アリストテレス物理学

アリストテレス物理学は、ギリシャの哲学者アリストテレス（紀元前384-322年）の著作に記された自然哲学の一形態である。アリストテレスは著書『物理学』の中で、生物・無生物、天体・地上を問わず、あらゆる自然物体、すなわちあらゆる運動（場所に関する変化）、量的変化（大きさや数に関する変化）、質的変化、そして実質的変化（「生成」（存在する、生成）または「消滅」（存在しなくなる、消滅））を律する変化の一般原理を確立しようとした。アリストテレスにとって「物理学」とは、今日で言う心の哲学、感覚経験、記憶、解剖学、生物学といった分野を含む広範な分野であった。それは彼の多くの著作の根底にある思想の基礎を構成している。

アリストテレス物理学の主要概念には、宇宙を同心球状に構成し、地球を中心に天球が取り囲むという概念が含まれる。地球は、変化と減衰を受ける四元素、すなわち土、空気、火、水で構成されている。天球は、変化しない五番目の元素であるエーテルで構成されている。これらの元素で構成された物体には自然な運動があり、土と水の物体は下降し、空気と火の物体は上昇する。この運動の速度は、物体の重さと媒体の密度に依存する。アリストテレスは、真空は速度が無限大になるため存在できないと主張した。

アリストテレスは、地球上の変化の4つの原因、すなわち事物の質料原因、形相原因、効力原因、そして目的原因を説明した。生物に関して言えば、アリストテレスの生物学は、彼が「自然種」と考えたもの、すなわち彼が基本種と考えたものと、それらが属するグループの両方の観察に依存していた。彼は現代的な意味での実験は行わず、データの蓄積、解剖などの観察手順、そして体の大きさと寿命といった測定可能な量の間の関係性についての仮説を立てることに頼っていた。

方法

古代ギリシャの哲学者アリストテレスの『自然学』 1837 年版のページ。この本では、自然哲学や、現在では同名の学問である物理学など、さまざまな主題が取り上げられています。

自然はどこにでも秩序の原因となる。^{[ 1 ]}

— アリストテレス『物理学』 VIII.1

アリストテレスの原理は一般的な人間の経験と一致しているものの、制御された定量的な実験に基づいていないため、今日の科学に期待されるような正確かつ定量的な方法で宇宙を記述するものではありません。アリスタルコスのようなアリストテレスの同時代人は、これらの原理を否定し、地動説を支持しましたが、彼らの考えは広く受け入れられませんでした。アリストテレスの原理は、日常の何気ない観察だけでは反証するのが困難でしたが、その後の科学的手法の発展により、望遠鏡や真空ポンプといったますます進歩した技術を用いた実験と慎重な測定によって、彼の見解に疑問が投げかけられました。

17世紀の「新科学」を開拓した自然哲学者たちは、自らの教義の斬新さを主張する中で、しばしば「アリストテレス的」物理学と自らの物理学を対比させた。彼らの主張によれば、前者の物理学は量的側面を犠牲にして質的側面を重視し、数学とそれが物理学において果たす本来の役割（特に局所運動の解析）を軽視し、目的因や「オカルト的」本質といった疑わしい説明原理に依存していた。しかし、アリストテレスは『物理学』において、物理学、すなわち「自然科学」を、大きさ（メゲテ）、運動（あるいは「過程」もしくは「漸進的変化」―キネシス）、そして時間（クロノン）に関係するものと特徴づけている（『物理学』 III.4 202b30–1）。実際、『物理学』は主に運動、特に局所運動の解析、そしてアリストテレスがその解析に必須と考えるその他の概念に焦点を合わせている。^{[ 2 ]}

— マイケル・J・ホワイト、「アリストテレスの無限、空間、時間論」『ブラックウェル・コンパニオン・トゥ・アリストテレス』

現代物理学とアリストテレス物理学の間には明確な違いがあり、その主な違いは数学の使用であり、アリストテレスにはほとんど見られなかった。しかしながら、近年の研究ではアリストテレス物理学が再評価され、その経験的妥当性と現代物理学との連続性の両方が強調されている。^{[ 3 ]}

概念

ピーター・アピアンの1524年の宇宙描写は、アリストテレスの思想に大きく影響を受けています。水と地の地上球（大陸と海洋の形で示される）は宇宙の中心にあり、すぐ周囲を空気の球、さらに火の球が取り囲んでいます。火の球は隕石や彗星の発生源であると信じられていました。周囲の天球は内側から外側の順に、月、水星、金星、太陽、火星、木星、土星の球で、それぞれ惑星記号で示されています。8番目の球は恒星の天空で、目に見える星座が含まれます。春分点の歳差運動により、目に見える黄道帯と概念的な黄道帯の区分の間にずれが生じました。そのため、中世のキリスト教天文学者は、黄道帯の不変バージョンを保持する9番目の球、クリスタリヌムを作成しました。^{[ 4 ] [ 5 ]}第10球面はアリストテレスが提唱した神の第一の動者の球面である（ただし、各球面には不動の動者が存在する）。その上にキリスト教神学は「神の帝国」を置いた。この図が示していないのは、アリストテレスが天空の惑星が描く複雑な曲線をどう説明したかである。完全な円運動の原理を保つために、彼は各惑星が複数の入れ子になった球面によって動かされ、各極は次の最外郭の球面とつながっているが、回転軸は互いにずれていると提唱した。アリストテレスは球面の数は経験的に決定できるようにしたが、以前の天文学者の多球モデルに追加して、合計44または55の天球を提案した。

要素と球

アリストテレスは宇宙を、人間が住む「腐敗しやすい」地球圏と、動くがそれ以外は変化しない天球に分けました。

アリストテレスは、地上のあらゆるものは4つの古典的な要素、すなわち土、空気、火、水で構成されていると信じていました。^{[ 6 ] [a] [ 7 ]}また、彼は天界は「エーテル」と呼ばれる、重さがなく不滅の（つまり不変の）第5の要素でできていると主張しました。^{[ 7 ]}エーテルは「クインテッセンス」とも呼ばれ、文字通り「第5の存在」を意味します。^{[ 8 ]}

アリストテレスは、鉄やその他の金属などの重い物質は主に土元素で構成され、他の3つの元素は少量含まれていると考えた。一方、より軽い物質は、他の3つの元素に比べて土元素の含有量が少ないと彼は考えていた。^{[ 8 ]}

四元素はアリストテレスによって発明されたのではなく、エンペドクレスによって創始された。科学革命の時代に、この古代の元素理論は誤りであることが判明し、経験的に検証された化学元素の概念に取って代わられた。

天球

アリストテレスによれば、太陽、月、惑星、恒星は、一定の速度で永遠に回転する、完全に同心の「水晶球」の中に埋め込まれている。天球は回転以外の変化が不可能であるため、熱、星の光、そして時折現れる隕石は、火の球である地球の球体によって説明される。^{[ 9 ]}最も低い月の球体は、月下の球体の変化する地球物質と実際に接触する唯一の天球であり、回転するにつれて希薄な火と空気をその下に引きずり込む。^{[ 10 ]}ホメロスのエイテレ（αἰθήρ）のように、オリンポス山 の「純粋な空気」は、死すべき存在（άήρ、アエル） が呼吸する空気の神聖なる相補物であった。天球は、永遠かつ不変の特別な要素であるエーテルで構成されており、その唯一の能力は、一定の速度（恒星の最外球の 日周運動に相対する）での均一な円運動です。

太陽、月、そして星々を運ぶ、同心円状のエーテル体で頬を寄せ合った「水晶球」は、不変の円運動で永遠に動いています。球体の中にさらに球体が埋め込まれているのは、「さまよう星」（太陽、月、そして星々と比較すると不規則に動いているように見える惑星）を再現するためです。望遠鏡が発明される以前に観測可能だった惑星（小惑星を含む）は、水星、金星、火星、木星、土星のみであるため、海王星と天王星、そして小惑星は含まれていません。後に、すべての球体が同心円であるという考えは捨てられ、プトレマイオスの従円と周転円のモデルが採用されました。アリストテレスは天文学者たちの球体総数に関する計算を受け入れており、様々な説によると球体の数は約50個とされています。各球面には不動の運動者が想定されており、恒星の球面には「原動力」が存在します。不動の運動者は球面を動かすことはなく（非物質的で無次元であるため、動かすこともできません）、球面の運動の最終的な原因となります。つまり、「魂は美に動かされる」という説明に似た方法で球面運動を説明するのです。

地球の変化

地上の4つの要素

永遠不変の天界エーテルとは異なり、地上の四元素はそれぞれ、同じ性質を持つ二つの元素のいずれかに変化する能力を持っています。例えば、冷たく湿った（水）は、熱くて湿った（空気）または冷たく乾燥した（土）に変化します。冷たく湿った状態から熱くて乾燥した（火）状態への変化は、実際には二段階のプロセスであり、まず一方の性質が変化し、次にもう一方の性質が変化します。これらの性質は、加熱または冷却、そして乾燥または湿潤といった、物質が行うことができる仕事に相対的に作用する実際の物質の特性に基づいています。四元素は、この能力と、何らかの潜在的な仕事に相対的に作用するものとしてのみ存在します。天の要素は永遠かつ不変であるため、地上の 4 つの要素のみが「生成」と「消滅」を説明します。これは、アリストテレスの『生成と消滅について』（Περὶ γενέσεως καὶ φθορᾶς）の言葉で言えば、「生成」と「消滅」です。

自然の場所

アリストテレスによる重力の説明は、すべての物体が本来の位置に向かって移動するというものである。土と水の要素にとって、その位置は（天動説の）宇宙の中心である。^{[ 11 ]}水の本来の位置は、地球を囲む同心円状の殻である。なぜなら、土は水よりも重いからである。土は水に沈む。空気の本来の位置も同様に、水の本来の位置を囲む同心円状の殻であり、水中では泡が上昇する。最後に、火の本来の位置は空気の位置よりも高いが、最も内側の天球（月を含む）よりも低い。

アリストテレスは『自然学』第4巻デルタ編（IV.5）において、トポス（場所）を二つの物体、すなわち一方が他方を包含する物体として定義している。「場所」とは、前者（包含する物体）の内面が、後者（包含する物体）に接する場所である。この定義は、古代から哲学者によって疑問視され、議論されてきたにもかかわらず、17世紀初頭まで支配的であった。^{[ 12 ]}最も重要な初期の批判は、11世紀のアラブ人博学者アル＝ハサン・イブン・アル＝ハイサム（アルハゼン）が『場所論』の中で幾何学の観点から行ったものである。^{[ 13 ]}

自然な動き

地上の物体は、それらを構成する四元素の比率に応じて、多かれ少なかれ上昇したり下降したりします。例えば、最も重い元素である土と水は宇宙の中心に向かって沈み込みます。したがって、地球とその海の大部分は、すでにそこに静止していることになります。反対に、最も軽い元素である空気、特に火は、中心から離れて上昇します。^{[ 14 ]}

アリストテレス理論（あるいは現代的な意味での）において、元素は本来の実体ではありません。むしろ、元素は、物質の様々な性質や挙動を、それらの比率によって説明するために用いられる 抽象概念です。

アリストテレス物理学において、運動と変化は密接に関連している。アリストテレスによれば、運動とは潜在性から現実性への変化を伴う。^{[ 15 ]}彼は、物質の変化、質の変化、量の変化、場所の変化という4つの変化の例を示した。^{[ 15 ]}

アリストテレスの運動の法則。物理学において、彼は物体の落下速度は物体の重さに比例し、物体が浸っている流体の密度に反比例すると述べています。これは、地球の重力場にある物体が空気中または水中を運動する場合の正しい近似です。^{[ 3 ]}

アリストテレスは、2つの同一形状の物体が沈む、あるいは落下する速度は、その重さに正比例し、それらが移動する媒体の密度に反比例すると提唱した。 ^{[ 16 ]}アリストテレスは終端速度を説明する際に、真空中を落下する原子の速度を比較する限界はないと規定せざるを得なかった（真空中で原子が静止する特定の場所がないため、原子は無限に速く移動できる）。しかし現在では、空気のような比較的抵抗のない媒体中で終端速度に達する前の時点では、2つの物体は質量に比例する重力の影響を受け、ほぼ同じ速度で加速しているため、ほぼ同じ速度を示すことが期待されると理解されている。これは、部分真空実験が始まった18世紀から特に明らかになったが、それより約200年前にガリレオは既に、重さの異なる物体がほぼ同時刻で地面に到達することを実証していた。^{[ 17 ]}

不自然な動き

地球上の物質が上昇し、物体が下降する という自然な傾向とは別に、物体の乱流衝突や滑り、そして元素間の変化によって、不自然または強制的な左右方向の運動が生じる（ 『生成と消滅について』）。アリストテレスはこの原理を次のように表現した。「動くものはすべて、他の何かによって動かされている。（Omne quod movetur ab alio movetur.）」原因が消滅すれば、結果も消滅する。アリストテレスによれば、原因とは、外部の作用素が直接接触している限り、物体を駆動する力（すなわち、力）でなければならない。アリストテレスはさらに、物体の速度は与えられた力に正比例し、運動が起こる媒体の抵抗に反比例すると述べた。これは、今日の記法で言うと次の法則となる。

${\displaystyle {\text{速度}}\propto {\frac {\text{伝達力}}{\text{抵抗}}}}$

この法則には、アリストテレスが認識していた 3 つの困難が伴いました。第 1 に、伝達される力が抵抗より小さい場合、実際には物体は動きませんが、アリストテレスの関係式はそうではないことを示しています。第 2 に、自由落下する物体の速度を上げるために必要な伝達力の増加の源は何でしょうか。第 3 に、発射体が投射主体から離れた後も、発射体を動かし続ける伝達力とは何でしょうか。アリストテレスは、著書『物理学』第 8 巻第 10 章 267a 4 で、発射された矢の場合の 3 番目の問題に対する次の解決法を提案しました。弓弦または手は、接触している空気に一定の「動かす力」を伝え、この伝えられた力は次の空気層に伝達され、これが繰り返されて、力が徐々に消散するまで矢を動かし続けます。

チャンス

アリストテレスは著書『物理学』の中で、偶然以外に原因のない偶発性（συμβεβηκός, symbebekòs ）を論じている。「偶発性にも明確な原因はなく、偶然性（τύχη, týche）、すなわち不定の（ἀόριστον, aóriston）原因があるだけである」（『形而上学』第5巻、1025a25）。

生成と消滅という実際の過程とは別に、生成可能かつ消滅可能な原理と原因が存在することは明らかである。もしこれが真実でなければ、すべては必然性によるものとなる。つまり、生成され消滅するものには、偶然以外の何らかの原因が必然的に存在しなければならないということである。これは果たして起こるだろうか？もし起こるならば、そうなる。そうでなければ、そうではない（『形而上学』第6巻、1027a29）。

連続体と真空

アリストテレスは、デモクリトスの不可分性（「原子」という用語の歴史的および現代的用法とは大きく異なる）に反論する。アリストテレスは、その内部に何も存在しない場所として、真空または空隙の存在の可能性に反対した。物体の運動速度は、加えられている力（自然運動の場合は物体の重量）に比例し、媒体の密度に反比例すると信じていたため、空隙内を移動する物体は無限に速く移動すると推論した。したがって、空隙を取り囲むあらゆる物体は、即座に空隙を埋める。したがって、空隙は形成されない。^{[ 18 ]}

現代天文学の「ボイド」（私たちの銀河に隣接するローカルボイドなど）は逆の効果をもたらします。つまり、中心から外れた物体は、最終的には外部の物質の重力によってボイドから放出されます。^{[ 19 ]}

4つの原因

アリストテレスによれば、変化の原因（アイティア）を説明するには4つの方法がある。彼は「私たちは、その原因、つまり「なぜ」を理解するまで、物事についての知識を得ることはできない」と記している。^{[ 20 ] [ 21 ]}

アリストテレスは原因には4種類あると主張した。^{[ 21 ] [ 22 ]}

材料

物の物質的原因とは、それが何から作られているかということです。テーブルであれば木材、彫像であれば青銅や大理石などがその原因となるでしょう。

「ある意味で、因果とは、存在するものから何かが生まれるものであると言える。例えば、彫像における青銅、小瓶における銀、そしてそれらの属である」(194b2 3-6)。アリストテレスは「属」という言葉で、物質をより一般的に分類する方法（例えば「金属」「物質」）を意味しており、これは後に重要になる。少し後に、彼は物質的因の範囲を広げ、文字（音節）、火やその他の要素（物理的物体）、部分（全体）、さらには前提（結論）までも含むようにしている。アリストテレスは『哲学の哲学』第2巻11節で、この主張を若干異なる言葉で繰り返している。^{[ 23 ]}

— RJ ハンキンソン、「物理学の理論」、ブラックウェル著『アリストテレス大全』

フォーマル

事物の形式的原因とは、その事物をそのように形づくる本質的な性質のことである。アリストテレスは『形而上学』第1巻において、形式は本質と定義と密接に関連していることを強調している。例えば、2:1の比率、そして一般的な数はオクターブの原因であると彼は述べている。

「もう一つの原因は、形相と典型である。これは本質（to ti en einai）の公式（logos）であり、その属、例えばオクターブの2:1の比率である」（『物理学』 11.3 194b26-8）…形相は単なる形ではない…私たちは（そしてこれが本質との関連であり、特にその正典的なアリストテレス的定式化において）何かであるとはどういうことかを問うている。そして、この種の音程が、それを作り出すために用いられる楽器（管や弦の長さなど）において、何らかの形でこの比率を示すことは、音楽の倍音学の特徴である（ピタゴラス学派によって初めて指摘され、驚嘆された）。ある意味で、この比率はすべての音程に共通するもの、そしてなぜそれらが同じ結果になるのかを説明する。^{[ 24 ]}

— RJ ハンキンソン、「原因」（ブラックウェル著『アリストテレス大全』）

効率的

事物の効力因とは、その物質がその形を取った第一の作用因である。例えば、赤ちゃんの効力因は同種の親であり、テーブルの場合は、テーブルの形を知っている大工である。アリストテレスは『物理学II​​』194b, 194b29-32で次のように記している。「変化とその停止の第一の起源となるものが存在する。例えば、行為の責任を負う意思者や子供の父親などである。そして一般的には、生成されたものの生産者と変化したものの変化者も存在する。」

ここでのアリストテレスの例は示唆に富む。精神的因果関係と物理的因果関係をそれぞれ一つずつ挙げ、それぞれに完全に一般的な特徴づけが加えられている。しかし、それらはアリストテレスの効力因果概念の重要な特徴、そして現代の同音異義語の多くと区別する特徴を隠している（あるいは少なくとも明白にしていない）。アリストテレスにとって、いかなる過程も、それが継続する限り、常に作用する効力因を必要とする。この考えは、現代の目にはアリストテレスの投射物の運動に関する議論において最も鮮明に映る。投射物が手から離れた後、何がそれを動かし続けるのか？「インペトゥス」「運動量」、ましてや「慣性」といった答えはあり得ない。動かされる物とは（少なくともある意味で）異なる、投射物が飛行するあらゆる瞬間にその動力能力を発揮している、動かす者が存在するに違いない（『物理学』第8巻第10号、266b29-267a11参照）。同様に、動物のあらゆる発生の場合、その発生の継続を担う何かが必ず存在するが、それは何らかの介在する手段を介して行われることもある（『物理学』 II.3 194b35—195a3）。^{[ 24 ]}

— RJ ハンキンソン、「原因」（ブラックウェル著『アリストテレス大全』所収）

ファイナル

目的因とは、何かが起こるきっかけとなるもの、その目標、あるいは目的論的な目的のことである。発芽した種子にとっては成熟した植物であり、^{[ 25 ]}斜面の頂上にあるボールにとっては底に着くことであり、目にとっては見ることであり、ナイフにとっては切ることである。

目標には説明的な機能がある。これは、少なくとも行為帰属の文脈においては、ありふれたことである。アリストテレスが唱えた見解は、それほどありふれたものではない。すなわち、目的性と目的は自然界全体に見出されるという見解である。彼にとって自然界とは、運動と静止の原理（すなわち効力因）を自らに内包する事物の領域である。したがって、自然物自体だけでなく、その部分にも目的を帰属させることは理にかなっている。自然全体の部分は、全体のために存在するのである。アリストテレス自身が指摘するように、「〜のために」という表現は多義的である。「AはBのためにある」は、AがBをもたらすために存在または遂行されることを意味する場合もあれば、 AがBの利益のためにあることを意味する場合もある（ An II.4 415b2–3, 20–1）。しかし、アリストテレスは、どちらの目的性も、自然界だけでなく熟慮された文脈においても重要な役割を果たすと考えている。例えば、人は健康のために運動するかもしれない。そして、単に健康を達成したいという希望ではなく、「健康」こそが彼の行動の理由である（この区別は些細なことではない）。しかし、まぶたは目のためにある（目を保護するため：PA II.1 3）、そして目は動物全体のためにある（目が適切に機能するのを助けるため：An II.7参照）。^{[ 26 ]}

— RJ ハンキンソン、「原因」（ブラックウェル著『アリストテレス大全』所収）

生物学

アリストテレスによれば、生物の科学は、それぞれの自然界の動物についての観察を集め、それらを属と種（動物誌の「差異」 ）に整理し、次に原因を研究すること（彼の主要な3つの生物学の著作である「動物の各部」と「動物の発生」）によって進む。 ^{[ 27 ]}

動物の発生の四つの原因は、以下のように要約できる。母親と父親はそれぞれ質料因と効力因を表す。母親は胚を形成する物質を提供し、父親はその物質に情報を与え、その発達を促す作用を提供する。形相因は、動物の実体的存在を定義するものである（GA I.1 715a4: ho logos tês ousias）。目的因は成体であり、これこそが発達の目的である。^{[ 27 ]}

— デヴィン・M・ヘンリー、「動物の発生」『ブラックウェル・コンパニオン・トゥ・アリストテレス』

生物とメカニズム

四元素は、血液、肉、骨などの均一な物質を構成し、それ自体が身体の不均一な器官（例えば、心臓、肝臓、手）の材料となり、「そして、それらの器官は、部分として、全体として機能する身体のための材料となる（PA II. 1 646a 13-24）」。^{[ 23 ]}

自然過程において、自然に構成された事物は、単にその内部に内包される潜在能力を現実に完全に実現しようとする（実際、それが自然であるということなのだ）という見解には、ある種の明白な概念的経済性が存在している。しかし、17世紀以降のアリストテレス主義批判者たちが躊躇なく指摘したように、この経済性は、真摯な経験的内容を犠牲にして達成されている。少なくともアリストテレスの同時代人や先人たちが実践した機械論は、説明としては不十分だったかもしれないが、少なくとも、事物間の法則的な繋がりを還元的な言葉で一般論として説明しようとする試みであった。後代の還元主義者たちが「オカルト的な性質」と嘲笑することになるものを単に導入するだけでは、説明にはならない。モリエールの有名な風刺的なジョークのように、単に効果を再記述するだけである。形式的な話は空虚だと言われる。しかし、事態はそれほど悲観的ではない。第一に、還元主義的な科学に取り組もうとしても、それを成功させるだけの実証的かつ概念的な能力がなければ意味がない。科学は単なる根拠のない思弁的な形而上学であってはならない。しかしそれ以上に、世界をそのような目的論的な意味合いを持つ言葉で記述することには意味がある。それは原子論的な思弁では理解できない方法で物事を理解する。さらに、アリストテレスの種形態論の話は、彼の反対者がほのめかすほど空虚なものではない。彼は単に、物事がそうするのはそれがその種類のものだからだと言っているのではない。彼の分類生物学の要点は、PAで最も明確に例示されているように、どのような機能が何に付随し、どの機能が何を前提とし、どの機能がどの機能に従属するかを示すことである。そしてこの意味で、形式的あるいは機能的な生物学は、ある種の還元主義に陥りやすい。アリストテレスは、まず、我々が前理論的には（ただし、完全には否定できない）認識している基本的な動物種から始めると述べている（PA I.4参照）。そして、それらの部分が互いにどのように関連しているかを示していく。例えば、なぜ血を吸う生き物だけが肺を持っているのか、ある種の特定の構造が他の種のものとどのように類似または相同性を持っているのか（例えば、魚の鱗、鳥の羽毛、哺乳類の毛など）などである。そして、アリストテレスにとって、その答えは機能の経済性、そしてそれらすべてが動物の全体的な幸福（この意味での目的原因）にどのように貢献しているかの中に見出される。^{[ 28 ]}

— RJハンキンソン、「原因間の関係」、ブラックウェル・コンパニオン・トゥ・アリストテレス

有機形態も参照してください。

心理学

アリストテレスによれば、知覚と思考は類似しているものの、完全に同じではない。知覚は、ある時点で私たちの感覚器官に作用している外的対象のみに関心を持つのに対し、私たちは自分が選んだものについて思考することができる。思考は、普遍的な形態についてであり、それらの形態を直接経験した記憶に基づいて、それらがうまく理解されている限りにおいてである。^{[ 29 ]}

アリストテレスの認知理論は、知覚と思考という二つの柱に支えられています。これらは彼の心理学的著作の重要な部分を占め、他の心的状態に関する彼の議論もこの二つの説明に大きく依存しています。さらに、これら二つの活動は、少なくともその最も基本的な形態においては、類似した方法で捉えられています。それぞれの活動は、その対象によって引き起こされます。つまり、それぞれの活動は、それを引き起こすものそのものについてです。この単純な因果関係の説明は、認知の信頼性を説明しています。知覚と思考は、実質的には変換器であり、世界に関する情報を私たちの認知システムに持ち込みます。なぜなら、少なくともその最も基本的な形態においては、それらはそれらを引き起こす原因について絶対的に確信を持っているからです（An III.4 429a13–18）。他の、より複雑な心的状態は、絶対確実とは程遠いものです。しかし、それらは知覚と思考がその対象と持つ明確かつ直接的な接触に基づいている限りにおいて、依然として世界に繋がっています。^{[ 29 ]}

— ビクター・キャストン、「ファンタジーと思考」、ブラックウェル・コンパニオン・トゥ・アリストテレス

中世の解説

アリストテレスの運動理論は中世に批判と修正にさらされた。修正は6世紀のヨハネス・フィロポノスに始まった。彼は「運動の継続は力の継続的な作用に依存する」というアリストテレスの理論を部分的に受け入れたが、投げ飛ばされた物体は、運動の原因となったものから離れようとする傾向（あるいは「原動力」）も獲得し、それが運動の継続を保証するという自身の考えを組み込むように修正した。この印象づけられた効用は一時的かつ自己消滅的であり、すべての運動はアリストテレスの自然運動の形態に向かうことになる。

11世紀のペルシャの博学者アヴィセンナは、 『医術の書』 （1027年）において、フィロポネウス理論をアリストテレス理論に代わる最初の一貫した理論へと発展させた。アヴィセンナの運動理論における傾向は、自己消費的なものではなく、空気抵抗などの外的要因によってのみ消散する永続的な力であり、彼は「非自然的な運動にこのような永続的なタイプの刻印された効力を初めて考案した人物」であった。このような自己運動（mayl）は、「アリストテレスにおける投射型の激しい運動の概念とはほぼ正反対であり、むしろ慣性の原理、すなわちニュートンの運動の第一法則を彷彿とさせる」^{[ 30 ] 。}

ムサー家の長男ジャアファル・ムハンマド・イブン・ムサー・イブン・シャキール（800-873）は、『天体運動』と『引力論』を著した。ペルシャの物理学者イブン・アル＝ハイサム（965-1039）は、物体間の引力理論について論じた。彼は重力による加速度の大きさを認識しており、天体が「物理法則に従っている」ことを発見したようである。^{[ 31 ]}イブン・シーナーとの論争の中で、アル＝ビールーニーもアリストテレスの重力理論を批判した。第一に、天球における重力や浮力の存在を否定し、第二に、円運動が天体の固有の性質であるという考え方を批判した。^{[ 32 ]}

ヒバト・アッラー・アブール・バラカット・アル・バグダーディー（1080–1165）は、アリストテレス物理学を批判した『アル・ムタバール』を著し、一定の力が等速運動を生み出すというアリストテレスの考えを否定した。なぜなら、彼は継続的に加えられた力が加速度を生み出すことに気づいたからである。加速度は古典力学の基本法則であり、ニュートンの運動の第二法則の先駆けとなった。^{[ 33 ]}ニュートンと同様に、彼は加速度を速度の変化率として説明した。^{[ 34 ]}

14世紀、ジャン・ビュリダンはアリストテレスの運動理論に代わるインペトゥス理論を展開した。インペトゥス理論は、古典力学における慣性と運動量の概念の先駆けとなった。 ^{[ 35 ]}ビュリダンとザクセンのアルベルトも、落下する物体の加速はインペトゥスの増加の結果であると説明する際に、アブル＝バラカットに言及している。^{[ 36 ]} 16世紀、アル＝ビルジャンディーは地球の自転の可能性について議論し、地球が自転している場合に何が起こるかを分析し、ガリレオの「円運動慣性」の概念に類似した仮説を展開した。^{[ 37 ]}彼はそれを以下の観測的検証によって説明した。

「大小の岩石は、地平線（サト）に垂直な線に沿って地球に落下します。これは経験（タジュリバ）によって証明されます。そして、この垂直線は、地球球面と知覚される地平線（ヒッシ）の接点から離れています。この点は地球の動きとともに動くため、2つの岩石の落下場所に違いはありません。」^{[ 38 ]}

アリストテレス物理学の生と死

レンブラントによるアリストテレス（1653年）

物理学における最古の思弁的理論として知られるアリストテレス物理学の支配は、ほぼ2000年続きました。コペルニクス、ティコ・ブラーエ、ガリレオ、ケプラー、デカルト、ニュートンといった多くの先駆者たちの研究を経て、アリストテレス物理学は正しくも実現可能でもないことが広く受け入れられるようになりました。^{[ 8 ]}それにもかかわらず、アリストテレス物理学は17世紀まで学問的な探求として存続し、大学のカリキュラムが改訂されるまで続きました。

ヨーロッパでは、アリストテレスの理論はガリレオの研究によって初めて説得力のある形で否定された。望遠鏡を使ってガリレオは月が完全に滑らかではなく、クレーターや山があることを観測した。これはアリストテレスの考える完璧に滑らかな月とは矛盾していた。ガリレオはこの概念を理論的にも批判した。完全に滑らかな月は光沢のあるビリヤードの球のように光を不均一に反射するため、月の円盤の縁は接線が太陽光を直接目に反射する点とは異なる明るさになるはずである。粗い月はすべての方向に均等に反射するため、円盤の明るさはほぼ等しくなり、それが観測されているというわけだ。^{[ 39 ]}ガリレオはまた、木星に衛星、つまり地球以外の天体の周りを公転する物体があることを観測し、金星の満ち欠けにも注目した。これは金星（そして暗に水星も）が地球ではなく太陽の周りを回っていることを証明した。

伝説によると、ガリレオはピサの斜塔から様々な密度の球を落とし、軽い球と重い球がほぼ同じ速度で落下することを発見したそうです。彼の実験は実際には斜面を転がる球を用いて行われ、高度な機器を使わずに測定できるほどゆっくりとした落下でした。

水のような比較的密度の高い媒体では、重い物体は軽い物体よりも速く落下します。このことからアリストテレスは、落下速度は重さに比例し、媒体の密度に反比例すると推測しました。物体が水中に落下する経験から、彼は水の密度は空気の約10倍であると結論付けました。ガリレオは圧縮空気の体積を計量することで、これは空気の密度を40倍も高く見積もっていることを示し^{[ 40 ]}ました。彼は傾斜面の実験から、摩擦を無視すればすべての物体は同じ速度で落下すると結論付けました（これもまた正しくありません。摩擦だけでなく、物体の密度に対する媒体の密度の相対的な値も無視しなければならないからです。アリストテレスは媒体の密度が要因であることに正しく気づいていましたが、密度ではなく物体の重さに注目しました。ガリレオは媒体の密度を無視したことが、真空に対する正しい結論につながりました）。

ガリレオは、自らの結論を裏付ける理論的な議論も展開した。彼は、重さも落下速度も異なる二つの物体が紐で結ばれている場合、結合した物体は質量が増したために落下速度が速くなるのか、それとも軽い物体が重い物体の落下速度を遅く抑えるのか、と問いかけた。唯一説得力のある答えは、どちらでもない、つまりすべての物体は同じ速度で落下する、というものである。^{[ 39 ]}

アリストテレスの信奉者たちは、落下する物体の運動は均一ではなく、時間とともに速度が増すことを認識していました。時間は抽象的な量であるため、逍遥学派は速度は距離に比例すると仮定しました。ガリレオは速度が時間に比例することを実験的に証明しましたが、同時に速度が距離に比例するはずがないという理論的議論も示しました。現代の言葉で言えば、落下速度が距離に比例する場合、時刻t後の移動距離yの微分表現は次のようになります。

${\displaystyle {dy \over dt}\propto y}$

という条件付きで。ガリレオは、この系が常に で維持されることを実証した。もし何らかの摂動によって系が動き出すと、物体の速度は線形ではなく指数関数的に増加するだろう。^{[ 40 ]}${\displaystyle y(0)=0}$ ${\displaystyle y=0}$

1971年、月面に立ったデビッド・スコットは、ガリレオの実験を再現し、両手から羽根とハンマーを同時に落とした。大気がほとんど存在しなかったため、2つの物体は同時に月面に落下し、衝突した。^{[ 41 ]}

重力に関する最初の説得力のある数学理論は、ニュートンの万有引力の法則でした。これは、二つの質量が互いに引き合う力であり、その力は質量間の距離の二乗に反比例して減少するというものです。これはその後、アルベルト・アインシュタインによる一般相対性理論に取って代わられました。

アリストテレスの物理学の現代的な評価

現代の学者の間では、アリストテレスの物理学が経験的観察に十分基づいて科学とみなされるものであったか、あるいは主に哲学的思索から導き出されたものであり、科学的方法を満たしていないものであったかについて意見が分かれている。^{[ 42 ]}

カルロ・ロヴェッリは、アリストテレスの物理学は特定の領域（流体の運動）の正確で非直感的な表現であり、したがって、ある領域では正確であるが他の領域（すなわち特殊相対性理論と一般相対性理論）では正確ではないニュートンの運動法則と同じくらい科学的であると主張した。^{[ 42 ]}

アリストテレス大全に記載されているように

鍵 * 真正性に疑問あり。 [ ] 一般的に偽物であると同意されました。
ベッカー数	仕事	ラテン語名
物理学（自然哲学）
184a	物理	フィジカ
268a	天上で	デ・カエロ
314a	生成と腐敗について	世代と腐敗
338a	気象学	メテオロロジカ
391a	[宇宙について]	[デ・ムンド]
402a	魂について	デ・アニマ
	パルヴァ・ナチュラリア  （「自然に関する短い作品」）
436a	センス・アンド・センシビリア	De Sensu et Sensibilibus
449b	記憶について	デ・メモリア・エ・レミニセンティア
453b	睡眠について	デ・ソムノ・エ・ヴィジリア
458a	夢について	デ・インソムニス
462b	睡眠中の占いについて	夢占い
464b	人生の長さと短さについて	経度と略歴
467b	若さ、老い、生と死、そして呼吸について	若者とセネクチュート、生命と死、呼吸
481a	[呼吸について]	[デ・スピリトゥ]
486a	動物の歴史	動物史
639a	動物の部位	デ・パルティブス・アニマリウム
698a	動物の移動	デ・モトゥ・アニマリウム
704a	動物の進化	デ・インセス・アニマリウム
715a	動物の世代	デ・ジェネレーション・アニマリウム
791a	[色について]	[デ・コロリブス]
800a	[聞いたことについて]	[ De audibilibus ]
805a	[人相学]	[生理学的所見]
815a	[植物について]	[デ・プランティス]
830a	[聞いた不思議なことについて]	[ミラビバス聴診器]
847a	[メカニクス]	[メカニカ]
859a	問題*	問題点*
968a	[不可分な線の上]	[ De Lineis Insecabilibus ]
973a	[風の状況と名前]	[腹側]
974a	[メリッソス、クセノファネス、ゴルギアスについて]	[デ・メリッソ、ゼノファン、ゴルジア]

参照

• ミニマ・ナチュラリアは、アリストテレスが提唱した形態概念であり、逍遥学派とスコラ学派の物理的思索においてエピクロス主義の原子と広く類似している。

注記

a ^{^} ここで「地球」という用語は、現代科学において多数の化学元素で構成されていることが知られている惑星地球を指すものではありません。現代の化学元素は、アリストテレスの元素とは概念的に類似していません。例えば、「空気」という用語は、呼吸可能な空気を指すものではありません。

参考文献

1. ラング、HS（2007年）『アリストテレス物理学における自然の秩序：場所と要素』ケンブリッジ大学出版局、290頁。ISBN 9780521042291。
2. ホワイト、マイケル・J. (2009). 「アリストテレスにおける無限、空間、時間論」ブラックウェル・コンパニオン・トゥ・アリストテレス. p. 260.
3. ロヴェッリ、カルロ (2015). 「アリストテレスの物理学：物理学者の視点」アメリカ哲学協会誌. 1 (1): 23– 40. arXiv : 1312.4057 . doi : 10.1017/apa.2014.11 . S2CID 44193681 . 
4. 「中世の宇宙」。
5. 科学史
6. 「アリストテレスの物理学 vs. ガリレオの物理学」。2009年4月11日時点のオリジナルよりアーカイブ。2009年4月6日閲覧。
7. "hep.fsu.edu" (PDF) . 2007年3月26日閲覧。
8. 「アリストテレスの物理学」 。 2009年4月6日閲覧。
9. アリストテレス、気象学。
10. ソラブジ, R. (2005). 『評論家の哲学、200-600年：物理学』 . G – 参考文献、情報、学際的主題シリーズ. コーネル大学出版局. p. 352. ISBN 978-0-8014-8988-4。LCCN  2004063547。
11. デ・カエロII. 13-14.
12. たとえば、 Simpliciusによる『 Corollaries on Place』。
13. エルビズリ、ネイダー（2007年）「哲学の主権の擁護：イブン・アル＝ハイサムの『場所の幾何学化』に対するバグダディの批判」『アラビア科学と哲学』 17 （ 1）：57-80。doi：10.1017/s0957423907000367。S2CID 170960993。 
14. ティム・モードリン(2012年7月22日).『物理学の哲学：空間と時間：空間と時間（プリンストン現代哲学基礎講座）』（p. 2）. プリンストン大学出版局. Kindle版. 「土という元素の自然な運動は、下降すること、つまり下方へと移動することです。水も下降しようとしますが、土ほど積極的ではありません。石は水に沈みます。これは、下降しようとする圧倒的な自然の力を示しています。火は自然に上昇します。焚き火を見たことがある人なら誰でもそれがわかるでしょう。空気も同様ですが、その勢いは土ほど強くはありません。」
15. ボドナー、イシュトヴァーン、「アリストテレスの自然哲学」、スタンフォード哲学百科事典（2012年春版、エドワード・N・ザルタ編）。
16. ギンディキン, SG (1988). 『物理学者と数学者の物語』 . バーク. p. 29. ISBN 9780817633172。LCCN  87024971。
17. Lindberg, D. (2008)、「西洋科学の始まり：先史時代から西暦1450年までの哲学的、宗教的、制度的背景におけるヨーロッパの科学的伝統（第2版）」、シカゴ大学出版局。
18. ラング、ヘレンS.、「アリストテレスの物理学における自然の秩序：場所と要素」（1998年）。
19. Tully; Shaya; Karachentsev; Courtois; Kocevski; Rizzi; Peel (2008). 「局所的ボイドからの我々の特異な動き」. The Astrophysical Journal . 676 (1): 184– 205. arXiv : 0705.4139 . Bibcode : 2008ApJ...676..184T . doi : 10.1086/527428 . S2CID 14738309 . 
20. アリストテレス『物理学』 194 b17–20。また、『後期分析学』 71 b9–11; 94 a20も参照。
21. 「四つの原因」。ファルコン、アンドレア。「アリストテレスの因果論」。スタンフォード哲学百科事典、 2008年。
22. アリストテレス、「第5巻、セクション1013a」、形而上学、ヒュー・トレデニック（訳）アリストテレス全23巻、第17巻、第18巻、マサチューセッツ州ケンブリッジ、ハーバード大学出版局、ロンドン、ウィリアム・ハイネマン社、1933年、1989年、（perseus.tufts.eduでホスト）アリストテレスは、物理学B巻第3章でも四因について論じています。
23. ハンキンソン、RJ「物理学の理論」。ブラックウェル・コンパニオン・トゥ・アリストテレス。p. 216。
24. ハンキンソン、RJ「原因」。ブラックウェル・コンパニオン・トゥ・アリストテレス。p. 217。
25. アリストテレス『動物の部位』I.1 .
26. ハンキンソン、RJ「原因」。ブラックウェル・コンパニオン・トゥ・アリストテレス。218ページ。
27. ヘンリー、デヴィン・M. (2009). 「動物の世代」.ブラックウェル・コンパニオン・トゥ・アリストテレス. p. 368.
28. ハンキンソン、RJ「原因」。ブラックウェル・コンパニオン・トゥ・アリストテレス。222ページ。
29. キャストン、ビクター（2009年）「幻想と思考」ブラックウェル・コンパニオン・トゥ・アリストテレス、pp.  322– 2233。
30. Aydin Sayili (1987)、「イブン・シーナーとブリダンによる投射体の運動について」、 Annals of the New York Academy of Sciences 500 (1): 477–482 [477]
31. デュエム、ピエール（1908、1969）『現象を救うために：プラトンからガリレオまでの物理理論の理念に関する試論』シカゴ大学出版局、シカゴ、28ページ。
32. Rafik Berjak と Muzaffar Iqbal、「イブン・シーナとアル・ビールニの通信」、イスラムと科学、2003 年 6 月。
33. シュロモ・パインズ(1970). 「アブール・バラカト・アル・バグダーディー、ヒバト・アッラー」. 『科学人名辞典』第1巻. ニューヨーク: チャールズ・スクリブナー・サンズ. pp.  26– 28. ISBN 0-684-10114-9。（cf.アベル・B・フランコ（2003年10月）「アヴェンペース、投射運動、そしてインペトゥス理論」『思想史ジャーナル』64 (4)、pp.521-546[528]）
34. AC Crombie、「アウグスティヌスからガリレオへ2」、67ページ。
35. Aydin Sayili (1987)、「イブン・シーナーとブリダンによる投射物の運動について」、 Annals of the New York Academy of Sciences 500 (1): 477–482
36. ガットマン、オリバー（2003年）『偽イブン・スィーナー著『チェリと世界』批判版』ブリル出版社、193頁。ISBN 90-04-13228-7。
37. ( Ragep & Al-Qushji 2001、63–4 ページ)
38. (ラゲップ 2001、152～153ページ)
39. ガリレオ・ガリレイ『二大世界システムについての対話』。
40. ガリレオ・ガリレイ『二つの新しい科学』。
41. 「アポロ15号 ハンマー・フェザー・ドロップ」。
42. ロヴェッリ、カルロ (2013). 「アリストテレスの物理学：物理学者の視点」アメリカ哲学会誌. 1 (1): 23– 40. arXiv : 1312.4057 . doi : 10.1017/apa.2014.11 . S2CID 44193681 . 

出典

• H. Carteron (1965)「アリストテレスは力学を持っているか？」『アリストテレスに関する論文集 1』、Science編、Jonathan Barnes、Malcolm Schofield、Richard Sorabji (ロンドン: General Duckworth and Company Limited)、161–174 ページ。
• Ragep, F. Jamil (2001). 「トゥーシとコペルニクス：文脈における地球の運動」. Science in Context . 14 ( 1–2 ). Cambridge University Press : 145–163 . doi : 10.1017/s0269889701000060 . S2CID  145372613 .
• Ragep, F. Jamil; Al-Qushji, Ali (2001). 「天文学を哲学から解放する：科学におけるイスラムの影響の一側面」 . Osiris . 第2シリーズ. 16 (有神論的文脈における科学：認知的次元): 49–64, 66–71. Bibcode : 2001Osir...16...49R . doi : 10.1086/649338 . S2CID  142586786 .

さらに読む

• Katalin Martinás、「アリストテレス派熱力学」『熱力学：歴史と哲学：事実、傾向、議論』（ハンガリー、ヴェスプレーム、1990 年 7 月 23 ～ 28 日）pp. 285 ～ 303。