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ニュートンについて教えてください。 ニュートンはケプラーの法則を説明したが...

sk8er19880923さん

2009/7/2319:12:31

ニュートンについて教えてください。

ニュートンはケプラーの法則を説明したが、それ以前の惑星運動の理解との違いはどこから生じたのか?

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mmftbomomさん

2009/7/2515:37:35

アリストテレスやプトレマイオスの天球による惑星運動の理解も、ケプラーの楕円での惑星運動の理解もその背後にあるより基本的な法則を明らかにしたわけではありませんでした。ただ理由はわからないがそのようにして惑星は運動するものだという説明にしかなりませんでした。ケプラーの楕円という天球を想定しない奇妙な軌道が示されて以降、その背後のからくりは何かということに目が向けられるようになりました。デカルトはエーテルというある種の流体の流れにのっていると想像しましたが、なぜそれが楕円となるのかについてはほとんど何もいうことはできませんでした。

ニュートンはこれらに対して初めて非常に単純な2つの法則から説明する、もしくは2つの法則に還元することに成功しました。(それらは物体の加速度が、それにはたらく力を質量でわったものに等しい(運動方程式)ということと、惑星や太陽の間に働く力が両方の質量の積に比例して、距離の2乗に反比例する(万有引力の法則)ということです。)いま考えている1つの惑星と太陽とをこの法則に当てはめると、その帰結としてケプラーの法則が導けました。それだけでなく、惑星と惑星の間に働くずっと弱い力についても説明でき、ケプラーの法則が近似に過ぎず、完全に正しいものではないことも示しました。さらに惑星だけでなく地上の物体、例えば木から落ちてくるリンゴの運動、もまったく同じ法則から説明できることを示し、天体の運動と地上の運動とを統一的に結びつけました。

こうしたニュートンによって説明された惑星の運動には最初は批判もありました。惑星が天球にはり付いて運動していたり、エーテルの流れに沿って運動していると考えることは当時の人々には理解しやすいものでしたが、わけもわからず離れたところにある2つの物体に万有引力という力が働くというニュートンの考えは理解しがたかったからです。そこでさらにその背後にある説明が必要だと他の人は考えましたが、ニュートンは「私は仮説を作らない」といってそうした実証のない説明には反対しました。一方でニュートンの自然の背後にある数式で表されたこうした法則で惑星をはじめとする運動などの現象を表すという考え方がその後の物理学の発展をもたらしました。総じて現代的に言えば、ケプラーは天文学者でしたが、ニュートンは最初の物理学者というべき人でした。

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gyouja5kakuさん

編集あり2009/7/2522:13:17

ケプラー以前の惑星の動きは円運動でした。実際の動きと合わないのは、周転円を持ち込みました。
ケプラーは、周転円を否定し楕円を主張しました。
なぜ楕円になるかを理論的に説明したのが、ニュートンの万有引力の法則と運動力学です。

それ以前が、円にこだわったのは、完全なる天界は完全なる円であるべきという考えです。

周転円についてはここ
http://ja.wikipedia.org/wiki/%E5%BE%93%E5%86%86%E3%81%A8%E5%91%A8%E...

mmftbomomさん 確かに、ケプラーの法則に物理的理由を説明したのはニュートンです。
しかし、それはバネの法則のフックやケプラーの土台があったからです。フックは万有引力の法則をニュートンに盗られたと思っていました。確かに、ニュートンは最初の物理学者です。でも、そのための革命的な説を主張したのがケプラーです。円から楕円です。
ニュートンはそこまで革命的な説を主張していません。最初の物理学者であり、最後の錬金術師です。

http://ja.wikipedia.org/wiki/%E3%82%A2%E3%82%A4%E3%82%B6%E3%83%83%E...

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