エルンスト・マッハ | |
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| 生まれる | エルンスト・ヴァルトフリート・ヨーゼフ・ヴェンツェル・マッハ 1838年2月18日 |
| 死亡 | 1916年2月19日(1916年2月19日)(78歳) |
| 教育 | ウィーン大学(1860年博士号取得、1861年文学博士号取得) |
| 知られている | マッハバンド、マッハダイヤモンド、マッハ数、マッハ反射、マッハ波、マッハの原理、ニュートンのバケツ論法に対する批判[ 1 ]、経験批判、斜効果、関係主義、衝撃波、立体運動刺激 |
| 子供たち | ルートヴィヒ・マッハ |
| 科学者としてのキャリア | |
| フィールド | 物理学者 |
| 機関 | グラーツ大学、チャールズ・フェルディナンド大学(プラハ)、ウィーン大学 |
| 論文 | Über elektrische Ladungen und Induktion (1860) |
| 博士課程の指導教員 | アンドレアス・フォン・エッティングスハウゼン |
| 博士課程の学生 | ハインリヒ・ゴンペルツ・オットカー・トゥムリルツ |
| その他の注目すべき学生 | アンドリヤ・モホロヴィチッチ |
| サイン | |
| 注記 | |
彼はヴォルフガング・パウリの名付け親であった。 | |
Ernst Waldfried Josef Wenzel Mach ( / m ɑː x / MAHK ; [ 2 ]オーストリア系ドイツ語: [ˈɛrnst ˈmax]ⓘ ; 1838年2月18日 - 1916年2月19日)はオーストリア[ 3 ]の物理学者・哲学者衝撃波の物理学の解明に貢献した。流れや物体の速度と音速マッハ数と名付けられている。科学哲学者論理実証主義とアメリカのプラグマティズムに大きな影響を与えた[ 4 ]。アイザック・ニュートンを批判することでアルバート・アインシュタインの相対性理論を予見した[ 5 ]。
マッハはオーストリア帝国モラヴィア地方クリツェ(ドイツ語:チルリッツ、現在のチェコ共和国ブルノ市)で生まれた。父ヤン・ネポムク・マッハはプラハのカール・フェルディナンド大学を卒業し、東モラヴィア地方ズリーンの貴族ブレトン家の家庭教師を務めていた。祖父ヴェンツル・ランハウスはチルリッツ領の管理人で、そこの街路の棟梁でもあった。その方面での彼の活動は後にエルンスト・マッハの理論的著作に影響を与えた。いくつかの資料によると、マッハの出生地はチルリッツ登記所があったトゥラニ(ドイツ語:トゥラス、ブルノ市の一部)とされている。マッハがペレグリン・ヴァイスから洗礼を受けたのもこの地である。後にマッハは社会主義者、無神論者となったが[ 6 ]、彼の理論と人生は仏教と比較されることもあった。ハインリヒ・ゴンペルツは、感覚分析における「自我」に対する現象主義的なアプローチから、マッハを「科学の仏陀」と呼んだ。[ 7 ] [ 8 ]

マッハは14歳まで両親の家庭教育を受けた。その後、クロムニェジーシュ(ドイツ語:クレムシエール)のギムナジウムに入学し、3年間学んだ。1855年にウィーン大学に入学し、物理学と1学期医学生理学を学び、1860年にアンドレアス・フォン・エッティングスハウゼンの指導の下、物理学の博士号を取得し、翌年には博士号も取得した。初期の研究は、光学と音響におけるドップラー効果に焦点を当てていた。
1864年、マッハはザルツブルク大学の外科教授職を辞退した後、グラーツ大学の数学教授に就任した。1866年には物理学教授に任命された。この間、マッハは心理物理学と感覚知覚に関する研究を続けた。1867年にはカール・フェルディナント大学の実験物理学教授に就任し、ウィーンに戻るまでの28年間在籍した。[ 9 ] 1871年には王立ボヘミア科学協会の会員に選出された。[ 10 ]
マッハの物理学への主な貢献は、火花衝撃波、そして弾道衝撃波の記述と写真撮影である。彼は、弾丸や砲弾が音速よりも速く移動すると、前面の空気が圧縮される仕組みを説明した。シュリーレン写真法を用いて、彼と息子のルートヴィヒは目に見えない衝撃波の影を撮影した。1890年代初頭、ルートヴィヒはジャマン干渉計を改良したものを発明し、より鮮明な写真を撮影できるようになった。[ 9 ]しかしマッハは心理学や生理学にも多くの貢献をしており、ゲシュタルト現象の予見、斜方効果やマッハ帯(抑制が影響する視覚錯覚の一種)の発見、そして特に人間のバランスを制御するのに役立つ内耳の 非聴覚的機能の発見などが挙げられる。
マッハの最もよく知られた考えの一つは、慣性の物理的起源を論じた、いわゆるマッハ原理です。マッハ自身はこの原理を文書化することはありませんでしたが、フィリップ・フランクがマッハの言葉を引用した言葉として、次のように明確に表現しました。「地下鉄が揺れるとき、あなたを揺さぶるのは恒星だ。」

1900年、マッハは物理学者ヴォルフガング・エルンスト・パウリの名付け親となり、パウリもマッハにちなんで名付けられました。[ 13 ]
マッハは、科学と密接に絡み合いながら発展させた哲学でも有名である。[ a ]彼は一種の現象主義を擁護し、感覚のみを実在とみなした。この立場は、原子や分子を外在的で心から独立した存在とみなす見解とは相容れないように思われた。1897年、ウィーン帝国科学アカデミーでルートヴィヒ・ボルツマンの講演を受けた後、マッハは「私は原子の存在を信じない!」と述べた。[ 14 ]
1898年、マッハは脳卒中による麻痺から生還し、1901年にウィーン大学を退職、オーストリア議会上院議員に任命された。1913年にウィーンを離れ、ミュンヘン近郊のファーターシュテッテンにある息子の家に移り住み、1916年に78歳の誕生日の翌日に亡くなるまで、そこで執筆と書簡を書き続けた。[ 9 ]
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自由主義的な家庭に生まれたマック氏は、1848年の革命後に「非常に反動的な聖職者主義的」な時代が訪れたことを嘆き、アメリカへの移住を計画したが、結局実現しなかった。[ 15 ]
1901年、マッハはオーストリア貴族院議員の任命を受けたが、科学者が貴族の地位に就くのは不適切だと考え、辞退した。[ 16 ]彼は社会民主党の政治家ヴィクトル・アドラーと親交が深く[ 17 ]、遺言で社会民主党の新聞「アルバイター・ツァイトゥング」に財産を残した。[ 18 ]
マッハはヨーロッパ列強の植民地征服を批判し、「それは将来の世代にとって最も不快な歴史の一章となるだろう」と述べた。[ 19 ]
マッハの実験物理学における初期の研究のほとんどは、外部の影響下にある様々な媒体における光の干渉、回折、偏光、屈折に集中していました。そこから超音速流体力学の研究が続きました。マッハと物理学者で写真家のペーター・ザルヒャーは、この主題に関する論文[ 20 ]を1887年に発表しました。この論文では、発射体の超音速運動中に観測される音響効果が正しく記述されています。彼らは、発射体が頂点にある円錐形の衝撃波の存在を推測し、実験的に確認しました[ 21 ] 。流体の速度と局所的な音速v p / v sの比は、彼にちなんでマッハ数と呼ばれています。これは、空気力学と流体力学における高速流体の動きを記述する上で重要なパラメータです。マッハはまた、マッハの原理として知られる仮説を宇宙論にも貢献しました[ 9 ]。
1895年から1901年まで、マッハはウィーン大学に新設された「帰納科学の歴史と哲学」の教授職に就いた。[ b ]歴史哲学的研究において、マッハは19世紀と20世紀に影響を与えた現象主義的な科学哲学、すなわちドイツの哲学者リヒャルト・アヴェナリウスによって確立され、マッハ、ヨーゼフ・ペッツォルトらによってさらに発展させられた厳密な実証主義と急進的な経験主義の哲学である経験批判を展開した。それによれば、我々が知ることができるのは感覚だけである。[ 22 ]
マッハは当初、科学法則を実験事象の要約と捉え、複雑なデータを理解しやすくするために構築されたと考えていたが、後に感覚的現象を記述するより有用な方法として数学的関数を重視した。したがって、科学法則はいくぶん理想化されているものの、感覚を超えた現実よりも、感覚を記述することに関係している。
物理学が自らに課した目標は、事実を 最も単純かつ最も経済的な抽象表現することです。
人間の精神が、その限られた力で、自分自身がほんの一部に過ぎず、決して使い尽くすことも望めない世界の豊かな生活を自分自身の中に反映させようとするとき、経済的に進める十分な理由がある。
現実には、法律には事実そのものよりも少ない内容しか含まれていない。なぜなら、法律は事実を全体として再現するのではなく、私たちにとって重要な側面のみを再現し、残りは意図的に、または必要に迫られて省略されるからである。
身体をそれが動く変化する環境から精神的に切り離すとき、私たちが実際に行っていることは、私たちの思考が固定され、他の感覚よりも比較的安定している感覚のグループを、すべての感覚の流れから解放することです。
仮に、自然が同じような状況で同じような結果を生み出す性質を持つと仮定したとしよう。しかし、私たちはまさにそのような同じような状況を見つける方法を知ることはできない。自然は一度きりしか存在しない。私たちの図式的な精神的模倣だけが、同じような出来事を生み出すのだ。[ c ]
マッハの実証主義は、アレクサンドル・ボグダーノフ[ 23 ]をはじめとする多くのロシア・マルクス主義者に影響を与えた。1908年、レーニンは哲学書『唯物論と経験批判』 [ 24 ]を著し、その中でマッハ主義と「ロシア・マッハ主義者」の見解を批判した。彼の主な批判は、マッハの哲学が独我論に陥り、人間以前に自然は存在しなかったという不合理な結論に至ったという点であった。
マッハが言うように、物体が「感覚の複合体」、あるいはバークリーが言うように「感覚の組み合わせ」であるならば、必然的に世界全体は私の観念に過ぎないということになる。このような前提から出発すると、自分以外の他者の存在に到達することは不可能である。それは最も純粋な独我論である。…もし[マッハ]が「感覚的内容」が客観的実在であり、私たちとは独立して存在することを認めないならば、残るのは「裸の抽象的な」私だけである。それは、大文字でイタリック体で書かれた、誤りなく「この世界で唯一存在するものだと想像した狂気のピアノ」に等しい。もし私たちの感覚の「感覚的内容」が外界でなければ、空虚な「哲学的」アクロバットに従事するこの裸の私以外には何も存在しない。
— 第1章1「感覚と感覚の複合体」
レーニンはまた、この根拠に基づいてマッハがジョージ・バークリーの見解を盗作したと非難した。
これはバークリーの完全な盗作だ。「我々は感覚だけを感知する」という点以外、何のアイデアも、思考のかけらもない。そこから導き出せる推論はただ一つ、「世界は私の感覚だけで構成されている」という点だけだ。……もし外界の存在という「仮定」が「無意味」であるならば、針が私とは独立して存在し、私の身体と針の先端の間に相互作用が生じるという仮定が実際には「無意味かつ余計な」ものであるならば、何よりもまず、他者の存在という「仮定」が無意味かつ余計なものである。存在するのは私だけであり、他のすべての人々、そして外界は、無意味な「核」の範疇に入る。このような視点に立つならば、「我々の」感覚について語ることはできない。そしてマッハが感覚について語るとしても、それは彼自身の驚くべき中途半端さを露呈しているに過ぎない。それは、彼の哲学が、その作者自身も信じていない、無意味で空虚な言葉の寄せ集めであることを証明しているに過ぎない。
— 第1章1「感覚と感覚の複合体」
経験批判哲学に基づき、マッハはルートヴィヒ・ボルツマンをはじめとする物理学の原子論を提唱した人々に反対した。原子のように小さな物体を直接観察することは不可能であり、当時の原子モデルは一貫性を欠いていたため、マッハにとって原子仮説は根拠がなく、おそらく十分に「経済的」ではないと思われた。マッハはウィーン学団の哲学者や論理実証主義全般に直接的な影響を与えた。

マッハの物理理論の理想を凝縮したいくつかの原理は「マッハ派物理学」と呼ばれています。
最後のものは、特にアインシュタインによって「マッハの原理」として取り上げられています。アインシュタインはこれを一般相対性理論の根底にある3つの原理の1つとして挙げています。1930年に彼は「マッハを一般相対性理論の先駆者とみなすことは正当である」と書き、「この理論の思考の方向性全体はマッハのものと合致している」としています。[ 27 ] [ 28 ]アインシュタインはさらに、相対性理論を発見する直前にデイヴィッド・ヒュームとマッハの著作を「熱意と感嘆をもって」読んだと述べ、「おそらく、それらの哲学的研究なしには解決に至らなかっただろう」と述べています。[ 29 ]マッハは死の前にアインシュタインの理論を否定したようです。[ e ]アインシュタインは自身の理論がマッハの原理をすべて満たしているわけではないことを知っており、その後の理論もすべて満たしていないことを知っていました。
アレクサンダー・リーグラーによれば、マッハの研究は構成主義として知られる影響力のある視点の先駆けであった。[ 30 ]構成主義は、すべての知識は学習者によって受容されるのではなく、構築されるものだとしている。マッハは例外的に非二元論的、現象論的な立場をとった。急進的構成主義の創始者であるエルンスト・フォン・グラザースフェルトは、マッハを盟友として認めている。

一方で、マッハを単に経験主義者、そして論理経験主義者やウィーン学団の先駆者と見なす合理的な論拠もある。この見解では、科学の目的は観察間の機能的関係を詳細に記述することである。「(物理科学が)自らに課した目標は、事実を最も単純かつ簡潔に抽象的に表現することである。」[ c ]
フリードリヒ・ハイエクは、 1918年から1921年にかけてウィーン大学に在籍していた当時、「哲学的な議論は基本的にマッハの思想を中心に展開していた」と記している。 [ 31 ]マッハの著作はウィーン学団にも影響を与えたとされ、「論理実証主義の主要な先駆者」と評されている。[ 32 ]学団のメンバーは、自らの思想を議論する場として「エルンスト・マッハ協会」を組織した。[ 33 ]
マッハの研究はゲシュタルト心理学の「先駆者」であった。[ 34 ]
1873年、 [ 35 ]マッハと生理学者で医師のヨーゼフ・ブロイアーはそれぞれ独立して平衡感覚(すなわち、頭部のアンバランスの知覚)がどのように機能するかを発見し、脳が内耳の三半規管内の液体の動きから受け取る情報によってその制御を追跡しました。平衡感覚が3つの三半規管に依存していることは1870年に生理学者フリードリヒ・ゴルツによって発見されましたが、ゴルツは平衡感知装置がどのように機能するかを発見しませんでした。マッハは自分の理論をテストするために回転椅子を考案し、フロイド・ラトリフはこの実験がマッハによる絶対空間と運動の物理的概念に対する批判への道を開いた可能性があると示唆しています。[ 36 ]

感覚知覚の分野において、心理学者はマッハを「マッハバンド」と呼ばれる錯視現象で記憶しています。この効果は、わずかに異なるグレーの色合いのエッジが接触するとすぐに、人間の視覚システムのエッジ検出を刺激することで、エッジ間のコントラストを誇張します。[ 9 ] [ 37 ]
マッハは、それ以前にも後にも誰よりも明確に、彼が生理学的空間(特に視覚的空間)と幾何学的空間と呼ぶ空間との区別をしました。[ 38 ]
マッハの媒介構造に関する見解は、心理学の分野でマッハの見解と並行するBFスキナーの強い帰納主義的立場に影響を与えた。 [ 39 ]
敬意を表して、彼に名前が付けられました:

マックの主な英語作品:
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