クイズ問題: 渦電流の発見や、地球の自転を証明する振り子の実験などの業績を残した、フランスの物理学者は誰でしょう?
答え: フーコー

関連するWikipedia記事の抜粋:
title: フーコーの振り子
text: ルネ・デカルトはガリレオの地動説を支持しつつも、教会からの異端審問を恐れ、オランダで隠遁生活を送っていた。デカルトは、大砲から放たれた砲弾の落下を観測すれば、地球の自転が証明できるはずだと考えた。デカルトは、文通で数学や哲学の議論を深めていたフランスの修道士のマラン・メルセンヌに大砲による実験を依頼した。
title: ジョゼフ＝ルイ・ラグランジュ
text: ジョゼフ=ルイ・ラグランジュ(仏: Joseph-Louis Lagrange, 1736年1月25日 - 1813年4月10日)は、数学者、天文学者である。オイラーと並んで18世紀最大の数学者といわれている。サルデーニャ王国のトリノで生まれ、後にプロイセン、フランスで活動した。彼の初期の業績は、微分積分学の物理学、特に力学への応用である。その後さらに力学を一般化して、最小作用の原理に基づく、解析力学(ラグランジュ力学)をつくり出した。ラグランジュの『解析力学』はラプラスの『天体力学』と共に18世紀末の古典的著作となった。
title: 時計
text: 1583年、ガリレオ・ガリレイは、振り子の周期が振幅によらず一定であること(正確には振幅がごく小さい場合に限られる)を発見し、振り子時計を思いついた。1656年、クリスティアーン・ホイヘンスは、サイクロイド曲線を描く振り子および振り子に動力を与える方法を発明し、振り子時計を作った。
title: レオン・フーコー
text: フーコーの業績で、とりわけよく知られているのが、フーコーの振り子を用いた地球の自転の実験的証明である。
title: 水理学
text: このような基礎的な学問の発展と同時に、この時代は水理学的には様々な発見・開発が行われた。ブレーズ・パスカルは、パスカルの原理を発見し静水力学の発展に貢献した。ロバート・フックはスクリューを発明し、クリスティアーン・ホイヘンスは遠心力や光学について研究し実験機器の改善に大きな役割を果たした。また、ニュートンは古典力学とは別にニュートン流体について研究し、その基礎を築いた。
title: 通信技術の歴史
text: 電気の性質を利用して離れたところに文字を伝える技術( telegraph, テレグラフ、電信)に関する実験は、1726年頃には始まっていたが、最初は失敗続きであった。ラプラス、アンペール、ガウスといった科学者がテレグラフを実現しようと実験に取り組んだ。
title: 渦動説
text: 渦動説(かどうせつ、cartesian vortex theory)とは、ルネ・デカルト(1596 - 1650)が提唱した、天体などの運動の原理を説明するための学説。
title: 天文学者
text: アイザック・ニュートン(1642-1727年)は反射望遠鏡(ニュートン式望遠鏡)を発明し1668年に第一号を完成させた。ニュートンは、ガリレオの実験の落体に働いた引力が実は宇宙空間全体でも作用している、それによって惑星は(横方向に慣性運動をしつつも)ある意味「落ち続ける」ことで楕円運動をし、公転している、と見抜き、「万有引力」を原理のひとつに据えつつ、ニュートン力学を構築。それをまとめた『自然哲学の数学的諸原理』を執筆・出版。天体の軌道の計算を可能にし、現代の天体力学へとつながる道を切り開いた。
title: 流体力学
text: 流体静力学のほうは古くから発展した歴史があり、古代ギリシャのアルキメデスがアルキメデスの原理を発見。ブレーズ・パスカルが1653年にパスカルの原理を発見。ボイルらが同じく17世紀後半にボイルの法則(ボイル・マリオットの法則)を見いだした。
title: レオン・フーコー
text: フーコーとフィゾーは共同で光速度測定装置の開発を試みた。当時、光の波動説と粒子説が対立していたが、同国出身の数学者、天文学者、物理学者のフランソワ・アラゴは、空気中の光速と水中の光速を比較することで、いずれが正しいか立証できると主張していた。すなわち、空気中の光速が大きければ波動説が正しく、水中の光速が大きければ粒子説が正しいと考えたのである。フーコーとフィゾーは光速の測定により光の正体を明らかにしようと試みたのである。彼らが開発した装置は、回転する鏡を用いて測定すると言うアラゴが考案したものであった。
title: 天体力学
text: 摂動論の基本的な道具立てはジョゼフ=ルイ・ラグランジュによって整備され、ピエール=シモン・ラプラス (1749-1827) によって発展した。接触軌道要素はレオンハルト・オイラーによって厳密に定義された。ラグランジュは月の秤動に関する研究を行い、1764年にフランス科学アカデミーの賞を獲得した。またラグランジュは1779年に摂動関数を導入した。
title: 太陽
text: 中世ヨーロッパで地動説は、ニコラウス・コペルニクス(1473年 - 1543年)によって唱えられ、ガリレオ・ガリレイ(1564年 - 1642年)が望遠鏡を用いた天体観測を重ね、木星の衛星(ガリレオ衛星)軌道から地動説を提唱したが、二度の宗教裁判の末に敗れた。しかし地動説はヨハネス・ケプラー(1571年 - 1630年)が堅持し、アイザック・ニュートン(1642年 - 1727年)が万有引力の法則で理論的に説明したことで広く受け入れられるようになった。
title: 太平広記
text: 1785年にシャルル・ド・クーロンが、この実験器具をもとにクーロンの法則(静止した2つの点電荷の間にはたらく力はそれぞれの電荷量の積に比例し、距離の2乗に反比例するという法則)を発見した。
title: フーコーの振り子
text: レオン・フーコーは、振り子の実験ついて数学者のルイ・ポワンソー(英語版)との間で議論を交わし、その中で振り子の代わりに回転する物体を使えばより小型な装置で地球の自転を観測できることに考えが至った。回転体(ローター)として真鍮製のトーラスの中心に金属円盤を取り付け、軸を貫通させたものであった。この回転体をジンバルで固定した。フーコーは「回転を見る」というラテン語から「ジャイロスコープ」と命名した。
title: パラダイム
text: 11世紀に光学教程を書いたアラビアの科学者イブン・アル・ハイサム(アルハゼン)は、光線は光の粒子からなるとした。1630年、ルネ・デカルトは光の波動説を支持し、普及させた。アイザック・ニュートンは、1670年代の初めから30年もこの問題を考え始め、粒子説の主唱者となった。おなじころ、ロバート・フック、クリスティアーン・ホイヘンス、オーギュスタン・ジャン・フレネルは、光の回折を波動説で説明した。この論争は、1803年、トマス・ヤングが二重スリットにより光の干渉を発見して、粒子説に打撃を与えた。粒子説に対する最後の一撃は、ジェームズ・クラーク・マクスウェルによる電磁波方程式の発見だった。
title: ピトー管
text: アンリ・ピトーは1732年11月12日にパリ科学アカデミーでこの流速を直接計測できる発明を発表した。当時ベルヌーイの定理はまだ発表されていなかったため、彼はまったく直感的な根拠によってこの装置を利用した。ピトー管の動作とその使用における合理的な理論をベルヌーイの定理に基づいて調査したのはジョン・エアレイで、1913年のことであった。
title: 量子力学
text: マイケル・ファラデーやカール・フリードリヒ・ガウスが幾何学的考察から見出した電磁力に関する法則をジェームズ・クラーク・マクスウェルが1864年にマクスウェルの方程式としてまとめ、電磁波の存在を予想した。この予想に基づいて1887年にハインリヒ・ヘルツが電磁波の実証実験に成功し、無線の発明の基礎を与えた。さらに、この実験の中で後の量子力学の端緒のひとつとなった光電効果を発見した。光電効果はその後フィリップ・レーナルトらによって実験的研究が進められた。
title: 電気
text: 1820年、ハンス・クリスティアン・エルステッドが電磁気学の基礎となる電流による磁気作用を発見。アンドレ=マリ・アンペールは現象を再現してさらに詳細な研究を行った。ジャン=バティスト・ビオとフェリックス・サバールは1820年、電流とその周囲に形成される磁場の関係を定式化(ビオ・サバールの法則)。1821年、マイケル・ファラデーはその現象を応用した電動機を発明。1830年、ファラデーとジョセフ・ヘンリーが電磁誘導現象を発見。電気と磁気(と光)の関係を定式化したのはジェームズ・クラーク・マクスウェルで、1861年から1862年の論文 On Physical Lines of Force で発表した。これにはウィリアム・トムソンの1845年の論文が影響を与えた。
title: 物理学
text: 近世に入り、科学的研究法の発展の中で実験による理論検証の重要性が認識され始めた。16世紀後半、ガリレイは力学現象の研究を行い、落体の法則と慣性の法則を見出した。1687年にニュートンは『自然哲学の数学的諸原理』を出版した。ニュートンの示した理論は、ガリレイらの発見した法則を一般化し、包括的な説明を与えることに成功した。ニュートンの理論の中で最も基礎的な法則として、運動の法則と万有引力の法則が挙げられる。これらの法則は、天体の運行などの観測結果をよく説明することができた。ニュートン自身は力学法則を幾何学を用いて記述したが、オイラーなど後世の研究者によってそれらの理論は代数学的に記述されるようになった。ラグランジュ、ハミルトンらは古典力学を徹底的に拡張し、新しい定式化、原理、結果を導いた。重力の法則によって宇宙物理学の分野が起こされた。宇宙物理学は物理理論をもちいて天体現象を記述する。
title: フーコーの振り子
text: 「フーコーの正弦則」とは振り子の置かれた緯度と振動面の変化の関係式のことである。フーコーが1851年に「Démonstration physique du mouvement de rotation de la Terre au moyen du pendule(振り子による地球の回転運動の物理的実証)」と題して発表し、直後にジョゼフ・リウヴィルが証明方法を発表している。
title: 電気
text: 1773年、ヘンリー・キャヴェンディッシュは荷電粒子間に働く力が電荷の積に比例し、距離の2乗に反比例することを実験で確認。1785年にシャルル・ド・クーロンがクーロンの法則として定式化した。
title: ジャン・ビュリダン
text: ジャン・ビュリダン(Jean Buridan、1295年頃 - 1358年)はフランスの司祭で、ヨーロッパにおける科学革命の火付け役の一人である。中世後期を代表する哲学者の一人であり、今日ではむしろ哲学者として記憶されている。彼は「インペトゥス」(\"Impetus\")理論を展開し、現代的な慣性の概念に迫った。ラテン語名はヨハンネス・ブリダヌス(Johannes Buridanus)。よく知られた思考実験「ビュリダンのロバ」は彼の名に由来する(ただし彼の現存する著作に、この思考実験に言及したものはない)。
title: 磁性
text: 電気と磁気の関係の解明は1819年、コペンハーゲン大学の教授だったハンス・クリスティアン・エルステッドが電流によって方位磁針が影響を受けることを発見したのが始まりである。その後、アンドレ=マリ・アンペール、カール・フリードリヒ・ガウス、マイケル・ファラデーといった人々が実験を行い、電気と磁気の関係をさらに明らかにしていった。ジェームズ・クラーク・マクスウェルはそれまでの知見をマクスウェルの方程式にまとめ、電気と磁気と光学を一分野にまとめた電磁気学を生み出すことになった。1905年、アインシュタインはそこから特殊相対性理論を生み出した。
title: 独楽
text: 18世紀に入るとレオンハルト・オイラーなどによって独楽の角運動量、歳差運動、章動などの研究が進んだ。レオン・フーコーは1851年に地球の自転を精密な独楽によって証明しようと試み、それを「ジャイロスコープ」と命名している。ジャイロスコープはもともと独楽の性質を工学的に応用した装置であるが、コリオリの力やサニャック効果を利用して独楽を内蔵しなくても独楽がある場合と同じ様に機能するジャイロスコープも出現している。
title: レオン・フーコー
text: フーコーがフィゾーと共に行った太陽表面の写真撮影では長時間の露光が必要であった。このため太陽の動きを追随してカメラを回転させる振り子仕掛けの装置がカメラに取り付けられていた。フーコーはカメラの回転に関わらず、振り子の振れの向きが一定方向を保っていることに気が付いた。彼は、このような振り子の振る舞いが、地球の自転の証明に応用できると思いついた。これがいわゆるフーコーの振り子である。地球が自転しているのならば、振り子の振動面が自転と逆方向に回転して見えるというものである。振り子の振動面を回転させる見かけ上の力は、コリオリの力として知られているが、この力を導いたフランスの物理学者、数学者、天文学者ガスパール=ギュスターヴ・コリオリは、この力が自転の証明に使えるとは気づかずに世を去っていた。
title: 光の波動説
text: ホイヘンスの提唱による。1690年に刊行した自身の著書『光についての論考』内で、回折など光に関する波動としての性質を論じ、それらの性質をホイヘンスの原理と呼ばれる1つの原理に纏め上げた。ホイヘンスは同書内において、光が波であるならば、それを伝播する何らかの媒質があって然るべきと考え、その媒質としてエーテルと言う物質を提案した。すぐ後に、ニュートンによる光の粒子説が提唱され、それぞれの説は対立するようになった。
title: ラグランジュ点
text: ラグランジュ点(ラグランジュてん、英語: Lagrangian point(s)、略称:L 点)とは、天体力学における円制限三体問題の5つの平衡解、すなわち天体と天体の重力で釣り合いが取れる「宇宙の中で安定するポイント」である。名はその存在を18世紀後半にレオンハルト・オイラーと共に確認したジョゼフ=ルイ・ラグランジュにちなむ。
title: 物理学の歴史
text: デカルトはガリレオと同様に、数学的な説明の重要性を確信していて、彼や彼の追随者は、17世紀の数学や幾何学の発展に大きく貢献した。デカルトによる運動の数学的な記述は、ホイヘンスやゴットフリート・ライプニッツに引き継がれ、1714年にThe Monadologyが書かれた。
title: ハインリヒ・ヘルツ
text: ヘルツは数カ月間実験を繰り返し、その結果をまとめた。この実験を通して、マクスウェルとファラデーが予言した通り、電磁波が空間を伝播することが証明され、無線の発明の基礎となった。ただし彼はそれ以上この現象を研究することはなく、観察された現象についていかなる解釈も提示していない。
title: 加藤勉
text: 翻訳に「ガリレオ・ガリレイの『二つの新科学対話』静力学について」(現代工学の解説付)
title: ジャン・ビュリダン
text: なおインペトゥス論は直線運動や放物運動だけではなく、天体の円運動を説明するためにも使われた(ビュリダンの力学的知見を天文学に適用した人物の代表として、天文学者ニコル・オレームが挙げられる)。
title: ジェームズ・プレスコット・ジュール
text: トムソンに認められた頃を境に、ジュールをとりまく環境にも変化が現れてきた。はじめはジュールの理論に賛同するものは異端者扱いされていたが、やがて、ジョージ・ストークスがトムソンに、「ジュールを信じる気になってきた」と語るなど、徐々に支持が広がっていった。1848年には、トリノの王立科学アカデミーの通信会員に選ばれた。さらに1849年に行った羽根車の実験は、マイケル・ファラデーの紹介のもと、王立学会で発表され、翌年にはジュールは王立協会の会員となるにまで至ったのである。
title: 力 (物理学)
text: 現代の力学に通じる考え方を体系化した人物として、しばしばアイザック・ニュートンが挙げられる。ニュートンはガリレオ・ガリレイの動力学も学んでいた。またデカルトの著書を読み、その渦動説についても知っていた(ただしこの渦動説の内容については批判的に見ていた)。
title: ニュートン力学
text: なお「ニュートンが万有引力の法則などを発見した」という言い方が一般にされることも多いが、これは誤りである。それまでにシモン・ステヴィン、エドム・マリオット、ガリレオ・ガリレイ、ヨハネス・ケプラーら先人によって発展してきた物理学をニュートン力学として体系づけたことが最大の功績であり、古典物理学はニュートンによって一旦完了したといえるのである。
title: ラグランジュ力学
text: ラグランジュ力学(ラグランジュりきがく、英語:Lagrangian mechanics)は、一般化座標とその微分を基本変数として記述された古典力学である。フランスの物理学者ジョゼフ=ルイ・ラグランジュが創始した。後のハミルトン力学と同様にニュートン力学を再定式化した解析力学の一形式である。
title: 電気工学
text: しかし、電気に関する研究が本格化するのは19世紀になってからである。ゲオルグ・オームは1827年、導体における電流と電位差の関係を定式化した(オームの法則)。1831年、マイケル・ファラデーは電磁誘導現象を発見した。ジェームズ・クラーク・マクスウェルは電気と磁気の統一理論を確立し、1873年に “Electricity and Magnetism”(抄訳「電気と磁気」)という論文を発表した。
title: 粒子と波動の二重性
text: 1800年代終わり、ジェームズ・クラーク・マクスウェルは、マクスウェルの方程式により光は電磁波の伝播であることを示した。この方程式は多くの実験によって検証され、ホイヘンスの考えは広く受け入れられていった。
title: 科学史
text: 17世紀は科学革命の時代と呼ばれアリストテレス以来の価値観からの転換が始まる。ガリレイは望遠鏡を使って天体を観察し、コペルニクスの地動説に賛同して教会の反感を買い幽閉されるが、その後も『天文対話』に自分の考えを残した。その後、ケプラーやニュートンを経て地動説は確立する。ニュートンは光の研究も行い、世界を数学的に捉える力学の原理を打ち立てた。望遠鏡での発見とは逆に、レーウェンフックは顕微鏡で微生物を発見する。ギルバートはイギリス女王の前で磁石の実験を行い、ウイリアム・ハーベーは動物の解剖と観察から血液の循環を発見する。デカルトは機械論的自然観に立って宇宙のエーテルや人間の脳と動物精気を論じた。ボイルは気体の研究を行った。
title: ピトー管
text: ピトー管(ピトーかん、英語: pitot tube)は流体の流れの速さを測定する計測器である。発明者であるアンリ・ピトーにちなんで命名され、ヘンリー・ダルシーにより改良された。航空機の速度計や風洞などに使用される。
title: ベルヌーイの定理
text: ダニエル・ベルヌーイ(Daniel Bernoulli、1700年 - 1782年)によって1738年に発表された。なお、運動方程式からのベルヌーイの定理の完全な誘導はその後の1752年にレオンハルト・オイラーにより行われた。
title: 地球の自転
text: 地球の自転に関する最も有名な実験は、1851年にレオン・フーコーによって初めて行なわれたフーコーの振り子の実験である。パリのパンテオンの頂上から67mの糸に質量28kgの鉄の球を吊るして行なわれた。すると地球の自転により、振り子の振動面は緯度に応じた速さで回転した。パリの緯度では、1時間に時計回りに11度という値が予測され、実際に観測された。フーコーの振り子は現在、世界中の博物館で振動し続けている。
title: フーコーの振り子
text: 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。
title: オイラー＝ラグランジュ方程式
text: オイラー=ラグランジュ方程式(オイラー=ラグランジュほうていしき、英: Euler–Lagrange equation)は汎関数の停留値を与える関数を求める微分方程式である。 オイラーとラグランジュらの仕事により1750年代に発展した。 単にラグランジュ方程式、またはラグランジュの運動方程式とも呼ばれる。稀にオイラー方程式と呼ばれることもあるが、完全流体に関する運動方程式の名もオイラー方程式であるので、注意する必要がある。
title: 音速
text: 1762年、ジョゼフ=ルイ・ラグランジュは音速理論の問題を解決させる1つの方法を提案した。それは、ニュートンが『プリンキピア』で採用した、弾性力が密度に正比例するという仮定を取り去ることである。こうすることにより、音速の理論値は変わる。そしてラグランジュは、弾性力は密度のべき乗に比例すると直感して計算し、その結果、弾性力が密度の3分の4乗に比例する場合、音速の理論値は実験値と比例することを示した。しかしこの計算は物理的な根拠に乏しいため、ラグランジュはこの仮説を「はかない憶測」だとして捨ててしまった。
title: 垂揺球儀
text: 16世紀後半にガリレオ・ガリレイによって「振り子の等時性」の法則が発見された。オランダの物理学者クリスティアーン・ホイヘンスはこの法則を利用して、1656年に振り子時計を発明した。その後もヨーロッパでは振り子時計の改良が続いた。
title: フランソワ・アラゴ
text: アラゴは光の波動説を支持する中で、空気、水、ガラスなど様々な媒質中の光の速度を測定することを提案した。光が粒子なら媒質の密度が高いほど光は加速され、光が波動なら逆に遅くなるはずである。1838年にアラゴがアカデミーに提案した実験装置は、チャールズ・ホイートストンが1835年に放電の速度を測定するのに用いた鏡を使うものだったが、この実験には細心の注意が必要であり、1848年革命で一時中断することになった。その後、1850年春に実験ができるようになったが、そのころ彼はかなり視力が衰えていたため実験ができなくなり、アルマン・フィゾーとレオン・フーコーが代わって実験を行った。
title: クーロンの法則
text: ヘンリー・キャヴェンディッシュにより1773年に実験的に確かめられていたが、この成果は彼の死後ずいぶん経ったのちの1879年にジェームズ・クラーク・マクスウェルが遺稿をまとめて『ヘンリー・キャヴェンディシュ電気学論文集』として発表するまで世間に発表されておらず、このためキャヴェンディッシュとは全く別のアプローチからシャルル・ド・クーロンが1785年に法則として再発見したことになる。磁荷に関しても同様の現象が成り立ち、これもクーロンの法則と呼ばれる。一般的にクーロンの法則と言えば、通常前者の荷電粒子間の相互作用を指す。クーロンの法則は、マクスウェルの方程式から導くことができる。
title: ジャン＝バティスト・ビオ
text: ビオは科学の発展に様々な面で貢献しており、トーマス・クーンが言うような「パラダイムシフト」を物理学にもたらした。その影響は光学、電磁気学、天文学等に及んでいる。電磁気学におけるビオ・サバールの法則は、1820年のビオとフェリックス・サヴァールの研究に因んで名付けられた。彼らの実験は電気と磁気の関係を示すもので、長い導線を垂直に垂らし、そこから水平に離れた位置に方位磁針を置くと、導線に電流を流したときに方位磁針が振れることを確認したものである。
title: フーコーの振り子
text: レオン・フーコーは、1855年に、フランスで初めて開催されたパリ万国博覧会の産業館において、フーコーの振り子の実験装置を用意した。ここで使用された振り子は、減衰に対し、電磁石によるブースト装置を加えたものであった。
title: スネルの法則
text: クリスティアーン・ホイヘンスは1678年に「光についての論考」の中で、今日ホイヘンス=フレネルの原理と呼ばれる手法を使って、スネルの法則がどのように光の波動性から導かれるのかを明らかにした。
title: コリオリの力
text: コリオリの力(コリオリのちから、仏: force de Coriolis)とは、回転座標系上で移動した際に移動方向と垂直な方向に移動速度に比例した大きさで受ける慣性力(見かけ上の力)の一種であり、コリオリ力、転向力(てんこうりょく)ともいう。1835年にフランスの科学者ガスパール=ギュスターヴ・コリオリが導いた。
title: フーコーの振り子
text: フーコーの振り子(フーコーのふりこ、仏: Pendule de Foucault、英: Foucault pendulum)は、地球の自転現象を示す演示実験である。自転運動する物体上で、長い弦をもつ周期の長い振り子を長時間振動させると、次第に振動面が変化することが観察できる。1851年、フランスのレオン・フーコーが考案し、パリのパンテオンで公開実験を行った。
title: 逆2乗の法則
text: 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。
title: ジュールの法則
text: ジュールの第一法則は導体を流れる電流と、電流によって生み出される熱の関係を示した物理法則である。ジュール効果ともよばれる。1840年代に電流と発熱の関係を研究したジェームズ・プレスコット・ジュールから名づけられた。公式は
title: 水理学
text: この時代において特に重要なことは、古典力学と、微分積分学など数学の発展である。古典力学はニュートン力学とも呼ばれ、その名の通りアイザック・ニュートンが確立した力学で、特にニュートンの法則は、後の流体力学を含む古典力学の基礎となった。さらに、ルネ・デカルトによる直交座標の導入、ゴットフリート・ライプニッツによる微分積分学の確立、その他ヤコブ・ベルヌーイ、ヨハン・ベルヌーイ、レオンハルト・オイラーによる数学の発展も、流体力学の誕生に大きく貢献した。
title: 物理学
text: 地上付近での物体の落下と月の運動を同じ万有引力によるものとしたニュートンの重力の理論は、それまであった惑星の運動に関するケプラーの法則や、ガリレイの落体運動の法則が万有引力の別の側面であることを示した。マクスウェルは、それまでアンペールやファラデーらが個別に発見していた電気と磁気の法則が、電磁気という一つの法則にまとめられることを導き、電磁波の存在を理論的に予言し、光が電磁波の一種であることを示した。
title: 遠隔作用
text: 例えば、「重力は一体どのような原理で働くのか?」という問いは、17世紀のヨーロッパの自然哲学者たち(現代で言うところの自然科学者たち)の頭を悩ませていたが、ヨーロッパ大陸で活動していたルネ・デカルトは近接作用論の一種である渦動説によって重力を説明しようとした。それに対してイギリスのアイザック・ニュートンは、ルネ・デカルトの渦動説の説明には無理がある、と判断し、万有引力という考え方(宇宙のあらゆる質点(物体)が、互いに引き合う力を及ぼしあっており、その力は質点の間の距離がどれほど離れていても瞬時に伝わる、とする考え方の理論)を構築し、それを彼が構築した力学体系(その後の人々が「ニュートン力学」と呼ぶことになったもの)を解説した『自然哲学の数学的諸原理』(1687年刊、つまり17世紀後半)において発表した。このニュートンの「万有引力」は遠隔作用論である。
title: 水理学
text: 18世紀には、レオンハルト・オイラーとダニエル・ベルヌーイによって流体力学が定式化され確立した。特に、ベルヌーイの定理と呼ばれる流体のエネルギー保存則を定式化して完全流体の基礎となった。この定理は、ダニエルが考案しオイラーが式にしたといわれている。
title: ガリレオ・ガリレイ
text: 読者に同一の実験を促して検証させることによって、自説の正しさを証明するという手段をとった、最初期の科学者である。ただし、そのような手段をとった科学者はガリレオ以前にもイブン・アル・ハイサム(ラテン名アルハゼン)、ウイリアム・ハーベー、ウィリアム・ギルバートなどがいる(ハーベーやギルバートも科学革命を推し進めた人物とされている。また、ガリレオは自著の中でたびたびギルバートに言及している)。また、実験結果を積極的に公表した最初期の人物で、落体運動の定量的研究はニュートンの研究を促した。さらに、人工的に設定された状況での物体の運動を実験した最初の人物の一人ともされる。
title: アンペア
text: アンペアという名称は、電流と磁界との関係を示した「アンペールの法則」に名を残すフランスの物理学者、アンドレ=マリ・アンペール(André-Marie Ampère)に因んでいる。
title: 光子
text: ニュートン力学を完成させたアイザック・ニュートンなどは粒子説に基づくモデルを提案していたことから、18世紀までは光の粒子説が優勢に立っていた。ところが、19世紀初頭、トーマス・ヤングとオーギュスタン・ジャン・フレネルが光の干渉と回折を明確に示したことから、19世紀中頃には光の波動説が優勢に立つこととなった。さらに、1865年には、ジェームズ・クラーク・マクスウェルは光は電磁波の一種であると予測し、それを1888年にハインリヒ・ヘルツが実験的に確かめたことから、光の本性としての光の波動説は確定されたかのようにみなされた。
title: 解析学
text: これらは16世紀からフランソワ・ヴィエト、ケプラー、カヴァリエリらによって歴史に再登場し、例えば回転体の体積を求める手法であるカヴァリエリの原理などが有名であろう。
title: シャルル・ド・クーロン
text: シャルル=オーギュスタン・ド・クーロン(Charles-Augustin de Coulomb、 1736年6月14日 - 1806年8月23日)はフランス・アングレーム出身の物理学者・土木技術者。彼が発明したねじり天秤を用いて帯電した物体間に働く力を測定し、クーロンの法則を発見した。電荷の単位「クーロン」は彼の名にちなむ。
title: レオン・フーコー
text: 1851年に地球の自転を証明する際に用いられる「フーコーの振り子」の実験を行ったことで名高い。
title: フーコーの振り子
text: フーコーの実験は驚きをもって迎えられた一方で、招かれた科学者たちには「フーコーの正弦則」に目新しい点は無いという考え方が多数派であった。例えば、1851年3月16日、ジョヴァンニ・プラーナは「(フーコーの正弦則は)1837年にシメオン・ドニ・ポアソンが発表した論文「投射物の運動について」において、「(フーコーの振り子の現象は)すでに予測された範囲である」との論文を投稿した。ポアソンは大砲から打ち出された弾は、地球の自転により、わずかに横にずれるはずだと考え理論式を構築していた。またポワソンは地球の自転が振り子にも影響を及ぼすが、観察することは困難だと考えていた。
title: ダニエル・ベルヌーイ
text: また、ベルヌーイは弦の振動に関して微分方程式の解を三角関数で展開する方法で、振動弦の式を求めた。彼は気体運動論の先駆者であり、ボイルとマリオットの名がついた法則を解釈した。反動によって船舶を推進させる着想もある。
title: 直交座標系
text: 1637年に発表された『方法序説』において平面上の座標の概念を確立したルネ・デカルトの名を採ってデカルト座標系 (Cartesian coordinate system) とも呼ぶ。
title: 富士門流
text: 17世紀のフランス人の数学者で物理学者、ブレーズ・パスカルにちなんで命名された。
title: ジョセフ・ヘンリー
text: ジョセフ・ヘンリー(Joseph Henry、1797年12月17日 - 1878年5月13日)は、アメリカの物理学者。スミソニアン協会の初代会長として、米国の科学振興に尽くした。生前から高く評価されていた。イギリスのマイケル・ファラデーとほぼ同時期に電磁誘導(相互誘導)を発見したが、ファラデーの方が先に発表している。電磁石を研究する過程で自己誘導という電磁気の現象(コイルに逆起電力が生じること)を発見。電磁誘導(インダクタンス)のSI単位ヘンリーに、その名をとどめる。また継電器を発明し、サミュエル・モールスやチャールズ・ホイートストンが電信を発明する基礎を築いた。
title: 固有値
text: 18世紀初頭、ヨハン・ベルヌーイとダニエル・ベルヌーイ、ダランベールおよびオイラーらは、いくつかの質点がつけられた重さのない弦の運動を研究しているうちに固有値問題に突き当たった。18世紀後半に、ラプラスとラグランジュはこの問題をさらに研究し、弦の運動の安定性には固有値が関係していることを突き止めた。彼らはまた固有値問題を太陽系の研究にも適用している。
title: ファラデーの電磁誘導の法則
text: ファラデーの電磁誘導の法則(ファラデーのでんじゆうどうのほうそく、英語: Faraday's law of induction)とは、電磁誘導において、1つの回路に生じる誘導起電力の大きさはその回路を貫く磁界の変化の割合に比例するというもの。ファラデーの誘導法則ともよばれる。また、ファラデーの電気分解の法則との混同のおそれのない場合は、単にファラデーの法則と呼称されることもある。
title: ラプラス変換
text: フーリエ変換を発展させて、より適用範囲を広げた計算手法である。1899年に電気技師であったオリヴァー・ヘヴィサイドが回路方程式を解くための実用的な演算子を経験則として考案して発表し、後に数学者がその演算子に対し厳密に理論的な裏付けを行った経緯がある。理論的な根拠が曖昧なままで発表されたため、この計算手法に対する懐疑的な声も多かった。この「ヘヴィサイドの演算子」の発表の後に、多くの数学者達により数学的な基盤は1780年の数学者ピエール=シモン・ラプラスの著作にある事が指摘された(この著作においてラプラス変換の公式が頻繁に現れていた)。
title: 円運動
text: とくに円運動は天体の運動の基本であり、ニコラウス・コペルニクスやヨハネス・ケプラーの地動説の基礎となった。円運動は地上でもしばしば観測される。たとえばひもにおもりをつけて振り回すと円軌道を描く。
title: レオン・フーコー
text: 1851年、フーコーの振り子の実験により、地球は自転していることを実験的に証明。
title: 解析力学
text: 数学者、天文学者であったジョゼフ=ルイ・ラグランジュは、1788年に出版した『解析力学』(Mécanique Analytique)において、それまでの静力学及び動力学の歴史を総括した上で、静力学全体がただ一つの基本公式に帰着させることができたのと同様に、動力学全体も一つの一般公式に帰着させることが可能であるとして、『諸物体の運動に関わる諸問題を論ずるための、簡単でもあり、一般的でもある、一つの方法』を導入したが、これが解析力学の始まりである。ラグランジュの言わんとしたことは、上記ダランベールの原理の表式はラグランジアン L というものを導入することで次のように書き換えることができるというものであった。
title: エーテル (物理)
text: エーテルの性質を調べる有名な実験としては、他には1851年のフィゾーの実験が挙げられる。これは1818年にフレネルが予言した「速度vで動いている屈折率nの媒質中において、vと同じ方向に進む光の速さは、真空中の光速をcとして
title: 解析力学
text: 一方で動力学は、ガリレオ・ガリレイによって最初の基礎が据えられ、その運動法則を導き出す諸定理はアイザック・ニュートンの『自然哲学の数学的諸原理』(Philosophia Naturalis Principia Mathematica)によって一応の解明がなされた。このとき、ニュートン及びライプニッツは微分積分法を同時に開発したため、物体の運動の法則というものを解析的な方程式に帰着させることができるようになった。そのため、ニュートン以後に力学を扱った数学者たちは、ニュートンの諸定理を一般化した上でそれらを微分的表現に翻訳するようになった。特に、レオンハルト・オイラーは、運動方程式に初めて解析的な表現を与え、さらに定義と論証の連結によって次々に命題を導出する合理的科学として力学体系を提示しようとした。
title: ピュイ・ド・ドーム
text: 1648年、トリチェリの真空実験(トリチェリの真空)を耳にしたパスカルが義兄ペリエに頼み、ピュイ・ド・ドームにて水銀柱を使って真空と大気圧の関係を証明した(ピュイ・ド・ドームの実験)。この業績により、後に圧力・応力の単位がパスカルと名づけられた。
title: レオン・フーコー
text: また、ジャイロスコープの発明者とされるが、実際は1817年にドイツの天文学者ヨハン・ゴットリープ・フリードリヒ・フォン・ボーネンベルガー(ドイツ語版)が発明した。なお、フーコーが1851年に発明した「フーコーの振り子」をフーコー自身が「ジャイロスコープ」と呼称したため、「ジャイロスコープ」が一般に広まった。詰まるところ、1852年にフーコーが発明したのは「ジャイロスコープ」と言う「名称」である。
title: アンドレ＝マリ・アンペール
text: アンペールの名声は電気と磁気の関係を明らかにしたことによるもので、それが電磁気学の礎となった。アンペール自身はそれを電気力学と呼んでいた。1820年9月11日、H・C・エルステッドが電流の流れている電線の近くで方位磁針が振れることを発見したと耳にした。そこで磁性と電気の関係を研究。磁針の振れる方向が電流の流れている方向に関係することを発見した。一週間後の9月18日、アンペールはその現象を含む類似の現象についてより完全な解釈を含めた論文をアカデミーに提出した。
title: ユーロビジョン・ソング・コンテスト1956
text: ブノワ・ポール・エミール・クラペイロン(Benoît Paul Émile Clapeyron、1799年2月26日 - 1864年1月28日)はフランスの物理学者、工学者。パリ出身。蒸気機関の設計に従事し、カロリック説の信奉者であったが、熱力学でクラウジウス-クラペイロンの式を発見するなどの業績を残した。
title: 電子戦
text: 電子戦の歴史は電磁波を通信として利用すると共に始まった。1895年にグリエルモ・マルコーニが無線電信を成功させ、電磁波による通信が戦争に用いられるようになった。
title: コペルニクスの原理
text: コペルニクスの原理という呼び名は、数学者・物理学者のヘルマン・ボンディが、20世紀半ばに命名したとされる。しかし、その概念自体の起源は、17世紀に地動説が天動説より優勢となった時まで遡る。
title: 微分解析機
text: 微分方程式を機械を使って解く研究は、プラニメータを除けば、1836年、フランスの物理学者ガスパール=ギュスターヴ・コリオリが一階線型常微分方程式を積分する機械装置を設計したのが最初とされている。
title: 工学
text: 電気工学の発端は1800年代のアレッサンドロ・ボルタの実験であり、その後マイケル・ファラデーやゲオルク・オームといった先駆者の実験を経て1872年に電動機が発明された。19世紀後半にはジェームズ・クラーク・マクスウェルとハインリヒ・ヘルツの成果によって電子工学の分野が始まった。その後の真空管やトランジスタの発明によって電子工学の発展が加速され、今では工学の中でも特に技術者の多い領域となっている。
title: ファンデルワールス力
text: この力は、ヨハネス・ファン・デル・ワールスが実在気体の状態方程式を定式化した際に導入された凝縮力であり、それ故、彼の名を冠してファンデルワールス力と呼ばれる。
title: 力 (物理学)
text: その後、フランスの数学者、天文学者であるフィリップ・ド・ラ・イール (1640 — 1718) は数学的な形式を整え、力をベクトルとして表すようになった。
title: 通信技術の歴史
text: 1886年から1888年の間に発表されたハインリヒ・ルドルフ・ヘルツの実験は、マクスウェル理論の予言する電磁波の存在を実験的に確認し、空気を伝送媒体とする電磁波の応用への道を開いた。1890年から1892年にかけて、ジョン・ペリーやフレデリック・トマス・トルートン(英語版)、ウィリアム・クルックスといった物理学者が、電磁波を応用した船舶航行補助や遠隔通信手段を相次いで提案し、クルックスは1892年にヘルツが明らかにした電磁波の性質を使って無線通信を実現する可能性について本に著した。
title: マリ・キュリー
text: ピエール・キュリーは当時35歳。パリ市立工業物理化学高等専門大学(ESPCI) の教職に就いていた。当時のピエールはフランスでは無名に近かったが、彼はイオン結晶の誘電分極など電荷や磁気の研究で成果を挙げており、キュリー天秤開発や後にキュリーの法則へつながる基本原理などを解明していた。1893年にはイギリスのウィリアム・トムソン(ケルヴィン卿)がわざわざ面会に訪ねるほど、フランス国外では既に天才の呼び声が高かった。
title: ガウスの法則
text: 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。
title: ホイヘンス＝フレネルの原理
text: この問題点は後にオーギュスタン・ジャン・フレネルが二次波の干渉(重ね合わせ)を考慮することで解決した。現在では単に「ホイヘンスの原理」というと、この問題点を解決したホイヘンス=フレネルの原理を指すことが多い。
title: 地動説
text: しかし、ケプラーもガリレオも、鳥がなぜ取り残されないのか、地球がなぜ止まらないで動き続けているのか、という疑問にはいまだ正確な答えが出せないままでいた。ガリレオは慣性の法則を発見するも、その現象がなぜ起きるかの原因の説明には至らなかった。これを完成させるのは、アイザック・ニュートンの登場を待つ必要があった。ニュートンが慣性を定式化すること、万有引力の法則を発見すること、科学において原因については仮説を立てる必要はないとする新しい方法論を提示することで、地動説はすべての疑問に答え、かつ、惑星の位置の計算によってもその正しさを証明できる学説となった。
title: 怪傑黒頭巾 (つボイノリオの曲)
text: 流体静力学は静止した流体について研究する学問である。静止した流体の特徴は、ある点にかかる力が全ての方向に分散することである。もし力が等しくかからなければ、流体は力の方向に移動する。この概念はフランスの数学者で哲学者のブレーズ・パスカルによって1647年に初めて公式化され、パスカルの原理として知られるようになった。この原理は水理学の基礎となっている。ガリレオ・ガリレイも水理学の発展に大きく貢献した一人である。
title: キュリーの法則
text: この関係は1895年にピエール・キュリーにより(実験結果が想定されるモデルに適合するように調整されつつ)実験的に発見された。その後、ポール・ランジュバンが理論的に導出した(以下を参照)。そのため、キュリー・ランジュバンの法則とも呼ばれる。
title: ハミルトン–ヤコビ方程式
text: ハミルトン–ヤコビ方程式はまた、粒子の運動が波として表現される唯一の力学の定式化である。この視点から、ハミルトン–ヤコビ方程式は理論物理学の長らくの目標(少なくとも18世紀、ヨハン・ベルヌーイ以来)である、光の伝播と粒子の運動との類似性を見出す試みを達成したと見ることも出来る。力学系から得られる波動方程式は以下に示すとおり、シュレーディンガー方程式と、完全にではないがよく似ている。ハミルトン–ヤコビ方程式はこのような理由で、最も量子力学に近い古典力学の扱いであると考えられている。
title: ホイヘンス＝フレネルの原理
text: ホイヘンス=フレネルの原理は1678年にオランダの物理学者クリスティアーン・ホイヘンスが元となるホイヘンスの原理を発見し、1690年に著書\"Traite de la lumiere\"に記した。オリジナルのホイヘンスの原理では後進波が存在しないことを説明できなかったが、フランスの物理学者オーギュスタン・ジャン・フレネルが1836年に修正を加えてこの問題点を解決した。その後1882年にグスタフ・キルヒホフがヘルムホルツ方程式を基礎としたフレネル=キルヒホフの回折理論にて理論的な説明を与えた。
title: 天文学者
text: ガリレオ・ガリレイ(1564-1642年)は望遠鏡なるものの特許申請がオランダでされたと聞きつけ天体観測にそれを使うことを思いつき1609年に自作し観測を開始。天体観測に革新をもたらした。それまでの落体の実験を行い、それまでの定性的な物理学に数値的な分析を導入(これが後にニュートン力学へとつながってゆく)。ただしガリレオは当時の学問的常識「ものは地上(「月下界」)では地上らしい(不完全な)動き方をし、月以遠は神の世界なので完全な原理、つまり円運動を基本として動く」といった考え方を(特に疑問視することもなく)受け入れていたので、宇宙空間の物理学、天体の物理学の開拓には到らなかった。
title: 光速
text: 近代まで、光は瞬間的に伝わるのか、それとも有限の速さで伝わるのかは不明だった。エンペドクレスは初めて光の速さは有限だと主張した。一方でアリストテレスは光は運動ではなく、瞬間的に伝わると論じた。イブン・ハイサムは光は有限の速さで伝わり、その速さは可変で、密度の高い物体では遅くなると論じた。ヨハネス・ケプラーやルネ・デカルトは、光速は無限大だと考えていた。
title: 解析力学
text: このような中で、ジャン・ル・ロン・ダランベールは、1743年に出版した『動力学概論』(Traité de Dynamique)において、動力学の問題を解くか少なくとも方程式に表すため、物体の運動の法則を釣り合いの法則に帰着させる方法を提案した。これは、つまり動力学を静力学に還元する試みだった(ダランベールの原理)。ここで、ダランベールの原理は現代的には次のように表される。
title: 原子模型
text: これを解決する糸口となったのは1923年にド・ブロイによって提唱された物質波の概念である。その後、実際に電子線回折の実験で電子が波動性を持つことが確認された。そして、ド・ブロイの考え方を発展させたシュレーディンガーが1926年に提唱したシュレーディンガー方程式を解くことにより、電子の運動も量子力学によって説明する現在の原子模型が導かれた。