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文明誕生の歩みと哲学から天文、古典的科学と現代物理への進展史

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人類文明史年表

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史実　 コペルニクス　 ケプラー　 ガリレオ　 ニュートン　 マクスウェル　 アインシュタイン　 ホーキング　 Black Hole　 光について　 統一理論　 量子コンピューター　 情報処理　 オイラー　 フェルマー　 誕生｜永眠
　

・年・内　容名　称タグ解　説
補 足、 ＭＥＭＯ

1011 ~ 1021年光学理論の研究 で7巻の “光学の書”を書く
後の実験手法に 影響を与えた		アルハゼン
イブン アル ハイサム
Ibn al-Haitham
アルハーゼン		物理屈折、虹、色、影、日食等の研究に、その観察と実験手法も記した。眼球の各部位、構造について、初の正確な描写を行った。双眼視(立体視) についても研究し、視覚は、脳内で認識されると考えた。カメラ オブスキュラを発案。光の直進性を初めて実証。レンズの拡大視の仕組みを研究。近代光学の父と言われる。また"外部の力が無ければ、静止か、等速運動を続ける"とも言った。

1632 ~ 1677年頃神は “いっさい” だとしたベネディクトゥス スピノザ
(バールーフ デ スピノザ)		宗教,
哲学		自然、物理規則そのもの、万物に神は伴う。汎神論。1676年にライプニッツと対話を交える。後にアインシュタインも、スピノザの神の信仰を公言し、人格の有る神様を否定した。

1642 ~ 1727年ニュートン力学、
運動方程式、
万有引力の法則を提唱		アイザック ニュートン
Sir Isaac Newton		物理,
天文		微分積分の発見。 イギリスの物理学者(光学、力学)、天文学者、数学者。 実証主義科学の礎。初期は、現在のエネルギーの概念ではなく、力を論じ、力学上初めて引く力を想定した。錬金術に関する書物も多く残した。

1661年幾何光学的な
フェルマーの原理を発見		ピエール ド フェルマー
Pierre de Fermat		物理光は光学的に最短、“時間”が最小になる経路を通る事を発見。
(これにより入射角と反射角が等しくなる等となる)		ホイヘンスの原理と合わせ、水面やレンズ等を通った光の屈折を示す“スネル･デカルトの法則”(屈折の法則) が導かれる幾何光学的法則。

1665 ~ 1666年“驚異の年”
天上の原理と、地上の原理を統一する万有引力等の発見		アイザック ニュートン (22歳)
Sir Isaac Newton		物理,
天文,
数学		腺ペスト流行から休校で2年程ウールスソープに戻り「林檎は落ちるのに月は落ちない。地上と月公転の力学的等価性」光の粒子説、プリズム分析(白色光はプリズムの混合色、色とスペクトルの関係)、反射望遠鏡の仕組み発明等の様々な考察と発見。虹色のグラデーションを7色だとしたのも彼。 “リンゴが木から落ちるのを見て万有引力を思いついた”とするのは後に語った事で諸説ある。
後にこの時期が生涯一、数学と自然哲学と発見の絶頂期だったと記している。

1672年光の粒子説を発表アイザック ニュートン (29歳)
Sir Isaac Newton		物理光が互いに衝突しても、拡散しないが、影は真っ直ぐで、波打っていない事から、光は粒子とした。 フックは光の分散と干渉に関し、波動説で反論。
内容の大筋は 顕微鏡図譜で発表済みと論争へ。

1675年火薬を使った往復型エンジンを発明クリスティアーン ホイヘンス (46歳)
Christiaan Huygens		技術“(色収差が) 補正された望遠鏡”についてを発刊する。空気望遠鏡を解説。初の実用的な機械時計で、進み具合を調節出来るヒゲゼンマイのテンプ時計を制作する。

1704年“光学”を匿名で 出版
微分積分を発表		アイザック ニュートン (61歳)
Sir Isaac Newton		物理

1803年初の“二重スリット実験” を行うトマス ヤング量子初の二重スリット実験によって光の波動性を示す。光の干渉縞を再発見した。

1845年偏光現象と磁場の影響 を発見マイケル ファラデー電磁気偏光が磁場に影響を与える関係性を観測。幾度の実験の末、電気と磁気と光の関係を導く。

1861年論文 “物理的な力線について” を発表し、 光は電磁気と 双対的な事象の側面 と総括ジェームズ クラーク マクスウェル
James Clerk Maxwell		物理,
電磁気		エーテルに渦流が満たし、間の小さな歯車的構造が力線に沿い整列した力学モデルを提案し、正確なアンペールの法則を初めて導く。さらにエーテルを弾性体とし、電気と磁気の相互作用の波の伝播速度を光速度と導き、光と電磁気は双対的だと導いた。当時、実験検証の無い要素も合わせ、理論を組み上げた。
光の三原色の各フィルター別の写真を重ね、史上初のカラー写真の撮影にマクスウェルが成功。
1867年に、ファラデー永眠。

1881年“マイケルソン･モーリーの実験”を数度行い始めるアルバート マイケルソン
エドワード ウィリアムズ モーリー		物理地球の自公転に対する角度や、観測者の運動状態等によらず変化の無い光速度不変の原理を導く。例外的に光速度には、ニュートンの運動方程式が通らないかの様な計測結果を、幾度の実験が示した。

1905年
(20世紀)		光量子仮説 を提唱
光電効果の原理構造を導く		アルベルト アインシュタイン (26歳)
Albert Einstein
アルバート アインシュタイン		量子(炬燵で日焼けは不可能等) 光電効果の原理説明から光のエネルギーは、無限に滑らかな変数ではなく、断続的、解離的、量子的値のみをとる原理を提示。光の実像は波動説と粒子説間での論争だったが、 プランクの量子仮説を取り入れ、波と粒の双対的な量子だと示し、量子論の 土台となった。　 3月。

1905年光速運動 に関する
“特殊相対性理論”を提唱
不変的基準は ‘光速度’とした		アルベルト アインシュタイン (26歳)
Albert Einstein
アルバート アインシュタイン		物理,
量子		光速度不変則による相対的に歪む‘空間’と‘時間’に関する原理。‘時間’は普遍的に絶対不変の基準とされて来たが、時間でさえ相対的に歪む原理を初めて提示。光速度が絶対不変なら時間の方が歪むのだろうと示した等速直線運動という特殊条件下での理論。
当年、ロシアで第一革命。　“我が輩は猫である”出版。

1905年特殊相対論の解
E=mc2を提示
エネルギー = 質量×光速の二乗		アルベルト アインシュタイン (26歳)
Albert Einstein
アルバート アインシュタイン		物理質量とエネルギーの等価性を示し、位置、運動、電気、熱等のエネルギーは、エネルギー保存の法則で繋がり、 初めてエネルギーの本質像を示した。準光速で運動の質量は、光速度不変則から時間が鈍速に歪むが、 運動量保存則から運動エネルギーが質量へ変換される。　 9月。

1907年“等価原理”を発見アルベルト アインシュタイン (28歳)
Albert Einstein		物理加速時の‘慣性の力’と重力は等価な現象だと、 エレベーター落下と無重力の思考実験から発見した。これを後に、“生涯で最高のアイデア” と語り、光も曲がる事を予言。
当年、湯川秀樹産まれる。

1913年ボーアの量子条件
新たな電子軌道の原子像		ニールス ヘンリク ダヴィド ボーア
Niels Henrik David Bohr		物理,
量子		一見、極微の太陽系の様な水素原子像を示し、原子核を電子が取り巻き、量子仮説を考慮し、エネルギーの段階により離散的な軌道を描くモデル。段階的に電子軌道を飛び越える度、特定波長の放射線の吸収や放出で、原子が光る原因とした。

1916年一般相対性理論を提唱
重力の原因は時空の歪みで、 初めて正確に水星軌道を求めた、重力場理論		アルベルト アインシュタイン (37歳)
Albert Einstein
アルバート アインシュタイン		物理重力と慣性力を等価原理で繋ぎ、同等な現象とした。質量が時空を歪め重力を生成、光を曲げる事を導き出した。時間や空間に不変で絶対的基準は無い。宇宙に絶対的に静止した場所は無いと示した。特殊相対論に加減速、カーブ、重力、4次元時空 (空間+1次元の時間。“ミンコフスキー時空”) を含め一般化した。重力伝達速度は、ニュートン的な瞬時ではなく、 光速度。

1917年光の誘導放出に関する論文アルベルト アインシュタイン量子後にレーザー光の基礎を築く論文を執筆。

1919年陽子を発見
中性子の存在を予言		アーネスト ラザフォード
Ernest Rutherford		核物理電子+陽子でも、原子の質量に足りない事から。アーサー エディントンによる日食観測で、太陽重力場での光の湾曲を確認。 一般相対論を実証。

1924年電子の波動性 (物質波)を提示ルイ ド ブロイ量子光が波状と粒状で双対的なら、電子もではと、ド･ブロイ波を提示。当年、ハッブルが等方向的に在る銀河を 発見。

1929年マクスウェルの悪魔(熱力学的矛盾)の一次的撃退法 を示すレオ シラード
Leo Szilard		熱力学シラードのエンジンと呼ぶ粒子を1つ毎に扱う理論模型で、観測には必ず1つ以上の光子を当てる必要があり、そこでエントロピー増大が必要だとした。これは限定的な回答でしかなかったが、 熱力学を発展させた。

1967年メタマテリアルの性質に関する論文ヴィクトル ゲオールギエヴィチ ヴェゼラゴ
Виктор Георгиевич Веселаго		物理,
量子		ソヴィエト物理学者がメタマテリアルと呼ぶ人口構造素材がマイクロ波に対して負の屈折率や逆ドップラー効果等の、特殊な光学特性を持てる事を提示。当年、中国初の水爆実験を行使。
初めてガンマ線バーストの天体を核実験監視衛星にて発見。

1968年光触媒(本多･藤島効果) を発見本多健一、藤嶋昭技術,
化学		酸化チタンに紫外線照射で水が酸素と水素に分離。1972年にネイチャー誌に発表。

1983年超弦理論のアノマリーの問題を解消し、量子力学と一般相対論の内包を発見マイケル ボリス グリーン
ジョン シュワルツ		量子,
核物理		閉じた弦を重力子と解釈し、余剰次元がカラビ-ヤウ多様体にコンパクト化されるタイプ Iの超弦理論で数学的矛盾点を解消し、進展させ研究が活発化。現在未発見の超対称性粒子の存在が前提となる。
当年、ファンデルメールとルビアがCERNの実験で(弱い核力の) WボソンとZボソンを発見。

1986年ループ量子重力理論を提唱アシュテカ、リー スモーリン等量子,
物理		時空を飛散的、量子的最小単位で量子化。時空も無限に連続的で滑らかな値をとらないモデル。

1991年初期宇宙の 相転移に関する
“宇宙ひも理論”		リチャード ゴット
John Richard Gott III		物理,
量子		初期宇宙の相転移時、光速度で情報伝達や相互作用が成り立つ範囲毎に複数の領域が、個別に相転移し合うだろう。その境界に位相的欠陥が残り、通常の時空とは異なる状態になると予想。位相的欠陥は、宇宙ひも以外にドメインウォール、モノポール、テクスチャー等がある。
2つの宇宙ひも周囲の一般相対論的な角度欠損が、タイムマシンにも利用出来るとした。

2006年マイクロ波に対して不可視となる、メタマテリアルの実現デューク大学
ロンドン大学インペリアル ガレッジ		技術従来の光学的常識に反する性質を有するメタマテリアル(その人工素材をマイクロ波が迂回し避ける構造により不可視化する性質)を製造。Metamaterialを使うと、マイクロ波に対してある対称をほぼ隠す事が出来る。将来、可視光に対応するMetamaterialも期待。

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