ガリレオ・ガリレイ

250px|サムネイル|ガリレオ・ガリレイの肖像がデザインされている2000リラ紙幣ガリレオ・ガリレイ（、ユリウス暦1564年2月15日 - グレゴリオ暦1642年1月8日）は、イタリアの自然哲学者、天文学者、数学者ブリタニカ国際大百科事典小項目事典「ガリレイ」小学館『日本大百科全書』(ニッポニカ)、「ガリレイ」。近代科学的な手法を樹立するのに多大な貢献をし、しばしば「近代科学の父」と呼ばれる「近代科学の父」と呼ばれるのはガリレオだけではなく、他にもロジャー・ベーコンもそう呼ばれることがある。。また天文学分野での貢献を称えて「天文学の父」とも呼ばれる。

最初は医学をピサ大学で学んだが、ユークリッドやアルキメデスの本を読むうちに数学や力学へと関心が移った。そのうち学資不足となり、大学を途中で去ったものの、比重や重心の研究などで頭角を現し、1589年から1591年にはピサ大学の数学講師、1592年から1610年にはパドヴァ大学の数学（および天文学などの）教授として勤務した。

物理学（自然学）分野では、「振り子の等時性」に関する研究や「斜面上をころがる物体の運動」に関する理論などを出発点として 1604年頃には落体（らくたい。鉛直方向に落下する物体）の運動法則の数学的定式化を完成させた。自然現象に対して、数学的手法および思考実験を用いて迫り、（仮説を）実験によって検証するというガリレオの方法は、（当時はまだ存在していなかった）「科学」の方法を新たに確立するのに大きく貢献するものであった。

天文学分野では、みずから改良したガリレオ式望遠鏡を使って木星の衛星、月面の凹凸（＝クレーター）、太陽の黒点などを発見し、『星界の報告』（Sidereus Nuncius、1610年刊行）を著した。1610年に「トスカナ大公付きの数学者」という（その地域では）名誉ある地位、1611年にはローマのアッカデーミア・デイ・リンチェイ会員となった。

主著の『天文対話』（1632年）や『新科学対話』（1638年）は、いずれも（イタリア人が実際に話している）イタリア語で対話形式で書かれた本であり、当時の「学術書というのはラテン語で書くもの」という学術的伝統を打ち破り、ガリレオ自身が「nuove scienze」（新たな知（識））と呼んだ、現在の自然科学へと繋がる手法を創始した書である。

名前トスカーナ地方では、時に長男の名前は「姓」を単数形にしてその名前とする習慣があった。ヴィンチェンツォ・ガリレイの第一子が「ガリレオ・ガリレイ」と名付けられたのも長男ゆえと考えられている佐藤 (2000) p78。

イタリア語話者にとっては、ガリレオの名は当時のヨーロッパの文化を反映した、キリスト教徒的な名前であり、「Galileo」は「ガリラヤの人（ガリラヤ人）」という意味の言葉であり、複数形「Galilei」は「ガリラヤの人々」や「キリスト教徒（たち）」を指しうる。定冠詞を付けた単数形「il Galileo」はキリスト教徒にとっては、（ガリラヤ出身の人である）イエス・キリストを主に指す、婉曲表現である。

また、イタリアでは特別な功績を残した人物を、姓ではなく名（ファーストネーム）で呼ぶ習慣がある（ダンテ、レオナルド、ミケランジェロ、ラファエロ、ナポレオンなど）ため、名を使って「ガリレオ」と呼称されることが多い。

欧州ではオランダ、ドイツ、スカンジナビアではGalilei、フランスではGaliléeとファミリーネームで呼ばれているが、ほとんどの国ではファーストネームで呼ばれている。ガリレオ・ガリレイの家系には、同姓同名の「ガリレオ・ガリレイ」という名の医師がいたシーア、アルティガス (2005) p3。

生涯生い立ちガリレオは1564年2月15日、ヴィンチェンツォ・ガリレイ（Vincenzo Galilei）を父、ジュリア・アマンナーティ（Giulia Ammannati）を母として、トスカーナ大公国領ピサで誕生した。

父のヴィンチェンツォは1520年フィレンツェ生まれの、禄高は微々たるものだったが一応は貴族の出身者で世界大百科事典第2版「ガリレオ」、生業（生活費を得るための職業）としては呉服商を営んでいたが、音程学の研究者や音楽家としても名が知られた人物であった。母はペーシャ生まれであった。

2人は1563年に結婚し、その翌年にイタリアのトスカーナ大公国領ピサで長男のガリレオが生まれた。この後、ガリレオには弟4人、妹2人ができた。弟のひとり（1575年 - 1631年）は父のように音楽方面で活躍し、リュート奏者、作曲家として名を残した。

父ヴィンチェンツォは音響学の研究で数的な記述・分析を重視する手法を用いた。これがのちに息子ガリレオが運動研究でとった数的な手法に影響を与えることになった、と指摘されている。

学業と業績 1581年、ガリレオはピサ大学に入学するが、1585年に退学。1582年ごろからトスカーナ宮廷つきの数学者にユークリッドやアルキメデスを学び、1586年にはアルキメデスの著作に基づいて天秤を改良し最初の科学論文『小天秤』を発表する。

前述のようにガリレオの父は音響学の分野ではすでに数学的な手法を大いに取り入れていたわけであるが、息子のガリレオは、物体の運動の研究をするときに（父にならって）実験結果を数的（数学的）に記述し分析するという手法を採用した。このことが現代の自然科学の領域で高く評価されている。ガリレオ以前にはこのように運動を数的に研究する手法はヨーロッパにはなかったと考えられている。さらにガリレオは、天文の問題や物理の問題について考えるときにアリストテレスの説や教会が支持する説など、既存の理論体系や多数派が信じている説に盲目的に従うのではなく、自分自身で実験を行って実際に起こる現象を自分の眼で確かめるという方法をとったと一般に考えられているただし、本当に誠実なやりかたでデータをとったのかどうか、という点に関しては怪しい点があるらしい。つまり自分の説・仮説に合うようにデータをいじっていたらしいとブロードやウェイドによって指摘されている。つまり「自然科学の父」と呼ばれるような人がすでに、現代で言う「科学における不正行為」に相当するようなことを行っていたのであり、不正行為の問題が20世紀になってにわかに始まったかのような印象を持つのは適切ではなく、実は自然科学はつきつめればその父（開拓者）まで腐っているような、かなり根深い問題だとブロードやウェイドは指摘しているのである。（出典:W.ブロード, N.ウェイド『背信の科学者たち』講談社、2006）。それらにより現代では「科学の父」と呼ばれている。

父の死と家族の扶養

1591年に父が死去し、その後は家族の扶養や妹の（結婚の）持参金の支払いはガリレオの肩にのしかかることになったマクラクラン (2007) p24青木 (1965) p24。

ガリレオはしばしばヴェネツィアを訪れていたが、そのヴェネツィアで6歳ほど年下のマリナ・ガンバ（Marina Gamba、1570年 - 1619年）と出会い、交際が始まった。当時パドヴァにあったガリレオの家で2人は一緒に暮らし始め、2女1男をもうけた。

ガリレオは敬虔なローマ・カトリックの教徒であった。教会が認める形の結婚をしなかったのは、教会に敵意をもっていたからではなく、多くの弟妹の面倒を見なければならなかったため、経済的負担が重すぎたという理由である豊田(1995) p64。

信仰の篤いガリレオは、2人の娘、ヴィルジニア・ガリレイ（Virginia Galilei、1600年8月12日 - 1634年4月2日）とリヴィア（Livia、1601年 - 1659年）を、幼いうちにの聖マッテオ修道院に入れた。

長女のヴィルジニアは、1616年に修道女となり、マリア・チェレステと改名した。この名は聖母マリアの名と、父ガリレイの愛する天文学にちなむ言葉を組み合わせたもので、Celesteとはイタリア語で「天」のことであるソベル(2002) p.19。マリア・チェレステ尼と父ガリレオは親子の情愛に満ち溢れた手紙のやりとりをしていたようで、マリア・チェレステから父ガリレオに宛てた手紙124通が、ガリレオの死後に彼の文書の中から発見され現存している。次女のリヴィアは、1617年に修道女となり、アルカンジェラと改名したソベル(2002) p.20。

息子のヴィンツェンツィオ（Vincenzio、1606年 - 1649年）は1619年に父に認知され、1629年にセスティリア・ボッキネーリ（Sestilia Bocchineri）と結婚したソベル(2002) p.211。

当時（中世イタリア）の権力者たちの権力争いの渦イタリアの貴族たち同士の激しい権力争いや、そうした貴族の中から選ばれる、きわめてきわどい立場の教皇の思惑など、泥沼の権力争いや様々な策謀。に巻き込まれる中で、次第に敵を増やす形になってしまいマリアーノ・アルティガス『ローマのガリレオ:天才の栄光と破滅』大月書店, 2005、ついにはガリレオのことを快く思わない者によって、彼の支持した地動説を口実に異端審問で追及されるように追い込まれたり、職を失ったり、軟禁状態での生活を送ったりすることになった。

職を失い経済的に苦境に立たされ、齢も重ねたガリレオは病気がちになった。これを知ったルネ・デカルトは、自身も『宇宙論（世界論）』の公刊を断念してしまった。

追い打ちをかけるように、ガリレオを看病してくれていた最愛の長女ヴィルジニア（マリア・チェレステ）を1634年に病気で失ってしまう。

さらに1637年には片目を、1638年頃には両目を失明した。しかし、そうした困難な状況においてもガリレオは口述筆記で成果を残し、1642年に77歳で息を引き取った。

年譜

1564年イタリアのピサ郊外で音楽家で呉服商のヴィンチェンツォ・ガリレイの長男として生まれる（当時、この地はトスカーナ大公国領だった）。 1581年ピサ大学に入学（医学専攻）。 1585年ピサ大学退学。家族でフィレンツェに移住。 1586年最初の論文『小天秤』を発表。 1587年初めてローマを訪問。当時の碩学クリストファー・クラヴィウスを尋ね、教授職の斡旋を願う。 1589年ピサ大学数学講師（一説では教授）に就任（3年契約）。 1591年父ヴィンチェンツォ死去。 1592年ピサ大学の職が任期切れになる。（ジョルダーノ・ブルーノが捕縛される。）ヴェネツィア共和国（現在のイタリアの一部）のパドヴァ大学教授（6年契約）となり移住。このころ、落体の研究を行ったとされる。 1597年ケプラー宛の手紙で、地動説を信じていると記す。 1599年パドヴァ大学教授に再任。このころ、マリナ・ガンバと結婚。1男2女をもうける。（1600年ジョルダノ・ブルーノ、ローマ教皇庁により火あぶりの刑になる。） 1601年からトスカーナ大公フェルディナンド1世の息子コジモ2世の家庭教師を兼任（大学の休暇時期のみ）。（1608年ネーデルランド共和国（オランダ）で望遠鏡の発明特許紛争。） 1608年トスカーナ大公フェルディナンド1世死去。ガリレオの教え子のコジモ2世がトスカーナ大公となる。 1609年 5月オランダの望遠鏡の噂を聞き、自分で製作。以後天体観測を行う。 1609年 11月30日、月を観測し月が天体であることを理解する。 1610年木星の衛星を発見、「メディチ家（トスカーナ大公家のこと）の星」と名づける。これを『星界の報告』（Sidereus Nuncius）として公刊する。このころから、地動説へ言及することが多くなる。（ケプラーが『星界の報告者との対話』を発刊、ガリレオを擁護する。）ピサ大学教授兼トスカーナ大公付哲学者に任命され、次女のみを連れフィレンツェに戻る。 1611年4月25日リンチェイ・アカデミー入会。それ以降は署名のあとにLinceoと付け加えるようになった。 1613年『太陽黒点論』を刊行。 1613年ごろマリナと別れ、彼女の新しい結婚相手を見つけたとされるが、伝記の記載のみで根拠がないともいわれる。 1613年ごろ娘2人を修道院に入れる。 1615年地動説をめぐりドミニコ会修道士ロリーニと論争となる。 1616年第1回異端審問所審査で、ローマ教皇庁検邪聖省から、以後、地動説を唱えないよう注意を受ける。コペルニクスの『天体の回転について』がローマ教皇庁より禁書目録に指定される。（各時期詳細不明）ヨハネス・ケプラーの学術書（1609～1621に出版）が全て禁書目録に指定される。（『宇宙の調和』第1巻は1619年2月28日に禁書に） 1623年『贋金鑑識官』がローマ教皇ウルバヌス8世への献辞をつけて刊行される。 1631年娘たちのいるフィレンツェ郊外アルチェトリの修道院の脇の別荘に居住。 1632年『二大世界体系についての対話（Dialogo Sopra I Due Massimi Sistemi del Mondo）』（日本語版は『天文対話』）をフィレンツェで刊行。ローマへの出頭を命じられ、ローマに着く。 1633年 6月22日、第2回異端審問所審査で、ローマ教皇庁検邪聖省から有罪の判決を受け、終身刑を言い渡される（直後にトスカーナ大公国ローマ大使館での軟禁に減刑）。シエナのピッコロミーニ大司教宅に身柄を移される。アルチェトリの別荘へ戻ることを許される（ただし、フィレンツェに行くことは禁じられた）。 1634年ガリレオを看病していた長女マリア・チェレステ死去（生まれたときの名はヴィルジニア）。 1637年片目を失明。翌年、両眼を失明。以後、執筆は弟子と息子ヴィンツェンツィオによる口頭筆記になる。 1638年オランダで『新科学対話』を発刊。口頭筆記には弟子のエヴァンジェリスタ・トリチェリが行った。晩年振り子時計を発明。図面を息子とヴィヴィアーニに書き取らせる。 1639年12月3日最後の手紙。それはベネデット・カステッリに宛てた手紙で、視力を失ったガリレオに代わりヴィンチェンツォ・ヴィヴィアーニにより書かれた。 1642年アルチェトリにて没。

これを用いて1609年に望遠鏡を向けて見たガリレオは、月面に凹凸、そして黒い部分（ガリレオはそこを海と考えたこの黒い部分は現在でも“月の海”（lunar mare 、mareは“海”を意味するラテン語）と呼ばれている。ヨハネス・ケプラーも同様の考えを持っており、最初にmareと命名した。）があることを発見した。現代ではこのような岩石型の天体の表面の凹凸はクレーターと呼ばれている。月は完璧に球形であるとする古いアリストテレス的な考えでは説明がつかないものであったマクラクラン (2007) p61。

また、翌年の1610年1月7日、木星の3つ衛星「ガニメデ」「エウロパ」「イオ」を発見。その後見つけたもう1つの衛星とあわせ、これらの衛星はガリレオ衛星と呼ばれている。これらの観測結果は1610年3月に『星界の使者（Sidereus Nuncius）』として論文発表された（この論文には3月までの観測結果が掲載されているため、論文発表は4月以降と考えられたこともあるが、少なくとも、ドイツのヨハネス・ケプラーが4月1日にこの論文を読んだことが分かっている）。この木星の衛星の発見は、当時信じられていた天動説については不利なものであった（詳細な理由は天動説を参照）。そのため論争に巻き込まれはしたが、世界的な名声を博した。晩年に、これらの衛星の公転周期を航海用の時計として使うことも提案しているが、精度のよい予報ができなかったことや、曇天時に使えないわりには、船舶に大きな設備を積む必要があったことから、実際には使われなかった。この方法は陸上ではうまく機能し、17 世紀後半には測量や地図作成に使用されていた。木星の衛星を使って描かれたフランスの海岸線と、それ以前を比較した地図も残っている。フランス国王は、天文学者たちが敵国よりも多くの領土を奪った、と不満を漏らしたと言われているSolving Longitude: Jupiter's Moons。

金星の観測では、金星が月のように満ち欠けを繰り返すうえに、大きさを変えることも発見した。プトレマイオスモデルでは、金星は地球と太陽を結ぶ線に置かれた周転円の上にある。この場合、金星は地球から常に三日月型にしか見えないはずであった。これは、金星が太陽の周りを公転していることの確かな証であった。

さらに、望遠鏡での観測で太陽の黒点を観測した。これは、太陽ですら完全なものではないという疑惑を投げかける発見になった最新天文百科宇宙・惑星・生命をつなぐサイエンス HORIZONS Exploring the Universe p65 ISBN 978-4-621-08278-2。

ガリレオは、望遠鏡での観測で太陽の黒点を観測した最初の西洋人とされる。ただし、宋の天文学者がこれより先に太陽の黒点を観測していた可能性もある。

ガリレオは晩年に失明しているが、これは望遠鏡の見すぎであると考えられている豊田(1995) p69。

ガリレオは1597年にケプラーに宛てた手紙の中ですでに地動説を信じていると記しているが青木 (1965) p42、17世紀初頭まではそれを公言することはなかった。おもにこれら3点（木星の衛星、金星の満ち欠け、太陽黒点）の証拠から、地動説が正しいと確信したガリレオは、この後、地動説に言及することが多くなった。

そのほか、天の川が無数の恒星の集合であることなども発見したマクラクラン (2007) p51など。

物理学 200px|thumb|right|Discorsi e Dimostrazioni Matematiche Intorno a Due Nuove Scienze『新科学対話』1638年刊ピサ大聖堂で揺れるシャンデリア（一説には香炉の揺れ）を見て、振り子の等時性（同じ長さの場合、大きく揺れているときも、小さく揺れているときも、往復にかかる時間は同じ）を発見したといわれている豊田(1995) p35。ただしこれは後世に伝わる逸話で、実際にどのような状況でこの法則を見つけたのかは不明である。この法則を用いて晩年、振り子時計を考案したが、実際には製作はしなかった。

ガリレオはまた、落体の法則を発見した。この法則はおもに2つからなる。1つ目は、物体が自由落下するときの時間は、落下する物体の質量には依存しないということである。2つ目は、物体が落下するときに落ちる距離は、落下時間の2乗に比例するというものである朝永(1981) p9。その方程式は次のようにあらわされる。 X(t)=1/2at2

この法則を証明するために、ピサの斜塔の頂上から大小2種類の球を同時に落とし、両者が同時に着地するのを見せたとも言われている（ガリレオによるピサの斜塔実験）マクラクラン(2007) p.22。この有名な故事はガリレオの弟子ヴィンチェンツォ・ヴィヴィアーニ（Viviani）の創作で、実際には行われていないとする研究者も多いファントリ (2010) p.61青木(1965) pp.20-22。このエピソードに先立ってすでに「落下の法則」を発見していたオランダ人のシモン・ステヴィンの実験と混同して後世に伝えられることになる。よって後述のアリストテレスの理論を瓦解させたのはガリレオではなくステヴィンの功績となる。

実際にガリレオが行った実験は、斜めに置いたレールの上を、重さが異なり大きさが同じ球を転がす実験である。斜めに転がる物体であればゆっくりと落ちていくため、これで重さによって落下速度が変わらないことを実証したのである。この実験は、実際にもその様子を描いた絵画が残っている。

アリストテレスの自然哲学体系では、重いものほど早く落下することになっていたため、ここでもアリストテレス派の研究者と論争になった。ガリレオ自身は、たとえば、1個の物体を落下させたときと、2個の物体をひもでつないだものを落下させたときで、落下時間に差が生じるのかというような反論を行っているマクラクラン (2007) pp.26-27。

また、1638年出版の『新科学対話』(『力学対話』)では、その後の物理学の出発点になり得る、力学、建築材料の強弱論、流体の問題、熱膨張、音響振動、光速度測定法、磁気現象などを扱った。

科学革命ガリレオは、ニコラウス・コペルニクス、ヨハネス・ケプラー、アイザック・ニュートンと並び、科学革命の中心人物とされている。

読者に同一の実験を促して検証させることによって、自説の正しさを証明するという手段をとった、最初期の科学者である。ただし、そのような手段をとった科学者はガリレオ以前にもイブン・アル・ハイサム（ラテン名アルハゼン）、ウイリアム・ハーベー、ウィリアム・ギルバートなどがいる（ハーベーやギルバートも科学革命を推し進めた人物とされている。また、ガリレオは自著の中でたびたびギルバートに言及している）。また、実験結果を積極的に公表した最初期の人物で、落体運動の定量的研究はニュートンの研究を促した。さらに、人工的に設定された状況での物体の運動を実験した最初の人物の一人ともされるスティーヴン・ワインバーグ(2015年)『科学の発見』(訳・赤根洋子) 文藝春秋(2016年第1版) p250-5。

視力を失ったガリレオ・ガリレイが弟子のヴィンチェンツォ・ヴィヴィアーニに代筆させ、ベネデット・カステッリに宛てた人生最後の手紙において、

とし、疑うことが新たな発見につながることを最後に伝えている。

有名な失敗ガリレオが発表した説には大きな過ちのある説も多かったが、近代科学の発生初期の人物のため、そのような過ちはあって当然だという指摘もある。同時代のケプラーや若干後のニュートンなども同じような失敗があった。ここでは主なものを挙げる。ケプラーの法則が発表されても「すべての天体は完全な円を描いて運動する」と主張し続け、「楕円運動などをするわけがない」というようなケプラーを暗に批判する文も書いている。その意味では、ガリレオはアリストテレス的な考えにまだ縛られていた時代の人物であった。ケプラーの『ルドルフ表』が発表され、楕円軌道に基づいて惑星の位置予報がされる時代になっても撤回しなかったシーア、アルティガス (2005) p74。地動説の証拠として潮汐を挙げた。実際には月と太陽の重力が原因であり、ガリレオの時代の科学ではまだ説明ができない現象であった。ガリレオ自身は潮汐こそが地動説のもっとも重要な証拠だと考えていたふしがあるが、この主張は当時分かっていた科学的事実にも整合せず、最初から誤っていたものであった。もしガリレオの説が正しければ、満潮は日に1度しか起きないはずであるが、実際には通常約2回起きる。ガリレオは2度あるように見えるのは、地形などがもたらすもので例外的なものだと主張した。光速の測定を試みたが、スケールを見誤っていた。遠く離れた2地点で、まずaがランプのカバーを外し、aのランプが明るくなったのを見たbがランプのカバーを外す。aがランプのカバーを外してからbのランプが明るくなるまでの時間を計測するというものである。当然ながら光速が速すぎて失敗した。

その他のおもな業績小天秤幾何学的・軍事的コンパス関数尺を改良したもので、さまざまな計算を行うことができた。また分度器の機能も持っており、天体の観測に使用できた。ガリレオはパドヴァ大学教授時代にこのコンパスを販売し、使い方を教えることで収入を得ていたマクラクラン (2007) pp.32-33。

裁判

thumb|upright=1.4|ローマの異端審問所で異端審問を受けるガリレオガリレオが地動説を唱え、それを理由にカトリック教会から有罪判決を受けたことはかなり有名である。このことから、当時地動説を唱えるものはすべて異端とされ、それによって科学の発展が阻害されたと考えられてきた。しかし、ガリレオはでっちあげの偽裁判で有罪判決を受けたのではないかとの指摘もある豊田(1995) p.120。

第1回の裁判ガリレオが地動説について言及し始めると、ドミニコ修道会士ロリーニと論争になり、ロリーニはローマ教皇庁検邪聖省（以前の異端審問所が名を変えたもの）にガリレオが唱えている地動説は異端であると訴えた。この裁判の担当判事はイエズス会員ロベルト・ベラルミーノ枢機卿だった。この裁判では、ガリレオが罪に問われることはなかったが、太陽が不動であることは異端であり、地球が日周運動することは信仰上誤りであるとされた青木(1965) p.92。この結果を受け、1616年2月26日、ベラルミーノ枢機卿はガリレオを自宅に呼び出して訓告した田中(2015) pp.63-64。このときの訓告内容はバチカンの秘密文書室に保管されているが、第2回の裁判までの途中で偽造された疑いが濃厚である豊田(1995) p.122。その内容は、次のようなものであった。

「太陽が世界の中心にあって動かず、大地が動くという上記意見を全面的に放棄し、そしてその意見をふたたび話してでも書いてでも、どのような仕方においても抱かず、教えず、弁護しないよう命じられ、申しつけられた。さもなければ聖省はかれを裁判にかけるであろうと。この禁止令にガリレオは同意し、従うことを約した。」豊田(1995) pp.122-123

しかし、この文書にガリレオの署名はなく、第2回の裁判においてもガリレオは見たことがないと主張している豊田(1995) pp.123-124。

第1回裁判の判決が下される少し前、担当判事のベラルミーノがガリレオの友人へ送った手紙には、「私は、あなたとガリレオが、もし自分たちの意見を1つの仮説として、そして1つの絶対的真理としてではなく発表するのであれば、これまで以上に慎重に行動してよいと思う」豊田(1995) p.124 と綴り、必ずしもガリレオの研究を否定していない。

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