ガリレオ・ガリレイ

ガリレオ・ガリレイは、16世紀から17世紀にかけてヨーロッパの思想家たちが自然を理解する新たな方法を築いた時代、すなわち科学革命を代表する中心人物の一人である。彼は三つの大きな業績によって記憶されている。望遠鏡による最初期の、そして最も重要な天体観測のいくつかを行ったこと。アイザック・ニュートンをはじめとする後の物理学者たちがその上に築くことになる、運動についての数学的な科学を作り上げたこと。そして、地球が太陽のまわりを回っていると公然と主張し、それが彼を有名な裁判へと導いたことである。

『スタンフォード哲学百科事典』は、17世紀以降、多くの人々がガリレオを近代科学の「父」と呼んできたと述べている。同時に、ガリレオは実験の英雄、数学の英雄、あるいは宗教に対抗する理性の英雄として、さまざまな異なる主張のための象徴として利用されてきたとも指摘し、歴史家たちはこうしたイメージの背後にある実際の人物像を理解しようと努めていると注意を促している。

彼はつつましい家庭に生まれた。父ヴィンチェンツォ・ガリレイは宮廷音楽家であり、音楽理論についての著述家でもあった。ガリレオはピサ大学を学位を取らずに去ったが、亡くなる頃にはヨーロッパで最も有名な人物の一人となっていた。

ガリレオは1564年2月15日、ピサで生まれた。1572年、一家はフィレンツェに移った。少年時代にはしばらくヴァロンブローザの修道士たちのもとで学び、自身も修道士になることを考えたこともあった。1580年、父はガリレオをピサ大学の医学部へ入学させたが、彼はむしろ数学に魅了されるようになり、トスカーナ宮廷とつながりのあった教師オスティリオ・リッチのもとで数学を学んだ。

大学を離れたのち、フィレンツェとシエナで数学の個人教師を務めた。1586年には自ら考案した比重を量る天秤についての短い論文を著し、これが初めて学者たちの注目を集めるきっかけとなった。イエズス会の数学者クリストファー・クラヴィウスと技術者グイドバルド・デル・モンテの助力を得て、1589年にピサ大学の数学講師となり、1592年にはより高い報酬を得られるヴェネツィア共和国のパドヴァ大学の教授職に移り、そこに18年間とどまった。

パドヴァでは講義を行い、個人の弟子をとり、自らが設計した「幾何学的・軍事的コンパス」のような計算器具を、雇った職人たちに作らせる工房を営んだ。マリーナ・ガンバと長く関係を結び、二人の娘と一人の息子をもうけた。娘たちはのちにアルチェトリの修道院で修道女となり、長女ヴィルジニアはマリア・チェレステという名を名乗って、父に多くの手紙を書き送った。

1609年、ガリレオはオランダで最近発明されたばかりの遠眼鏡のことを聞いた。彼はその仕組みを推測し、自ら作り上げた。オランダの器具が2倍から3倍の倍率だったのに対し、ガリレオはまもなく約20倍の倍率を持つものを作り上げた。1609年の終わり頃には、それを使って空を観察していた。イギリスのトマス・ハリオットが数か月早く月を観察していたため、彼が最初というわけではなかったが、詳細な研究を初めて公表したのはガリレオだった。

1610年1月7日、彼は木星の近くに一列に並んだ三つの小さな「星」を見た。その後の数夜のうちに、前後に動く四つの星を見つけた。彼はこれらが木星のまわりを回る衛星であると結論づけた(ドイツの天文学者シモン・マリウスもほぼ同時期に独立してこれを観測しており、今日私たちが使っているイオ・エウロパ・ガニメデ・カリストという名前は彼によるものである)。ガリレオはまた、月に山や谷があること、そして天の川が無数の星から成り立っていることも見出した。

彼はこの発見を急いで印刷に付し、70点を超える図版を含む短いラテン語の書物『星界の報告(Sidereus Nuncius)』を1610年3月13日に出版した。彼は木星の衛星を、トスカーナを治めるメディチ家にちなんで「メディチ星」と名づけた。この試みは功を奏し、その年のうちに彼はトスカーナ大公付きの首席数学者兼哲学者となってフィレンツェへ移った。1611年にはローマでコレージョ・ロマーノのイエズス会天文学者たちに歓迎され、彼らはガリレオの観測を確認した。彼は初期の科学団体の一つであるアカデミア・デイ・リンチェイにも加わった。

望遠鏡を手にするずっと以前から、ガリレオは運動を研究していた。アリストテレスの伝統的な物理学は、重いものは下へ行くことがその本性であるから落下し、火のような軽いものは本性によって上昇すると説いていた。ガリレオは、原理はただ一つ、重さのみであり、水の中でそうであるように、より重いものに押し上げられるときにのみ物は上昇すると考えるようになった。

彼は落下運動を遅くして測定できるようにするために斜面を用い、振り子を研究した。1601年頃、彼はある長さの振り子は一回の揺れに要する時間が常に同じであることに気づいた。実験を通じて、彼は落体の法則を見出した。すなわち、静止状態から落下する物体が進む距離は、経過した時間の二乗に比例する。2秒後には、1秒後の4倍の距離を落下しているのである。

弟子のヴィンチェンツォ・ヴィヴィアーニが伝える有名な話によれば、ガリレオはピサの斜塔から重さの異なる球を落とし、それらが一緒に落ちることを示したという。ほとんどの歴史家は、これはせいぜい思考実験にすぎなかった、あるいは伝えられている通りには起こらなかったのではないかと考えているが、スティルマン・ドレイクのように実際に行われたと主張する学者も少数ながらいる。確かなのは、『新科学対話』の中でガリレオの代弁者が、抵抗のない媒質の中ではすべての物体が同じ速さで落下するはずだと述べていることである。

ガリレオは1597年にヨハネス・ケプラーに宛てた手紙の中で、私的にはすでにコペルニクス体系を信じていると打ち明けていたが、それを公に語ったのは『太陽黒点論』(1613年)においてであった。望遠鏡による発見は、完全で不変な天という古い見方を揺るがした。月は地球のような姿をしており、木星は地球と同様に衛星を持ち、黒点は太陽もまた変化し自転していることを示し、さらに1610年後半には金星が月のように満ち欠けの全過程を示すことを観測した。これは金星が太陽のまわりを回っていることを意味し、プトレマイオスの体系では説明できないことだった。

しかし、これらの観測は地球が動くことを厳密に証明するものではなかった。惑星が太陽のまわりを回りつつ、太陽自体は地球のまわりを回るというティコ・ブラーエの体系でも、金星の満ち欠けを説明できたからである。したがって、ガリレオの最も重要な貢献は物理学の側にあった。反対者たちは、もし地球が動くのなら、塔から落とした石は塔よりずっと後ろに落ちるはずであり、鳥や雲は取り残されるはずだと主張した。ガリレオはこれに対し、今日でいう慣性と運動の相対性によって答えた。すなわち、静かに航行する船の上の物体が船とともに動くように、地球上の物体も地球の運動をともに担い保持しているのであり、地上での実験によって地球の運動を明らかにすることはできない、というのである。

ガリレオはまた、自らが積極的な証拠だと考えたものも提示した。それは潮の満ち引きであり、彼はこれを地球の日周運動と年周運動が組み合わさって海水が揺れ動く現象として説明した。この議論は誤っていた。それは定まった時刻に一日一回の主要な潮を予測するものであり、ケプラーらがすでに疑っていた月の役割を、ガリレオは退けてしまっていた。『スタンフォード哲学百科事典』は、この「証明」の弱さが彼の主張にとって助けにはならなかったと指摘している。

1613年12月、トスカーナのクリスティーナ大公妃は、ガリレオの弟子ベネデット・カステッリに対して、地球の運動に関する聖書に基づく異議を唱えた。ガリレオは『カステッリへの手紙』でこれに答え、1615年にはこれを『クリスティーナ大公妃への手紙』へと発展させた。彼は、聖書と自然はともに神に由来するものであり、真に矛盾することはあり得ないと論じた。聖書は普通の人々が理解できるように語り、信仰と道徳を教えるものであるから、自然についての真理が証明された場合には、解釈者の側が聖書の読み方を調整すべきだというのである。

ローマ異端審問所の有力な神学者であったロベルト・ベラルミーノ枢機卿は、これとは異なる見解をとった。彼は、地球の運動が真に証明されるのであれば聖書を読み直すこともあり得ると認めつつ、天文学のモデルがそのような証明を与えうるとは考えておらず、それらを現実の描写ではなく計算のための装置とみなしていた。1615年、彼は「真の物理的証明」なしにはコペルニクス体系を擁護することはできないと記している。

1616年2月、異端審問所に助言していた神学者たちは、太陽中心説を聖書に反するものと判定した。1616年3月、禁書聖省はコペルニクスの著作を「修正されるまで」の間、停止処分とした。ガリレオはベラルミーノのもとに呼び出され、この学説を保持したり擁護したりしないよう訓戒を受けた。彼が「いかなる方法によっても保持し、教え、擁護してはならない」というさらに厳格な文書による禁令をも受けたかどうかは、この事件全体の中でも最も議論の分かれる問題の一つである。というのも、そのように記された文書が1633年に彼に不利な証拠として用いられることになるからである。

1623年、ガリレオは彗星をめぐる論争の書『偽金鑑識官(イル・サッジャトーレ)』を出版した。ここには、自然という書物は「数学の言葉で書かれている」という有名な一節が含まれている。同じ年、彼の友人であり支持者でもあったマッフェオ・バルベリーニ枢機卿が教皇ウルバヌス8世となった。勇気づけられたガリレオは、プトレマイオス体系とコペルニクス体系を比較する書物の執筆に取りかかった。教皇は、双方の論拠を提示すること、そして地動説を主張しないことを条件に求めた。

『二大世界体系についての対話(天文対話)』は1632年、フィレンツェで印刷された。この書は、コペルニクスの立場を代弁するサルヴィアーティ、知的な素人であるサグレド、そして「単純者」を思わせる名を持つアリストテレス擁護者シンプリチオという三人が四日間にわたって交わす、生き生きとしたイタリア語の対話として書かれている。中立を装ってはいたものの、明らかにコペルニクスの側に立っており、一部の読者はシンプリチオが教皇自身の論拠を揶揄していると受け取った。異端審問所はまもなくこの書の販売を禁じ、ガリレオをローマへ召喚した。

1633年4月から審理が続き、6月22日、ガリレオはサンタ・マリア・ソプラ・ミネルヴァ修道院でひざまずかされ、判決文を読み聞かされた。太陽が中心にあり地球が動くと信じたとして「異端の疑い濃厚」とされ、彼はこの見解を正式に否認し呪うという誓絶を強いられた。禁固刑は自宅軟禁へと減刑され、初めはシエナ大司教のもとで、1633年12月からはアルチェトリの自邸で過ごした。「それでも地球は動く(エップール・シ・ムオーヴェ)」とつぶやいたという伝説には、当時の証拠は何も残っていない。

アルチェトリでガリレオは、1634年4月2日に娘マリア・チェレステを失うという大きな打撃を受けた。それでも彼は、多くの科学者が最も重要だとみなす最後の著作、『二つの新しい科学に関する論議と数学的証明』を完成させた。二つの科学とは、材料の強度に関する科学と、等加速度運動や放物体の放物線軌道を含む局所運動の科学である。原稿はイタリア国外へ持ち出さねばならず、1638年、オランダ共和国ライデンのエルゼビル社から出版された。

彼は1638年に完全に失明した。それでも振り子時計の脱進機を設計しており、実際に動く最初の振り子時計は1650年代にクリスティアーン・ホイヘンスによって作られた。若い助手であり弟子でもあったヴィンチェンツォ・ヴィヴィアーニがそばに寄り添い、のちに彼の文書をまとめた。ガリレオは1642年1月8日、アルチェトリで没した。

彼が有罪判決を受けた人物であったため、フィレンツェのサンタ・クローチェ聖堂に壮大な墓を建てようとした大公の計画は、ローマからの抗議を受けて取りやめられた。彼の遺骸が聖堂本堂の記念墓に移されたのは、ようやく1737年になってからであった。1741年、教皇ベネディクトゥス14世は、いくぶん検閲された形の『天文対話』を含む全集の出版を許可したが、『天文対話』そのものは1835年まで禁書目録に残り続けた。

ガリレオ事件は、科学と宗教の間の「戦争」を示す典型例としてしばしば語られる。しかし今日の歴史家たちは、事態をより複雑なものと見ている。ガリレオは敬虔なカトリック信徒であり、教皇の友人でもあった。イエズス会の天文学者を含む多くの聖職者が彼の研究を高く評価していた。反対者の中には神学者だけでなく、大学の哲学者たちも含まれていた。反宗教改革、三十年戦争、ウルバヌス8世の宮廷内部の緊張、そしてメディチ家への依存というガリレオ自身の立場といった政治的な事情も重要だった。マリオ・ビアジョーリは、宮廷における庇護の関係がガリレオの経歴とその文体をどのように形づくったかを研究している。

法的な問題もまた論争の的である。1616年、内部の委員会はコペルニクスの学説を異端であると宣告していたが、これは公には布告されなかった。教会がコペルニクス主義を異端であると公式に初めて宣言したのは、ほかならぬガリレオへの判決文においてであった。1633年になって記録の中から見つかった1616年の厳格な禁令についての記録は、ガリレオをあたかも再犯者のように見せることになったが、これが実際に起きたことを正確に反映しているかどうかについては、学者の間で見解が分かれている。ピエトロ・レドンディは1983年、コペルニクスをめぐる嫌疑が、聖体の秘跡に触れるより危険な原子論の嫌疑を覆い隠すためのものだったという説を提示したが、この見方はほとんど支持を得ていない。

教会によるその後の見直しは、ゆっくりと進んだ。地動説の書物に対する一般的な禁止は1758年に解かれ、コペルニクスとガリレオの著作は1835年に禁書目録から除かれた。1979年、教皇ヨハネ・パウロ2世はこの事件についての新たな検討を求めた。1981年から委員会が活動を始め、1992年10月31日、教皇は神学者たちが聖書とその解釈とを区別できなかったと述べ、ガリレオを断罪した裁判官たちが誤っていたことを認めた。一部の歴史家は、1992年のこの発言を曖昧で不十分なものと評している。

ガリレオの科学の何が正確に新しかったのかということ自体が、長く続く論争の的である。アレクサンドル・コイレらは、彼を理想化された幾何学と思考実験から推論する数学的プラトン主義者として読み解いた。トマス・セトルらの歴史家は、実際の実験と測定が彼にとって重要であったことを強調しており、スティルマン・ドレイクの『働くガリレオ(Galileo at Work)』は、彼の科学的実践を扱った古典的な著作として今も読み継がれている。また別の研究者たちは、彼を単純機械に関するアルキメデスの伝統や、技術者・職人たちの実践的な知識、あるいは後期スコラ学における論証の考え方と結びつけて論じている。哲学者ポール・ファイヤアーベントは、ガリレオが定まった方法などまったく用いていなかったのだと挑発的に論じており、また彼の修辞術を成功の鍵として研究する学者たちもいる。

『スタンフォード哲学百科事典』は、彼の生涯を貫く一貫性を強調している。それは、アリストテレスが分けていた天上界と地上界という別々の元素を、数学によってその運動を記述できるただ一種類の物質へと置き換えようとする試みである。天秤・浮体・斜面についての初期の研究、天と地が似た性質を持つことを示した望遠鏡による発見、そして『新科学対話』は、いずれもこの企図に属している。注目すべきは、彼の慣性の原理がまだニュートンのものではなかったという点である。ガリレオは、妨げられない運動をしばしば地球を中心とした円運動として考えており、そのため学者たちは「円運動の慣性」という言い方をする。

ガリレオに関する史料は、他に類を見ないほど豊富である。彼の印刷された著作、原稿、そしてマリア・チェレステの手紙を含む膨大な書簡が現存しており、その多くは彼の死後にヴィヴィアーニによって保存された。裁判記録は出版され、とりわけモーリス・フィノッキアーロによって詳細に研究されてきた。ヴィヴィアーニによる初期の伝記は貴重ではあるが、いくぶん理想化されており、ピサ大聖堂の揺れるランプ、ピサの斜塔、「それでも地球は動く」といった、最もよく知られたいくつかの逸話は、同時代の証拠ではなく後世の伝承に由来する。