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ガリレオ・ガリレイという男の生き様(4)

 昨日は、あまりインしていないのでとくに話題もなく。
とりあえず、いろんな意味でギリギリなSSを。
もうちょっとだったのに・・・


 はいはい、本編へw
Chapter1:生まれてから、栄光の時代まで

― ガリレオ、発明する ―


 さて、ここでガリレオの科学的な発見や発明について、まとめてみたいと思います。時代順になっていないのは、ご容赦くださいね。
幾何学コンパス
 コンパスっていっても、方位磁石・羅針盤(mariner's compass)の方じゃなくて、製図用具に使われているほうのコンパス(Compass)。
 もちろん、コンパスを作ったのはガリレオだけではないのですが、彼の改良したコンパスは、かなり実用的なものでした。原理は非常に簡単なもので、二本の定規を重ねて一箇所固定、固定した部分には分度器をつけて、角度などが簡単に計測できるようになっていました。定規の部分はいろいろな目盛りがついていて、計算に使えるようにもなっていたのです。
(科博で、イタリア展をやったときに出展されてたみたい。
 こんなヤツです。
 ttp://www.kahaku.go.jp/special/past/italia/ipix/b2f/8/5.html)

 このコンパスは、ガリレオ作の『幾何学的軍事コンパス』と呼ばれており、当時の大ヒット商品でした。何がそんなにヒットしたのかというと、ズバリ名前のとおり! 軍人さんたちのための、コンパスでもあったのです。
 さて、このゲームにも出てくる『弾道学(ballistics)』
弾道学

ゲームでは、クリック(or enter)で自動的に大砲を撃ってくれますが、実はその裏では計算のオンパレードなのです。

 まず必要になるのが、『装填量決定問題』(そうてんりょうけっていもんだい)。これはいったい何かというと、『(大砲に)装填(する、火薬の)量を決定(する)問題』でございます。

 ここで、今一度 「大砲の仕組み」について復習してみましょう。大砲を使って砲弾を飛ばすためには、少なくとも次の3つが不可欠です。
1).砲身(大砲本体)
2).砲弾
3).点火薬・装薬(そうやく)
 簡単に言いますと、砲弾というのは、装薬と呼ばれる火薬が引火・爆発するときのエネルギーで、大砲から飛び出すわけですから、火薬の量を増やせば理論的には遠くに飛び、逆に減らせば近くに落ちる、わけですね。(もっとも、火薬の量を増やしすぎれば、当然砲身自体が保ちません。)
その上、砲弾の材質・重さ、空気抵抗、風向き、大砲の太さ(口径)によっても、その飛ぶ距離は異なりますので、これらを計算して砲撃しなければなりません。この炸薬の量を左右する計算式が、『装填量決定問題』ということになるわけですね。
 もう一つ考慮に入れなければならない、重要な点としてあるのが、重力の問題です。
大砲を飛び出した弾丸は、『運動の第一法則(慣性の法則)』にもとづいて、バビューーンとまっすぐ飛んで行こうとします(等速直線運動)。
ところが、地上にいる限り重力の影響を受けますから、その弾道は放物線軌道、つまり弓なりになってしまうのです。これを計算に入れないと、あらぬ位置に落ちてしまうということになりかねませんよね。一般に、大砲の射程が最大距離になるのは、仰角(上向き)45°とされていますが、この角度を調整することによって、砲弾の落ちる位置を調整することもできます。

 とはいえ、こういった計算はわかっていても簡単にできるものではありませんよね。それにどちらかといえば、軍人さんというのは脳筋チック。
「考えるな! かんじる(ry」の世界ですから・・・
ですので、この時代の砲撃は、砲撃手の勘と経験に頼っていたというのが、実情でした。
 
 ところが、ガリレオの作った『幾何学コンパス』は、なんとその計算を瞬時にやってくれるのです! これは、大ヒット商品になるのも当然の話。

(後世になりますが、この弾道計算が大の得意だったのが、フランス皇帝になるナポレオンでした。彼の場合は計算もそうだけど、「あー。こう撃てばここに当たるかな?」ってのが、どうも感覚的にわかったポイ。まぁ、天才って人はいるんだなっ、てことで。)
 この発明は、1606年 ヴェネツィアのパドヴァ大学に教授として在籍していたときに、『幾何学的 軍事コンパスの効用 [Le Operazioni del Compasso Geometrico et Militare]』と題する論文に掲載されます。ヴェネツィア政府は、彼の功績に教授契約期間の延長で報いるのでした。
◆ ガリレオ メモ ◆

 1592:ピサ大学を任期切れで退官。
     ヴェネツィア・パドヴァ大学に招かれる。
 1606:『幾何学的 軍事コンパスの効用』発表。
 
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