アリストテレスの「エネルゲイア」”に接頭語の“ en”が付いて「仕事をし意味する“ ergonている状態」を示しています。と現実態（エネルゲイア：形相の発現した状態）で説)明できるとしました。この「エネルゲイア」
は、仕事をエネルギーとは何だろう？

人類は「火」のエネルギーを使い、農耕文明を築き上げてきました。 そして、第二・第三の火としての「電気」・「原子力」のエネルギーを手に入れ、近代から現代への工業文明を発展させてきました。 新しいエネルており、「エネルギーの枯渇・節約」が話題となってい地球環境問題とも関連して幅広い議論がなされてき

近年、エネルギー問題は経済・人口問題のみならず、トにより定義され、英国の医師で物理学者のヤング表されます。この仕事量は蒸気機関を発明したワッと「力の向きに動いた距離」の掛け算（「仕事」）としてた仕事をする能力」と定義されます。「力の大きさ」

物理学では、用語「仕事」は「物質にたくわえられます。 一方で、理科の授業では、「エネルギーは不変が仕事をする能力の概念としてはじめて「エネルギー」ギーが新しい文明を築き上げてきたのです。

である」と教わりましたが、一般に使われている「エネエネルギー保存則は物理学の最も重要な大法則のという言葉を使いました。

エネルギーの言葉の語源は、古代ギリシャ哲学に遡ひとつですが、今日一般に使われている「エネルギーBOX

ルギー」と物理の「エネルギー」とは異なるのでしょうか？
ります。 万学の祖としてのアリストテレスはプラトンを消耗した」などの意味は、精神的な意味での「物事

ヤング「エネルギー」の命名者●エネルギーは「物質にたくわえられた仕事をする能力」で、力とその向きに動いた距離の積●語源はアリストテレスの現実態（エネルゲイア）
力と力の方向に動いた距離との掛け算がエネルギー（仕事）の超自然的なイディア説〔個物は絶対的なイディアが横へ移動させるを行う気力」、また、物理的な意味での「エネルギー

エネルギー必要場（コーラ）の部分として映し出される〕を批判し、万エネルギーは不要を生み出すことのできる燃料資源」のことを指していエネルギー（仕事）の定義ます。

トマス・ヤング(1773年－1829年）
英国の物理学者

物は形相（エイドス）と質料（ヒュレ）を有しており、運（絵の中央部分から）動の変化は可能態 デ(ュナミス：形相の内在した質料

プラトンとアリストテレス

要点持ち上げて上へ移動させる

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力による作用（仕事）の概念として「エネルギー」という語を初めて用いた。
光の干渉実験，弾性体研究，知覚の3色説などで有名。

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天上のイディアを指すプラトンと地上の万物を示すアリストテレス
ラファエロの絵「アテネの学堂」(1509－1511年）

横方向には力はゼロで仕事はゼロ

1
エネルギーの語源 アリストテレスの「エネルゲイア」

見なおそう！エネルギーの基礎●第1章

エネルギーは変化する
宇宙の四つの力が源

これらのエネルギーは、化石エネルギー資源、自然れをエントロピー（乱雑さ）増大の法則と呼びます。

ちています。 力学エネルギー（位置エネルギーと運動エ
エネルギー資源、核エネルギー資源から生成されます。

私たちの身の回りには、さまざまなエネルギーが満ネルギー）、電気エネルギー（磁気エネルギーを含む）、現代物理学によれば、これらのエネルギーの源は、宇化石エネルギーは植物の光合成や動物の代謝に関

光エネルギー、熱エネルギー、化学エネルギー（生体エ

たとえば、力学エネルギーと電気エネルギーとの相連して生成された燃料であり、「電磁力」により生成

宙の四つの力：万有引力、電磁力、強い力、弱い力、互変換は、発電機と電動機で可能ですし、化学エネルされたものです。 地熱と潮力を除くほとんどの自然に起因する作用により生まれたものなのです。

ギーと電気エネルギーとの変換は、燃料電池と電気エネルギーは太陽の光エネルギーや熱エネルギーの利用ネルギーを含む）、核エネルギーなどがあります。こ

分解作用で可能です。また、熱エネルギーと力学エネている核融合反応としての「強い力」によるものです。

によるものです。これは究極的には太陽内部で起こっれらのエネルギーは相互に変換が可能です。

ただし、熱エネルギーの場合、他のエネルギーへのルギーとの変換は、熱機関とヒートポンプで行われます。
地熱は地球内部での放射性元素の崩壊の「弱い力」を、10-11秒後1016度強い力

力のもとは一つであった！

BOX
（現在）

変換効率は高くはありません。 全体としてのエネルギ

10-36秒後
1028度

●原子力

潮汐発電は「 万有引力 」を利用しています。 原子力●太陽関連の自然エネルギーーの保存は成り立ちますが、熱エネルギーに関しては●化石燃料

発電・核融合発電には核力としての「強い力」が利用

電磁力

不可逆的です。 冷たい水と温かい水を混ぜ合わせた●地熱されています。 宇宙の始まりでは、これらの四つの力弱い力は分化されずひとつだったと考えられています。

●潮力場 合に平 均の温 度の水が作られますが、その逆に、重力冷たい水と温かい水に分離するのは不可能です。こ

10-44秒後
1032度

光合成

電熱器
熱電対

第3相転移

エネルギー源

第2相転移

四つの力がエネルギーの源です
第1相転移

燃焼

核反応粒子

エネルギー資源●エネルギーの形態は、力学、電気・磁気、光、熱、化学・生物、核●源は、重力、電磁力、強い力、弱い力の四つ（138億年前）

熱化学反応

要点

宇宙の膨張

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宇宙の四つの力とエネルギー源

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太陽熱
地熱
電気は2次エネルギーとして活用されています（赤の矢印）

燃焼

熱
熱機関

太陽電池

化石燃料

化学
燃料電池
ヒート
ポンプ

力学
潮力

電気分解
発電機

電気
原子炉

電灯
直接変換

太陽光

光
ガンマ線

核
核燃料

モータ

水力

時間の流れとともに四つの力に分離（相転移）した

宇宙の誕生

エネルギー形態

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エネルギーの移り変わり

見なおそう！エネルギーの基礎●第1章

旧約聖書によれば、イブが禁断のりんごの実を食
ゲージ粒子（交換粒子）の交換により、力が及ぼされる（重力の場合には四次元空間の重力場）のひずみや、ニュートンの重力べたために人間はエデンの楽園を追われますが、今かと考えられています。 万有引力は電磁力と同様に無宇宙のエネルギーは大規模年前にそのりんごがきっかけとなってアイザック・ニュートンは万有引力を発見したと言い伝
重力のエネルギー利用としては、地球と月の引力力子）が電磁力の光子と同じく、質量が零だからです。

限大まで影響が及びます。
これは重力の交換粒子（重百えられています。 生家にあったりんごの木（品種はケンらおよそトの花）は接ぎ木によって増やされ、日本をはじめ世を利用した潮汐発電があります。 水力発電も重力の位置エネルギーを運動エネルギーに変えてタービンを界の各地でみることができます。
自然科学の芽生えのこの逸話の信憑性はともかく回す意味からは重力のエネルギー利用と言えますが、見により、天体の運動をはじめ、さまざまな物体の究極的には太陽の核融合反応としての「強い力」のエ太陽熱エネルギーの利用と考えることができ、これは海水の蒸発と降雨としての水の循環の観点からは、として、力が つの物体の質量の各々の積に比例し、距離の 乗に反比例するとの「万有引力の法則」の発運動を記述することができるようになりました。 し地球を含めた太陽系の惑星は、万有引力の法則にネルギー利用と言えます。

定かではありませんでした。 遠隔的に瞬時に力が伝従って微 妙な力のバランスにより回 転していますが、かし、 当 時は、どのようにして力が作 用するのか、わるのか、空間に渦が伝わり近接的作用（デカルト説）万有引力定数が現在の値よりも少しずれていたならば、時空の場がひずむことで、力が伝わります

現在の地球や人類が存在しなかったかも知れません。

力は瞬時に作用する
ニュートン説（遠隔作用）

重力場の考え物質
物質

ゲージ粒子（重力子）
重力子の考え力は渦により空間を伝わる
デカルト説（近接作用）

現代物理学では、力は瞬時に伝わるのではなく、場万有引力として知られる力。作用をおよぼす距離は無限大。主に宇宙空間。交換粒子は重力子（グラビトン）どちらが正しい？

●ニュートンが発見した万有引力は、重力場のひずみや重力子（グラビトン）の交換により伝わる●重力のエネルギーは潮汐発電として利用

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重力の起源とポテンシャル

15

ニュートン

地球BOX

50
2

によって力が及ぼされるかの論争がなされてきました。

なぜりんごは落ちるのか？

重力要点

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りんごは落ちるがなぜ月は落ちないのか？

太陽

ゲージ粒子を交換することで力が伝わります3
ニュートンの万有引力とりんごの木

見なおそう！エネルギーの基礎●第1章