-4
^ 「重さ」の概念の場所依存性については、ROZHANSKAYA, M。、1996, pp.278-281　および　Abattouy, M., 2002。梃の原理や重心と世界の中心との関係は、Abattouy, M., 2002, p.132からの数項を参照。
^ 『アルマゲスト』のこの問題および、コペルニクスに与えた影響については、Neugebauer, 1983, pp.504-505など。実は『アルマゲスト』よりも後に書かれた『惑星仮説』の黄緯の理論は簡潔で精度も高かった。1620年（すなわち、ティコ・ブラーエの精密なデータの知られた後）にオックスフォード大学の天文学者John Bainbridgeが『惑星仮説』の写本を校訂したとき、「黄緯の理論に関しては、何の変更も加えないことが望ましい」と述べたという(Swerdlow, N.M. 2005, p.67)。だが、この『惑星仮説』の理論は後世ほとんど注目されず、中世の天文学者は『アルマゲスト』の複雑な理論に悩まされる (Mozaffari, S.M. ,2016)。
^ アリスタルコスやヒッパルコスによる。
^ 『アルマゲスト』の月の視半径の問題とイブン・シャーティルの月の理論の関係については、Saliba G. Theory and Observation in Islamic Astronomy: The Work of IBN AL-SHĀTIR of Damascus. Journal for the History of Astronomy. 1987;18(1):35-43.
^ 金環食についての古代および中世の議論については、Mozaffari, S. (2014).
^ Pingree, 1994. また、Helmig, Christoph and Carlos Steel, "Proclus", The Stanford Encyclopedia of Philosophy (Fall 2020 Edition), Edward N. Zalta (ed.), https://plato.stanford.edu/archives/fall2020/entries/proclus/　の3.5節。
^ 古代後期における『アルマゲスト』の天界については、Pingree,, David. "The Teaching of the Almagest in Late Antiquity" Apeiron, vol. 27, no. 4, 1994, pp. 75-98
^ Pingree, 1994, p.76
^ Pingree, 1994
^ Saliba, G., “Greek Astronomy and the Medieval Arabic Tradition: The Medieval Islamic Astronomers Were Not Merely Translators. They May Also Have Played a Key Role in the Copernican Revolution.” American Scientist, vol. 90, no. 4, pp. 360–367, 2002, p.360 によると、"Seven centuries passed before Ptolemy's writings reached the Islamic world, and there appears to have been relatively little development of the science during the intervening period.”
^ Lindberg, D., & Shank, M. (2013), p.234 およびp.309
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^ 様々な学派については、矢野道雄、インド天文学、世界百科事典第二版、平凡社。、Polfker, (2009), pp.70-72. 7世紀の前半には、ブラフマグプタが『ブラフマ・スプタ・シッダーンタ』でアーリヤバタの学派に対抗する。また、8世紀ごろには著者不明の『スールヤ・シッダーンタ』が現行の形になり、新たな学派が生まれた。これら3つの学派は、12世紀の始めのバースカラ二世のころまでは活発な活動を続ける
^ インド天文学における観測の役割については、例えば　Polfker, (2009), 4.6.1節。また、大橋由紀夫『インドの伝統天文学-特に観測天文学史について』天文月報 91(8), 358-364, 1998
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^ Ramasubramanian, 1998, Sec. 3.
^ この理論は、太陽中心説との良好な対応関係があることが指摘されている。かつてvan der Waerdenが「『アーリヤバティーヤ』の理論は、今は失われたギリシアの太陽中心説的な理論が元になっている」との仮説を提示したことがあったが、あまり支持者はいない。Duke, D. 2005, 注４，p.564.
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^ 数学以外のインド的要素の残存については、Mozaffari SM. The Orbital Elements of Venus in Medieval Islamic Astronomy: Interaction Between Traditions and the Accuracy of Observations. Journal for the History of Astronomy. 2019;50(1):46-81.などを参照。
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^ 下記文献のp, 11-12 にibn Sinaの記述する天文観測装置についての説明がある。Morelon, Régis. 1966. “General Survey Of Arabic Astronomy”. In Encyclopedia Of The History Of Arabic Science, Vol. 1, Astronomy—Theoretical And Applied, ed. Roshdi Rashed. Vol. 1. London: Routledge.
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^ ただし、イスラム教などの宗教の教義では特に正確な日時の決定を求めてはいない。
^ 鈴木孝典、太陽の遠地点移動の発見、東海大学紀要. 開発工学部 7, 37-50, 1998-03-30
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^ 金環食と同心球体説との関係についての、古代および中世の議論については、Mozaffari, S. (2014).
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^ 三浦伸夫『アラビア数学における幾何学的発想の起源と展開クーヒーの幾何学的著作から』国際文化学研究 (25), 65-106, 2006-01　神戸大学に「地球の中心と流星との間の距離を知ることについて」なるクーヒーの著作の手短な概要がある。また、Rashed, R. (2001). Al-Qūhī: From Meteorology to Astronomy. Arabic Sciences and Philosophy, 11(2), 157-204.を参照のこと
^ Eckart, A. (2018). THE EARLY GREAT DEBATE: A COMMENT ON IBN AL-HAYTHAM‘S WORK ON THE LOCATION OF THE MILKY WAY WITH RESPECT TO THE EARTH. Arabic Sciences and Philosophy, 28(1), 1-30. doi:10.1017/S0957423917000078
^ 鈴木孝典, 月の模様に関するアラビアの論考 : イブン・アル=ハイサムの『月の模様について』, 東海大学紀要. 開発工学部創刊号, 27-44, 1992-03-30
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^ Ragep FJ. Ibn al-Shāṭir and Copernicus: The Uppsala Notes Revisited. Journal for the History of Astronomy. 2016;47(4):395-415. doi:10.1177/0021828616678508　を参照。ただし、『天球の回転について』に先立つCommentariolusの内惑星の理論は、マラーゲ的な手法は用いられているが、異なったイブン・シャーティルのモデルとは異なるので、この類似が直ちに伝搬の証拠になるわけではない。
^ 様々な伝搬ルートの仮説については、Ragep, 前掲、pp.187-193。最も確実と思われるのは、ビザンツ帝国からイタリア半島に伝わったギリシア語の手稿である。これは、ビザンツ帝国からペルシアに派遣されたGregory Chioniadesの手になるもので、トゥスィーの理論の一部（対円や月のモデルなど）を扱っている。コペルニクスのツゥーシーの対円の図が点の名前を含めてこの手稿と類似していることが見出されている。しかし、仮にこれを筆写の証拠と認めても、この手稿だけではアル・シャーティルの理論は伝わらない。同論文にはAndré GodduやDi Bonoの反論も簡単にではあるが紹介されている。また、同じ論集に含まれる論文には、慎重論や反論が展開されている。
^ Ragep, F. (2001). [Tdotu]ūsī and Copernicus: The Earth's Motion in Context. Science in Context, 14(1-2), 145-163. doi:10.1017/S0269889701000060
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^ Lindberg, D., & Shank, M. (2013), p.303
^ 双方とも、プラトン・ストア的な主題を展開させている。キケロのこの著作は『国家論』の一部で、宇宙に比べて地球が点のように小さいこと、地球より遥かに大きい天体があることなどを述べる。(Campion N. (2007) Cicero, Marcus Tullius. In: Hockey T. et al. (eds) The Biographical Encyclopedia of Astronomers. Springer.)マクロビウスの注釈では、惑星の配列について様々な説を比較し、また大プリニウスの述べた、太陽による天体の運動の統御を校訂した。Eastwood, B. (2013), p.304。
^ ローマ末期の天文学教育については、以下の文献のp. 309。 Lindberg & M. Shank (2013).,
^ Lindberg, D., & Shank, M. (2013), p.305 など
^ Lindberg, D., & Shank, M. (2013), pp.309-310
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^ Lindberg, D., & Shank, M. (2013),　ｐｐ.306-307
^ Lindberg, D., & Shank, M. (2013), pp.312-313. 内惑星の理論の起源については、Eastwood BS. Astronomical Images and Planetary Theory in Carolingian Studies of Martianus Capella. Journal for the History of Astronomy. 2000;31(1):1-28. doi:10.1177/002182860003100101 も参照。
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