クエリ: 1851年にパリの霊廟・パンテオンで、地球の自転を証明するための振り子の実験を行った、フランスの物理学者は誰?
文章: フーコーの振り子 イギリスの物理学者、チャールズ・ホイートストンは、レオン・フーコーによる振り子を使った地球の自転の証明方法についての補足を1851年に発表した。フーコーの振り子が地球の自転の証明であることへの根本的な疑い、および観察地点の緯度により振動面の回転速度が異なるという「フーコーの正弦則」の説明の難解な点に応えた内容であった。この論文の中でホイートストンは、「ばね」を使った装置を提示した。装置は、円形のターンテーブルに、半円形のアーチ状のスライダーがターンテーブルの直径方向にままたぐように取り付けられている。ばねはスライダーとターンテーブルの中心点の間を接続するように取り付けられている。バネを横方向に引っ張ると振動し、振動面がターンテーブルを回したときの状況を観察できる。
文章: 子午線弧 ピカールによる測量以降、測量精度が向上するにつれて、地球の正確な形状についての問題が顕在化し、地球は正確には真球より回転楕円体と考えるべきとの意見が多くなったが、長球なのか扁球なのかについて議論が分かれていた。ジャック・カッシーニは、1713年に自らが行ったダンケルク-ペルピニャン間の測量結果を『地球の大きさと形状』(De la grandeur et de la figure de la terre、1720年)に取りまとめ、この結果とルネ・デカルトの渦動説から、地球が南北に長い長球であることを提唱した。一方では、振り子時計をパリから赤道付近へ持ってゆくと遅くなるというジャン・リシェによる報告からの推測により、アイザック・ニュートンが発表した万有引力の理論から赤道方向に長い扁球であると主張する学者も多数いた。 これを受け、18世紀半ば(1735年~1740年)には、フランス科学アカデミーが、地球楕円体の形状の論争に決着をつけるために赤道近傍と北極近傍の子午線弧長を比較した。この測量事業は、ピエール・ブーゲ、ルイ・ゴダン、シャルル=マリー・ド・ラ・コンダミーヌ、ピエール・ルイ・モーペルテュイ及びアントニオ・デ・ウジョーアらによってペルー(現在のエクアドル)とラップランド(トルネ谷)で実行された。 測量結果は2地域の同緯度差での子午線弧長に対する有意差を示し、極付近の弧長が赤道付近の弧長よりも大きいというものであった。これは赤道付近のほうが極付近よりも曲率が大きいことを示唆しており、1687年にニュートンが彼の著書『自然哲学の数学的諸原理』の第3巻において提唱したとおり、地球の数学的形状は扁球として解釈できることが確認された。カッシーニが得た測量結果が不正確であったことは、彼の弟子ともいうべきニコラ・ルイ・ド・ラカーユが1739年から2年を費やして再測量を行うことにより確認された。 文章: フーコーの振り子 クレインの設計したフーコーの振り子の弦の長さは70cm。地球の自転による振り子の振動面の回転の誤差は2%以内。クレインは自身の設計したフーコーの振り子を時計として自宅とオフィスの2ヶ所で使用し、約10年間の連続稼働を行った。 クレインはさらに、同様の改良によって弦の長さが15cm(5.9インチ)でもフーコーの振り子として動作したと報告している。 和歌山県立粉河高等学校の教諭であった生地富雄により、弦の長さ:76cm、錘の質量:150gの小型の振り子での試作実験が、1963年に報告されている。楕円運動の対策としてシャロン環を使用。振動の減衰対策として振り子の支点の直下に電磁石を置いて、錘を電磁石で吸引する方法をとった。振幅9cmで実験したところフーコーの正弦則から求めた理論値に対して誤差5.3%以内の結果が得られたと報告している。この研究に対して日本学生科学賞地学クラブ総理大臣賞が送られている。 文章: エティエンヌ・ルイ・マリュス エティエンヌ=ルイ・マリュス(Etienne-Louis Malus 、1775年7月23日 - 1812年2月24日)はフランスの軍人、技術者、物理学者、数学者である。反射光の偏光についてのマリュスの法則を発見した。 マリュスはパリに生まれ、長じてナポレオンのエジプト遠征に加わった。1810年にフランス科学アカデミーのメンバーになった。 彼の数学的業績は光、幾何光学に関するもので、クリスティアーン・ホイヘンスの光の理論を証明する実験を行った。光の偏光に関する発見は1809年に発表され、結晶中の複屈折に関する理論を1810年に発表した。 文章: なぜ私は私なのか 17世紀のフランスの哲学者ブレーズ・パスカル(1623年 - 1662年)は、次のような記述を残している。パスカルはこうして問いを発しはしたが、この問いに特に答えようとはしなかった。18世紀のスコットランドの哲学者トマス・リード(1710年 - 1796年)が当時の高名な裁判官ケイムズ卿(Henry Home, Lord Kames)に宛てた手紙に次のような文章がある。ここでトマス・リードが示したような、脳や身体の複製または再構成を伴うような思考実験というのは、20世紀になって以降も、様々なバリエーションをもって哲学者たちによって論じられている。有名なものとしてたとえばデレク・パーフィットによる遠隔輸送機の思考実験などがある。20世紀初頭、オーストリア出身の理論物理学者エルヴィン・シュレディンガー(1887年-1961年)は次のような形でこの問題を記した。 文章: パリの聖体の奇跡 パリの聖体の奇跡は、1290年にフランスのパリで起こったとされる聖体の奇跡の事である。 文章: 科学革命 誰にでも再現可能な方法、すなわち実験や観察によって自説の正しさを証明するという方法が採用されはじめたのもまた、この時代からであった。それ以前は、経験知を軽視して純論理的な哲学的真理が追究され、科学的な証明方法は充分に確立されていなかった。ガリレイは、その著作のなかで実際に球を転がし、振り子を往復させた結果を記述し、読者に再現可能な実験の方法と結果を提示することによって自説の正しさを証明した。また、ケプラーはルドルフ星表を作り、天動説よりも地動説の方が、より精密に惑星の運行を計算できることを明示した。これらの手法は哲学にも大きな影響を与え、科学哲学の成立を促した。 バターフィールドは、『近代科学の誕生』のなかで「この革命(科学革命)は近代世界と近代精神の真の生みの親として大きく浮かび上がってきた」と述べ、科学革命の意義と歴史的重要性を説いたのである。 バターフィールドの説が発表されると、それをめぐる議論が起こった。近代科学の成立を新しい時代の画期とすることに賛同しない立場からの意見は、「科学革命」の意義は認めるが、「科学革命」の歴史全体への評価は受け入れられないというものが多かった。そのため、後述のトマス・クーンによる「科学革命」と区別する際、日本語では「バターフィールドの科学革命」という表記ではなく、「17世紀科学革命」と表記されることが多い。 文章: フーコーの振り子 オネスが実験に使用した振り子は、弦が1.2mの細い銅管で、錘が質量15kgの鉛の球を使った。支持装置は板バネ付きのダブルナイフエッジを使用した。また空気抵抗を無視できるようにするため、振り子全体を金属ケースで囲み、減圧して0.1気圧以下で実験を行った。 また錘の軌道は、振り子に取り付けられた鏡と、プリズムとレンズの組み合わせで光学的に観察するようになっていた。振り子の鏡で反射された光は、金属ケースのガラス窓を通して装置外部に出力され、これを拡大レンズを通して観察した。接眼レンズには目盛が刻まれており、振り子の振動面の角度と振幅を正確に記録できた。 このように外乱を可能な限り排除し、地球の自転が振り子の軌道に与える影響を観察したが、時間が経過すると錘の運動が楕円になる現象が生じた。オネスは装置の改良と実験を重ね、2年の歳月を費やしたが、振り子の軌道が楕円になる現象は解消されなかった。オネスは実験結果と理論面を見直し、振り子の楕円軌道によっても振動面の回転が起きると考え方を改めた。 文章: フーコーの振り子 T r o t = 23.934 sin θ {\displaystyle T_{rot}={\frac {23.934}{\sin \theta }}} フーコーの正弦則で示したように、フーコーの振り子の振動面の回転は緯度依存性がある。このため、極点上および赤道上以外の場所における振動面の回転については、もう一歩踏み込んだ解説が必要となる。この解説の一つとして「フーコーの正弦則」の説明に円錐を使った方法も用いられることがある。 地球上の実験地点の緯度 θ {\displaystyle \theta } と同一緯度の線に沿って接し、地球の自転軸と共通の軸を持つ円錐を考える。円錐を展開すると側面は扇形となり、扇形の中心角 α {\displaystyle \alpha } は扇形の弧の長さと扇形の半径の比に等しい。扇形の弧の長さは円錐底面の円周と等しい。また円錐の軸と円錐の母線(扇形の半径)のなす角は緯度 θ {\displaystyle \theta } に等しく、さらに円錐底面の円の半径と扇形の半径の比は sin θ {\displaystyle \sin \theta } と等しい。従って、扇形の中心角 α {\displaystyle \alpha } との関係は以下の式となる。 文章: フランス科学アカデミーによる測地遠征 18世紀に科学界とりわけフランス科学アカデミー(Acadmie des sciences)において地球の形状が極軸に対して扁球状か長球状であるかに関して大きな論争が巻き起こっていた。 フランスの天文学者であるジャック・カッシーニは地球の形状は極軸方向に長いという説を支持していた。フランス国王ルイ15世と学士院は答えを出す為に二つの探検隊を派遣した。:一方は北極に近いラップランドのトルネ谷へスウェーデンの物理学者であるアンデルス・セルシウスとフランスの数学者であるピエール・ルイ・モーペルテュイの率いる探検隊が派遣され、もう一方の調査隊は赤道のエクアドルへ派遣された。パリではそれまでにカッシーニと他の人々が正確な測量を行っていた。 文章: フランソワ・デュベ ペリグー 出身。アラン・トゥレーヌの下で、ミシェル・ヴィヴィオルカ(2006-2010年国際社会学会会長)らとともに、1976年から1984年まで大規模な社会運動調査を実施する。対象は学生運動、反原子力運動から、女性運動、地域主義運動、そしてポーランドの「連帯」、労働組合であり、日本でも『反原子力運動の社会学――未来を予言する人々』、『現代国家と地域闘争――フランスとオクシタニー』などが翻訳されている。1980年代より、独自に、社会運動に至らない社会問題や社会制度のなかのアクターの研究をおこない、『高校生』や 『ガレー船』などを記している。1994年にトゥレーヌの『行為の社会学』を超える/補完するものとして、理論的主著『経験の社会学』を出版した。 文章: アントワーヌ・オーギュスタン・クールノー アントワーヌ・オーギュスタン・クールノー(Antoine Augustin Cournot、1801年8月28日 - 1877年3月31日)は、フランスの哲学者、数学者。「限界革命」より半世紀前に数理モデルを用いて複占や需給の理論を展開した数理経済学の始祖とされる。A・ワルラス(レオン・ワルラスの父)ともにレオン・ワルラスに経済学の道を勧め、L・ワルラスに一般均衡理論の着想をもたらした学者の一人である。 文章: フーコーの振り子 フーコーの振り子は、「地球の自転の証明」という科学教育の観点から、世界中の博物館、科学館、学校などに数多く設置されている。 ニューヨークにある国際連合本部ビルのロビーの大階段には、弦長が約23m、錘の質量が約91kgのフーコーの振り子が存在する。1955年にオランダが寄贈したもので、ユリアナ女王のメッセージが刻まれている。 日本では、1934年4月21日に国立科学博物館に常設展示された。また、東京ディズニーシーのフォートレス・エクスプロレーションの中にフーコーの振り子がある。 文章: フーコーの振り子 つまり、振り子の錘は北側より南側に振れた点の方が速く移動していることになる。振り子の支点直下からみて、両点が地球の自転から受ける速度は以下になる。 ω r sin θ {\displaystyle \omega r\sin \theta } 振り子の振動面が地球の自転の影響をうけて一周するとき、移動は円となりその円周は 2 π r {\displaystyle 2\pi r} 、一周に要する時間を T r o t {\displaystyle T_{rot}} とすると、上式をつかって以下のように表現できる。 文章: ヘンドリック・ローレンツ ローレンツは原子が荷電粒子で構成されていると予想し、それら荷電粒子の振動が光の発生源かもしれないと示唆していた。かつての教え子で同僚のピーター・ゼーマンが1896年にゼーマン効果を発見すると、ローレンツはその現象の理論的解釈を提供した。この実験および理論的業績により、1902年のノーベル物理学賞を受賞した。ローレンツの名は、ローレンツ力、ローレンツ分布、ローレンツ変換、ローレンツ・ローレンツの式などに残っている。1895年、マイケルソン・モーリーの実験結果を説明しようとしてローレンツは、移動する物体が移動する方向に沿って収縮するという仮説を提案した(ジョージ・フィッツジェラルドも同じ解釈に到達していた。そのためこの長さの収縮をフィッツジェラルド-ローレンツ収縮とも呼ぶ)。ローレンツは、相対的に移動する基準座標系間の電磁現象(光の伝播)を説明しようとした。 文章: ピエール・プティ (物理学者) パリに出たプティは、マラン・メルセンヌを中心とする学者達の集まりに加わり、エティエンヌ・パスカル、ブレーズ・パスカル、ルネ・デカルト、ピエール・ド・フェルマーらと親交があった。プティは、デカルトの哲学に強く共鳴し、一方デカルトは、プティの数学・天文学における才能を高く評価している。 科学者としてのプティの仕事は、多岐にわたっている。1646年からパスカル父子と共同で、トリチェリの真空実験の再現実験を行ってその真実性を確認し、新たに追試も実施した。また、フランス有数の天文機器の収集家で、自身でも装置を製作しており、特に星の視直径を正確に測定するマイクロメータの発明は、ジョヴァンニ・カッシーニによる惑星の自転の発見にも一役買った。自身の研究としては、日食・月食の観測や予報、彗星の観測などを行い、論文に発表した。 プティはまた、王立協会で設立当時から幹事を務め、1667年4月4日には外国人初の王立協会フェローの一人に選ばれている。