科学技術理解Ⅶ(科学技術史）第5回ルネッサンス期の技術と科学

科学技術理解Ⅶ(科学技術史）
第5回
ルネッサンス期の技術と科学
教科書の関連箇所
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３．２．中世社会と科学
３．３．ルネッサンスと科学
４．２．鉱山・冶金の発達と水車
2007年5月10日
講師：詫間直樹
http://www.takumas.com
[email protected]
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坑内の排水．段式ポンプ．クランクを使
用．
アグリコラ，
1556年．
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(江沢洋，1976)
(江沢洋，1976)
中世の技術 (続き)
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ガラス
鉱山業と冶金
水車と風車
火薬と大砲
蒸留とアルコール
製紙と印刷術
織物工業（ ⇒ 次回）
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中世の技術（前回の続き）
採鉱と冶金術
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ローマ帝国の没落とともに，鉱山業と冶金
術が衰退した：銀，鉛，銅，スズ．
鉄の生産は，比較的，打撃が少なかった：
斧，犂．
9世紀までに政治的混乱がほぼ終了し，冶
金術が盛り返す．
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水力で動かす槌打ち鍛造所．カムを使用．
中世冶金術の特徴
(a)
(b)
(c)
(d)
旧ローマ帝国の国境を越えて，新しい鉱
山や熔錬場が設置された．
鉱業と冶金術の文献（指導書，ハンドブッ
ク等）が出版されるようになった．
石炭の使用（１２世紀∼）．中世末期に
は，木材の不足により，使用量が増大．
水力の利用．ふいご，ハンマー，砕鉱機．
ストラダ，
1671年
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アグリコラ，﹃
デ・レメ･タリカ﹄
上掛け水車で動く鉱石粉砕機．カムを使用．
鉱山学の父アグリコラ
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1494∼1555年．医者でもあった．
『デ・レ・メタリカ』(1556年)
鉱脈の探査法，坑道のつくり方，坑道の排
水・換気，鉱石を地上まで運び揚げる方法，
選鉱法，精錬法，労働条件など．
290枚にわたる図版．
揚水機，巻き上げ機，送風機，冶金炉の構
造など．
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コルシカ炉
カタロニア炉
オスムント炉
シュテュック・オーフェン
溶融銑鉄と高炉の出現（16世紀）
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水力送風機により高い温度(1200℃以上）が実
現され，溶融状態の銑鉄が得られた．
銑鉄自体は，炭素分が多く，たたくと簡単に壊れ
てしまう．しかし，銑鉄をもう一度精錬炉に入れて
脱炭すると，可鍛鉄（叩ける鉄）になる．
高炉の炉頂から原料を入れ，下部の穴から銑鉄
を取り出す ⇒ 連続的操業．（精錬炉は不連続）．
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銀の精錬
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銀を含む銅鉱石から精錬．
銅（銀を含む）と鉛の合金をつくる．
その合金をじっくりと熱すると，銀と鉛が結
合し，銀と鉛の合金が抽出できる．
その合金を灰吹法＊によって分離する．
＊ネット版『平凡社百科事典』などで調べ
よ．
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イタリア･ルネッサンス
（14世紀∼16世紀前半）
製錬，精錬，冶金，試金．
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製錬：鉱石から金属を取り出す．
精錬：金属から不純物を取り除く．
金属の製錬・精錬は，酸化還元や蒸留，ア
マルガム法など化学理論の形成を準備し
た．
鉱物の試金法は，後の化学分析の基礎と
なった．
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ビザンツ帝国（東ローマ帝国）の滅亡．
⇒ 古典学者がイタリアに亡命．
諸都市の繁栄
⇒ 富裕商人の出現 ⇒ 文芸の保護．
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ボッティチェリ『春』
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ルネッサンス期の科学
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1543年に出版された2冊の本：
ヴェサリウス『人体の構造について』，
コペルニクス『天球の回転について』．
ヴェサリウス(1514∼1564年)
ガレノスの解剖書を読むだけではなく，実際に解
剖した．「思弁より観察を重んじる」．
ガレノスの教科書に200箇所にのぼる誤りを見つ
けた．
例：心臓の左右の心室を隔てる壁に穴はない．
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カルカル（画家）
『人体の構造に
ついて』
プトレマイオスの体系
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天球
惑星の逆行
副周転円
コペルニクス（1473∼1543）
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16世紀まで，プトレマイオスの『アルマゲスト』が
君臨．地球静止系．（地球は天球の中心ではな
いが静止している）．
コペルニクスはイタリア留学中に，ギリシャ古典
文献に接し，太陽中心説に魅了される．
『天球の回転について』：太陽静止系を提唱．
第1部はシンプルだが，第2部以降は，複雑で詳
細な解析 ⇒ 周転円の数は，プトレマイオス系と
同じくらい．
原因：それまでのデータは，データ数と正確さが
不十分．
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ティコ・ブラーエ（1546-1601）
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天球システムの正確さを検証するデータを得る
ためには，幾年もの長い間にわたる系統的な観
測と精密な観測機器が必要であると認識した．
ウラニボリ天文台（デンマーク）において，1576
∼96年の20年間，太陽，月，惑星の位置を観測
し続けた．
⇒ 測定精度の限界を角度にして2分までに縮め
ることに成功．
プトレマイオスやコペルニクスの利用した天文表
では，測定精度は約10分．
エカント．角αの変化の割合が一定．
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ヨハン・ケプラー（1571-1630）
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1596年，ティコはデンマークを去り，ルドルフ2世
の宮廷数学者としてプラハに定住．
ケプラーの著書『宇宙の神秘』読み，彼を天才と
認めた．共同研究を開始．
⇒ 火星の観測結果の処理を任せる．
「エカント」（離心円に似ている）を火星の運行に
当てはめたが，角度にして8分の食い違いを見
出した．
何年かの試行錯誤の後，円運動を放棄．
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ケプラーの法則
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(1)
(2)
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『新天文学 ―天界の物理学―』（1609年）にお
いて発表．
惑星の軌道は楕円であり，太陽はその焦点で
ある．
太陽と惑星とを結ぶ動径ベクトルによって描か
れる，楕円の扇形は時間に比例して増大する
（＝面積速度一定の法則）．
現象を物理的に説明しようとした．
単なる数学的記述ではない．
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