測定 歴史

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測定

出典: フリー百科事典『ウィキペディア（Wikipedia）』 (2023/11/22 00:21 UTC 版)

歴史

単位の歴史

測定がいつどこで始められたかははっきりしないが、数が発明され、その「1」を単位に数えるという行為が測定の始まりとも言える。その後、生活や産業にかかわる単位が定められたが、これらは小国家・地域など限定された範囲でのみ通用するものだった。

古代中国の戦国時代でも、度量衡はおろか三進法や十進法など位取り記数法もばらばらだった。これを最初に統一したのが秦の始皇帝（即位：紀元前246年）だった。西欧での統一は、五賢帝時代のローマ帝国（1世紀 - 2世紀）などで行われた。11世紀イギリスのヘンリー1世時代に現在でも用いられる長さの単位ヤードが制定された。

1960年まで使用されていた白金・イリジウム合金のメートル原器

1790年にフランスのシャルル＝モーリス・ド・タレーラン＝ペリゴールが提唱した普遍的な物理量基準の必要性に応じ、メートルとキログラムの白金製基準器が製作され、1799年にパリの国立公文書館に収蔵された。この仕事は何度も見直しや変更が加えられ、1954年に採択された国際単位系へ繋がった。

測定と自然科学の発展

17世紀に、自然科学は測定を基礎に発展した。ガリレオ・ガリレイは『偽金鑑識官』の中で、宇宙を書物に喩え、その言語は数学で書かれており、手段をもってしか知ることができないと述べた。この知の手段こそ「測定」を指した。ガリレオ自身は敬虔なキリスト教徒であり、この言は神の存在否定を意図してはいなかった。しかし、18世紀には神を介さずに人間が自然と直接向き合うことが意識され、その手段として測定が知の技法として認識されるようになった。オーギュスト・コントはこれら厳密な測定や実験などを重視する「科学」を実証主義の段階に達したものとみなし、それ以前の学問は「非科学」として区分した。物理学者ウィリアム・トムソン（ケルビン卿）は「測定をする事ができない人物の知識は貧弱である」と述べ、測定は知に到達する上で必須な方法論となった。

さらに誤差の問題についても、カール・フリードリヒ・ガウスやピエール＝シモン・ラプラスらが天文観測において確率論を用いた対策に取り組み、アドルフ・ケトレーが近代統計学を開闢することで対応と測定結果の説明法を立ち上げた。これらを含む測定方法の向上は近代科学を進歩させる原動力のひとつとなった。

社会科学における測定と「科学」の変革

ケトレーは、天文学における測定結果から誤差を確率論的に処理し客観的な法則を導く手法は、人間集団の行動など社会科学にも適用できると考えた。この思考の結実は1835年に刊行された『人間に就いて』であり、人間に関する法則を測定で導き出す試みとなり、「社会物理学」へ数値化の手法を持ち込んだ。チャールズ・ブースの貧困層の研究もまた同様の手法を社会へ向けた測定の成果と言える。

19世紀に興ったこのような自然科学に続く社会科学の動きは、12世紀以来のヨーロッパにおける従来のキリスト教的枠組みの中で思索を重ね、哲学を基本に神学・医学・法学などを修める「科学」とは大きく異なるものであった。また、従来の「科学者」とは神の召命によって選ばれた特別な人間という認識にも変革を与えた。

量子力学における測定

20世紀に入ってから構築された量子力学は、それまでの測定の考え方に変更を要請した。古典物理学では不可能な素粒子など微細な世界を高い精度で説明する量子力学は、物理量には状態による確率振幅があり、一様ではなく常に変動すると定めている。つまり、物理量の実在値（固有状態の物理量）はどのような観測をもってしても確認は不可能なものとしている。この解釈は「量子力学の観測問題」として、現代でも論争が起こる課題である。