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ガリレイは木星の衛星を発見したことでとても有名ですが、なぜこのときガリレイは...

川馬さん

2015/6/2122:05:22

ガリレイは木星の衛星を発見したことでとても有名ですが、なぜこのときガリレイはケプラーの第三法則にあたるものを発見しなかったのですか。

このときもしガリレイが自ら発見した木星の衛星の軌道半径と公転周期に関する法則を発見していればケプラーの第三法則は「ガリレイの法則」と呼ばれてガリレイの名声はより一層高まったと思うのですが。

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heh********さん

2015/6/2704:01:19

>ケプラーの第三法則は「ガリレイの法則」と呼ばれてガリレイの名声はより一層高まったと思うのですが

恐らくそれは無いでしょう。
ガリレオが貴方の言われるとおり、惑星の運動法則を発表したとして、その場合は、ニュートンが前面に押し出され、「ガリレイの法則」は無視されたか、教科書の片隅にこっそり載せられる程度だったでしょう。
なぜなら、権力者を通じてガリレオの口を切封じたのが、多数派の「反ガリレオ主義者」だったからです。
そして、その伝統は今でも続いているからです。
ガリレオの著作を読むと、彼は同じ学者連中の頭の悪さに、ほとほと呆れていることが分かります。、それもそのはずです。
今日では、「小学生」にでも理解できる「地動説」がまったく理解できなかったのですから・・・
特に地球の自転がまったく理解できなかったのですから驚いてしまいます。
それでガリレオは、「わからんちんども」を相手にするのではなく、「大衆」を相手に自らの考えを伝えようとしました。
だから、「運動について」、「機械学(レ・メカニケ)」、「世界系対話(天文対話)」「新科学対話」などすべて、他の学者の著作物よりずうっと読みやすいし、面白いのです。

それに対して、ケプラーはどうでしょう。
教科書をめくっても、「万有引力はケプラーのおかげ」、惑星運動の法則は、ケプラー。
この知恵袋でも、ケプラー、ケプラーの大合唱です。
そんなにすごいのかと思って、先日、図書館に行って彼の著作物数冊を借り、読んで驚きました。
占星術やら、音楽と惑星の法則性を探そうとしたり、がんばっていることは分かりましたが、物理的才能の無さだけが、伝わってきました。
(ガリレオが彼から送られてきた本を最初の数ページ読んで、やめた理由が分かりました。)
こんな人物を何故、こんにちの学者さんはケプラー、ケプラーと言って持ち上げるか?
私にはさっぱり分かりません。

いんちき学者があまりにもケプラーを持ち上げるので、とんでもない人物が現れました。
ガリレオの「世界系対話(地動説論議)」を「天文対話」と表題をつけて翻訳した青木靖三なる人物です。
(この人物は、物理に関しては素人ですから、おそらく陰の学者の後押しがあっただろうと私は推測しています。なぜなら、解説が頓珍漢なくせに自信たっぷりだからです。)

そのことを確認しましょう。

青木靖三訳「天文対話」P51

「(惑星の)これらの(軌道の)円の大いさと運動の速さとは計算の結果に驚くほど近いのです。」

青木氏の解説、「天文対話」P416
「51頁 計算の結果に驚くほど近いーーこれはもちろん誤り。なおこれより以前、1609年に既にケプラーは「新天文学」で惑星の楕円軌道を発表している。」

だから何?
楕円軌道だからどうしたの?

普通、過去の人の著作を訳す場合、特に名著と呼ばれているものを訳出する場合、後続のものが、後に明らかになった事実を根拠に「ダメダシ」をするものでしょうか?
しかも、「ダメダシ」の連続だから恐れ入ります。
そんなに駄目本なら、何故わざわざ訳して出版したのかと私は、憤りを抑えて問いただしたい気持ちでいっぱいです。

惑星の運動は確かに「楕円軌道」です。
では、惑星はそんなに「楕円」でしょうか?
(下図は惑星の中で最も楕円形の水星の軌跡図です。)
それと、そもそもケプラーの第三法則とやらが「楕円軌道」における周期の法則でしょうか?
楕円の扁平率がどう関わっているのでしょう?
彼は、円軌道に置き換えての法則になっていることをまったく理解できていないのです。

そもそも万有引力の法則は、ガリレオの力学の延長としてニュートンが築き上げたものです。
そのことを、つまり、向心力力学の何たるかを、青木氏が全く理解していないことをここでさらけ出してしまっています。
それを、彼が自らの翻訳本で明らかにしてしまっているのですから、あるいみ「おめでたい人」ということになります。
(青木氏はニュートンの「プリンキピア」を読んでいないか、あるいは読んでもさっぱり理解できなかったのかどちらかでしょう。)

実は、私は青木氏が間違いだとする先のガリレオの指摘、
「(惑星の)これらの(軌道の)円の大いさと運動の速さとは計算の結果に驚くほど近いのです。」
をうけて、「軌道半径とその速度の二乗の積」の法則を、発見しました。
(もし青木氏に物理力があったなら、その名誉は彼のものになったでしょう(笑))
http://detail.chiebukuro.yahoo.co.jp/qa/question_detail/q1413454055...

この法則はケプラーの法則より数段素晴らしい法則と自負しています。
なぜなら、「万有引力の法則」と直結するからです。

ケプラーは、第三法則を発見するまで9年もかかったそうですが、私はおそらく30分もかからなかったように記憶しています。

>ケプラーの第三法則は「ガリレイの法則」と呼ばれてガリレイの名声はより一層高まったと思うのですが...

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ine********さん

2015/6/2718:25:34

Hehehenowahaha の別ハンで、再度この質問について書き込みをします。
その理由は、言い足りなかったのではなく、私の書き込みをまったく無視したかのような回答が寄せられたからです。

hdxmhsqlさん
>ケプラーがケプラー法則に辿り着けたのは
師であるティコが遺した正確且つ膨大な天測データを受け継げたおかげ。
コレを元に惑星軌道要素の推定を繰り返して「楕円軌道」に至った。

ですから、それは単にティコのデータをまとめただけです。
何の意味も無いのです。
実際、ガリレオの時代、ケプラーのナンチャラカンチャラは何か意味がありましたか?

ガリレオの地動説を後押ししたわけでもなく、かといって、否定するものにもならなかったのではないでしょうか?
(惑星の運動が、ほぼ真円だったことも一因しています。
ペッタンコの楕円にも当てはまるとは、当のケプラーも想像さえしていませんでした。)

それがケプラー、ケプラーと騒ぎ出したのは、まさにニュートンが向心力力学を発表し、その中でさまざまな中心力、例えば、距離に比例した力、あるいは距離に反比例した力、距離の2乗に反比例した力の場合、さらに距離の3乗に反比例した力の場合の解析を行い、そのうち、距離の2乗に反比例した力が働いた場合、惑星の動きのデータが、ほぼ理論値どおりになったからです。
(ニュートンは、そのことをケプラーとブーリオーの観測結果とつき合わせています。
ただそれだけです。)

ちなみに、プリンキピアでは、距離に比例する力の場合にも楕円を描くこと、距離の3乗に反比例する力の場合には、螺旋を描いて落下することが証明されています。
つまり、ケプラーのナンチャラカンチャラは、向心力力学にまったく関係せずに、確立されたということです。
このことが一番肝心なところです。

肝心な点ですので繰り返します。
万有引力の法則は、「惑星の運動のデータをもとに確立した」法則ではないということです!!!
あくまでも、それは、ガリレオの力学を発展させることによって、築き上げられた力学だということです。
このことは、ニュートンが、その著書「プリンキピア」ではっきり語っているのですから、否定のしようもありません。

(「プリンキピア)より)
「法則1(慣性の法則)
すべて物体は、外力によってその状態を変えられない限り、(その状態を)そのまま続ける。

法則2(力と運動の変化の法則)
運動の変化は、及ぼされる機動力に比例し、その力が及ぼされる直線の方向に行なわれる。

法則3(作用反作用の法則)
作用に対して反作用は常に逆向きで相等しいこと。

最初の二つの法則と系の初めの二つとによって、ガリレイは・・・(略)・・、投射体の運動は放物線上に行なわれることを見出しました。」

この放物線落下が、厳密に、中心力に向かって落下するというガリレオの指摘を受けて、見直したのが、ニュートンの向心力力学なのです!!
そのことは、下図の様な図をニュートンが書いていたことからも伺えます。
(図は、ちょっと現代風にしましたが)

このような力学の発展の経緯を無視し、なぜケプラーのおかげと、話を摩り替えるのでしょうか?
昔から変わらない物理学者の卑怯な体質が見え隠れしているのです。

このことをもう少し追加しましょうか?

ニュートンがはっきりと語っている二つの法則、
法則1(慣性の法則)と法則2(力と運動の変化の法則が、ニュートン力学の基本法則と教科書で教えていませんか?
(ニュートンは「作用反作用の法則のみが自分の見出したものと間接的に語っているのです。)

Hehehenowahaha の別ハンで、再度この質問について書き込みをします。...

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hdxmhsqlさん

2015/6/2706:23:44

ガリレオはガリレオ衛星を発見しているが
観測された状況証拠的に「木星の衛星」としたまでであり
その軌道要素まで特定したワケじゃない。

ケプラーがケプラー法則に辿り着けたのは
師であるティコが遺した正確且つ膨大な天測データを受け継げたおかげ。
コレを元に惑星軌道要素の推定を繰り返して「楕円軌道」に至った。

しかしそのケプラーも法則を起こす力の源にまでは至らなかった。
なにがしかの力が働いて惑星を繋ぎとめているのは明らかだが
それ以上の考察には至っていない。

ケプラー第三法則に限れば近似的に円軌道としても証明できるが
その証明にはニュートン力学(万有引力定理)が用いられる。

つまりその力を万有引力としてまとめたのがニュートンでした。
モノが落ちたり地に引き付ける力の存在は古代から知られていたが
これが遠く太陽惑星間にも働いて軌道要素を決める事を明らかにしました。

そのニュートン力学も近代に於いては近似法則と判明しており
より厳密に表せる相対論の体系へとまとめ直されている。

要するに誰かの研究功績を礎にして
後の誰かがそれを拡張補完してきたって事。
先人の功績の積み重ねが科学や文明って事ね。

スーパーな学者一人で何でもかんでも解明できるほど甘くない。
観測技術やデータなど多くの知見が蓄積するのを待つ事で
ようやく真実が見えて来る。

a35********さん

2015/6/2217:58:57

ガリレオが木星の惑星の運動法則を発見出来なかったのは、ひとえに当時の望遠鏡の精度の問題と考えられます。

ケプラーが彼の法則を発見した際に、惑星の楕円軌道が前提(第一法則)となっているのは、あくまで、ティコ・ブラーエの残した膨大な観測データ、特に離心率の大きい火星のデータに一致する軌道を検討した結果、楕円軌道であることに気が付いた、ということで、彼の第三法則は、円軌道でも成り立ちます。実際のところ木星のガリレオ衛星は、離心率最大のエウロパでも0.01以下で円軌道に近いので、衛星の軌道が楕円軌道ではなく、円軌道と認識していたとしても、軌道半径と公転周期をそれなりの精度で測定出来たとすれば、ガリレオも第三法則にたどり着けたと考えます。

ところで、ガリレオが使った望遠鏡は倍率14倍から20倍で、木星の衛星観測としては、十分とは言えないまでも、地球から見て、木星が衝の際には、最大離角が0.09度となるガニメデや、0.17度となるカリストの観測には最低限の倍率は確保していると思われます。

しかしながら、当時の望遠鏡は、レンズの光学検査の手法が確立されておらず、望遠鏡に組み立ててみて確認するという手法がとられていましたし、その確認を行っても、木星の観測に使えるのは100台作ってかろうじて10台、というレベルで、しかも色収差の補正がなされていないため、その像は虹色に色づいたゆがみを持った像であって、観察は出来るけれど、観測に耐えるレベルではなかったと考えられます。

したがって、ガリレオの観察記録では木星の各衛星の相対的位置の記録に止まり、各衛星の数値的な位置の記録は、やりたくても出来なかったと思われます。

かたや、惑星の運動は、恒星と言う目印の配置された天球という、いわば「非常に精度の高い天然の座標」の上で、惑星の動きを記録出来るので、望遠鏡を使わない観測であっても、高い精度でデータを集めることが出来たティコ・ブラーエとケプラーの側に軍配が上がりました。

pio********さん

2015/6/2122:19:52

ケプラーの第三法則は惑星の公転が円ではなく楕円であるという大前提に気が付かなければ発見できない法則なのでガリレイの時代の観測精度では無理だと思う。
ケプラーにしても自力でその精度の観測はできず、ブラーエのデータの提供をうけた上での発見だった。

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