クエリ: 発見したイギリスの物理学者の名前がついた、「バネの伸びは、バネを引っ張る力に比例する」という法則を何という?
文章: ばね 『復元力についての講義』出版の2年前に、フックは別の事柄に関する著書を出しており、この著書の終わり近くでフックの法則を意味するアナグラムを公表していた。そして、『復元力についての講義』の中で、フックはそのアナグラムの解答を発表した。フックは『復元力についての講義』の最初のページで以下のように述べている。アナグラムの解答である Vt tensio sic vis はラテン語の文となっており、科学技術史学者の中島秀人はこれを「伸びは力のごとく」と訳している。今日では、フックの法則はばねの最も基本的な動きを表し、さらには、ばねに限らずに弾性を持つ物体全てが関連する重要な法則となっている。18世紀になるとイギリスを最初として産業革命が起き、ここから20世紀後半までにかけて工業化が世界に広がっていった。他の工業と同じく、産業革命の中でばねも大きな発展を遂げた。
文章: フィッツの法則 シャノンの形式には、ID が常に負でないこと、計測結果によりよく合致しているという利点がある。 文章: 風速計 気象観測に用いられる風力計、風速計には、圧力風力計(風による圧力が何らかの表示器に観察可能な変位を引き起こすもの)と回転式風速計(風によって水平軸もしくは垂直軸を回転させ、その回転速度を測るか回転数を数えるもの)がある。それぞれは独立に発達していった。 圧力風力計は、レオン・バッティスタ・アルベルティ(Leon Battista Alberti)が、1450年頃に初めて風圧を板の傾きで測る風力計(swinging-plate anemometer)を考案した。1667年にロバート・フック(Robert Fooke)が風力計を作った。彼が作った風力計は、長方形の板に風があたってその強さに応じて板が吹き上げられ、その吹き上げられた角度で風の強さを知るものだった。18世紀中頃には、物理学者ピエール・ブーゲ(Pierre Bouguer)が、バネの伸び縮みで風圧を測定する可搬型の風力計を作った。 圧力管を使った実用的な風力計は、1775年にイギリスの医師のジェームズ・リンド(James Lind)が作った。これはU字管のそれぞれの口の圧力差で風圧を測定するものだった。この型の風圧計は、1889年にイギリスの気象学者ウィリアム・ダインス(William Dines)が実用的で精巧な風圧計(ダインス風速計)に改良した。 文章: マティーセンの規則 マティーセンの規則(マティーセンのきそく)とは、イギリスの物理学者アウグストゥス・マティーセンが発見した、電気抵抗についての規則。電気抵抗が発生する原因となる散乱機構が2個以上ある場合、その抵抗の値は各々の散乱機構が単独で存在した場合の抵抗の和となるという規則である。格子散乱の大きな物体では、本規則から大きく外れる場合がある。 文章: ジュール熱 電気抵抗 R {\displaystyle R} [Ω] の物体に、 I {\displaystyle I} [A] の定常電流を t {\displaystyle t} 秒間流したときに発生する熱量、すなわちジュール熱の量 Q {\displaystyle Q} [J] は、 Q = R I 2 t {\displaystyle Q=RI^{2}t\,} となる。ジュール熱の量は、抵抗 R {\displaystyle R} と電流 I {\displaystyle I} の二乗の積に比例する。これはイギリスの物理学者、ジェームズ・プレスコット・ジュールが実験によって発見した物理法則で、ジュールの法則と呼ばれる。 文章: シモン・ステヴィン シモン・ステヴィンは、フランドル(現:ベルギー)ブルッヘ出身の数学者、物理学者、会計学者、オランダ軍主計将校。 イタリアの天文学者、哲学者、物理学者であるガリレオ・ガリレイよりも早く落下の法則を発見し、また、ヨーロッパで初めて小数を提唱したとして名高い。また、力の平行四辺形の法則の発見者としても名高い。 文章: レイリー・ジーンズの法則 レイリー・ジーンズの法則(レイリー・ジーンズのほうそく、英: RayleighJeans Law)は、黒体輻射におけるエネルギー密度の理論式の1つである。レイリー・ジーンズの公式とも呼ばれ、イギリスの物理学者であるレイリー卿とジェームズ・ジーンズに因む。レイリー・ジーンズの公式は黒体から熱放射される電磁波、すなわち輻射場のある温度におけるエネルギー密度のスペクトル分布を与える。輻射場を一次元調和振動子の集まりとして扱い、古典統計力学を適用することで導かれる。この公式が適用できるのは長波長(低振動数)の限られたスペクトル領域のみであり、不完全な理論式である。全スペクトル領域で成り立つ完全な理論式は、量子論に基づくプランクの公式によって与えられる。しかしながら、レイリー・ジーンズの公式は古典物理学の限界を浮き彫りにし、輻射の理論や現代物理学の発展に重要な役割を果たした。 文章: 相似則 力学における相似則(そうじそく、英: law of similarity (similitude), similarity rule)とは、複数の、ある意味で相似な系における物理量の比が系の大きさによらないある一定値をとるという法則である。たとえば物理現象の基礎方程式が線形の場合、入力と出力は比例し、その比は一定になる。 文章: 反作用 この支持力には「反作用」もある。物体は支持ケーブルを引き下げるか、支持面や液体を押し下げる。したがって、この場合等しい大きさの力が4つある。 ニュートンの第三法則により、F1とF2は等しく、F3 と F4についても同様である。物体が均衡状態にあり他の力がかかっていない場合にのみF1 と F3 が等しくなる(これはニュートンの第三法則とは関係ない)。 質量がバネからぶら下がっている場合、前で考慮した事項が適用される。しかし、この系が乱された場合(例えば質量に上向きまたは下向きのわずかな力が与えられると)、質量が上下に振動を始める。これらの加速(およびその後の減速)のため、観測される速度変化にはニュートンの第2法則から正味の力が原因と結論付けられる。質量を引き下げる重力は、このときバネの上向きの弾性力とは等しくない。前節においてF1 と F3 が等しくないときである。 文章: ベンジャミン・バネカー しかしながらジェファーソンは、バネカーの反論を真剣に捉えるどころか「黒人は劣っている」という何の根拠もない説を覆す証拠となるバネカーの暦そのものに疑いの目を向けた。ジェファーソンは、その暦は近くに住むクエーカー教徒であり科学者でもあるジョージ・エリコットの援助を受けたがために、初めてバネカーが作ることができたのだと信じていた。またジェファーソンの矛盾を突いたバネカーの奴隷制に対する反論とアフリカ系アメリカ人への援助の願いはまったく無視され、ジェファーソン自身が奴隷を所有している事実、そしてジェファーソンの奴隷制に対する考え方には、何の変化も見られなかった。 バネカーのスポンサーの1人であるジェイムズ・マックヘンリーは、バネカーの暦を初めて公に出版した。マックヘンリーは奴隷制廃止論者の1人であり、廃止運動の一環として暦を発表した。暦を出版する際に「バネカーは暦を作るにあたって、誰の援助も借りずに、最初から最後まで1人でこの仕事を成し遂げた。このことは、知能と肌の色とは何の関連性もないことを証明するものである」と主張した。バネカーは、マックヘンリーを介して多くの連邦政府の役人と重要なつながりを持つことができたといわれている。 1791年から1797年までの間、バネカーの暦は、毎年、ペンシルベニア州フィラデルフィア、メリーランド州ボルチモア、デラウェア州ウィルミントン、バージニア州ピーターズバーグ、ニュージャージー州トレントン、そしてバージニア州リッチモンドの6つの都市で見ることができた。1797年以降、バネカーの暦は発行されることはなかったが、バネカーは暦を作るための天文学的な計算をし続けた。1806年に自身の農場で死亡したときには、バネカーは全米のみならず海外においても「アフリカの天文学者」として広く知られていた。 文章: アンペールの法則 アンペールの法則は、電流とそのまわりにできる磁場との関係をあらわす法則である。1820年にフランスの物理学者アンドレ=マリ・アンペール が発見した。 文章: 逆2乗の法則 電磁気学における逆2乗の法則として、クーロンの法則がある。クーロンの法則は、発見者のシャルル・ド・クーロンから名前が取られている。クーロンの法則には電場に対するものと磁場に対するものの2種類ある。前者は球形または点状の電荷が作る電場の強さを述べたもので、後者は双極子の一方の極が作る磁場の強さを述べたものである。 クーロンの法則は、近接作用論の立場では電磁場に関する法則として述べられるが、ニュートンの万有引力のように2つの物体の間に働く力として表すこともできる。この場合、電場に関するクーロンの法則は「電荷を持つ粒子同士に働く静電気力の大きさは、粒子間の距離の逆2乗に比例する」と表現できる。クーロン自身はねじれ秤(英語版)を用いて2つの帯電した物体の間に働く力を測定することによって、静電気力に関するクーロンの法則を発見している。 磁場に関するクーロンの法則は、磁場に関するガウスの法則により磁場の湧出がゼロでない発生源が存在しないため、直接的には成り立たない。磁場についてクーロンの法則が成り立つためには、磁気単極子(モノポール)という概念が必要となる。前述の通り、ガウスの法則から磁場の湧出はゼロとなるため、磁気単極子は単体では存在し得ないが、微小な円電流のなす磁場を磁気双極子(ダイポール)のなす磁場と見なすことができ、磁気双極子を構成する粒子として磁気単極子を扱うことができる。 文章: ガウスの法則 ガウスの法則(ガウスのほうそく、英: Gauss' law)とは、カール・フリードリヒ・ガウスが1835年に発見し、1867年に発表した電荷と電場の関係をあらわす方程式である。この式はジェームズ・クラーク・マクスウェルにより数学的に整備され、マクスウェルの方程式の1つとなった。電気におけるアンペールの法則とみなすこともできる。ここでの単位のガウスは、磁束密度の単位であり、電場を扱うこの法則とは全く関係がない。 文章: 逆2乗の法則 逆2乗の法則とは、物理量の大きさがその発生源からの距離の2乗に反比例するという法則である。 逆2乗とは2乗の逆数のことであり、この法則はしばしば、ある物理量の大きさがその発生源からの距離の逆2乗に比例する、という形でも述べられる。逆2乗の法則はしばしば短縮して逆2乗則とも呼ばれる。 逆2乗の法則は冪乗則の一種であり、様々な物理現象の中に見出すことができる。以下の節では自然科学と物理学の歴史の中で特に重要な例について述べる。逆2乗の法則の発見により、物理学者は何らかの変化を認めたとき、その発生源と発生源との距離の関係を調べ、それらが逆2乗の法則に当てはまるかどうかに関心を持つようになった。 逆2乗の法則が成り立つこと、特に指数が 2 であることには、我々のいる空間が3次元であり等方的であることと密接に関係している。空間の各点で測定できる物理量について、それがある発生源から生じる流体のようなものと見なせる場合、発生源から偏りなく流出する物質からの類推により、発生源を囲む球面を通過する物質の量は、球面の大きさによらず一定であると考えることができる。したがって球面を通過する物質の密度は球面の面積に反比例して小さくなる。発生源が球殻の中心にあるとすれば、球面の大きさは発生源から球面までの距離の2乗に比例するから、球面を通過する物質の密度は球面と発生源の距離の2乗に反比例する。 逆2乗の法則が成り立つことは、発生源の形状に強く依存している。逆2乗の法則が成り立つのは発生源が点や真球と見なせる場合であり、例えば棒状の光源に対しては逆2乗の法則は成り立たない。一般には、発生源の細かな構造を無視できる程度の距離においてのみ、より具体的には発生源の大きさに比べて非常に遠距離の領域で逆2乗の法則が成り立つ。 逆2乗の法則が成り立つのは大抵、ある一つの発生源に注目した場合である。たとえば異なる天体の表面重力を比較する際には注意が必要である。構成物質の似通った天体同士では表面重力の大きさは天体の半径に対する逆2乗則に従わず、自転による遠心力の影響を除けば、表面重力の大きさは半径に概ね比例する。これは、重力の大きさが天体の質量に比例し、同程度の密度を持つ天体の質量を比較すると、天体の質量は天体の体積に比例するためである。 文章: ピン止め効果 その状態で超伝導に転移させると、ひずみや不純物には磁束が侵入したままになる。あるいは、外力によって超伝導状態の第二種超伝導体を磁石に近づけて、磁石の磁束を超伝導体内部に押し込み、磁束を侵入させる。超伝導体部分ではマイスナー効果により磁場は排除され、侵入している磁束はピン止め効果によって一定位置に拘束される。このとき磁束量子同士はマクスウェルの応力により退け合い、欠陥など他の寄与がなければ三角格子状に整列する(アブリコソフ格子)。その後再び大きな外力の加えられるまでは、超伝導体に拘束された磁束によって、磁石と超伝導体の間の距離が一定範囲に保たれる。超伝導体の上に磁石が浮上、または磁石の上に超伝導体が浮上して静止している現象(超伝導磁気浮上)は、しばしばその原理がマイスナー効果による磁束を退ける力だけであると誤解されることがある。 文章: ヴェーバー‐フェヒナーの法則 ヴェーバー‐フェヒナーの法則(ヴェーバー‐フェヒナーのほうそく、英: WeberFechner law)とは、感覚に関する精神物理学の基本法則で、中等度の刺激について五感のすべてに近似を与えることが知られている。