アリストテレス（Ἀριστοτέλης） 前384-322は古典ギリシャのスタギラ市で生まれたギリシャの哲学者、科学者である。

17歳でアテネのプラトンのアカデミーに入り、37歳（紀元前347年頃）まで在籍した。 それらは西洋哲学の最初の包括的な体系を構成しています。

• アリストテレスより抜粋・翻案。 (2016年10月20日)である。 Wikipedia, The Free Encyclopedia.

アリストテレスは、（実験ではなく）観察に基づいて運動の3法則を定めた

* 天（天球）の物体は、そうしなければならない外力なしに円運動を行う。

押したり引いたりは？

Natural vs Unnatural Motion

では、大砲が砲弾を発射したらどうなるでしょうか？ アリストテレスは、（不自然な力によって）直線的に移動し、その後、（別の自然な力によって）まっすぐ落下すると仮定しました。)

アリストテレスにとって、（人からの）「激しい動き」がなくなると、自然の動きが引き継がれ、そして大砲の玉は自然の場所、地球に落ちる。

しかし、1500年代にガリエロが示したように、アリストテレスの見解はまったく正しくない。 2098>

垂直運動はゆっくりと減少し、（ピークで）ゼロに達し、その後反対方向（下方向）に増加する。

天の力 vs 地の力

地球（地上）の物体には、別の運動法則があると信じられていた。

* 物体は当然、直線でしか移動しません。* 物体が円運動をするには、何らかの外力が必要で、円軌道に引き込まれるように維持します。2098>

ガリレオは、父ヴィンチェンツォ

Vincenzo Galilei, Father of Galileo.

aから批判的思考のスキルを学びました。 ボールが下に転がるとき、地球の重力で動き、その速度は増加する。

c. b. 上り傾斜の角度が小さくなると、ボールは最初の高さに達するまでに多くの距離を転がります。

Inclined Plane – Galileo’s Battle for the Heavens PBS NOVA

Rolling ball, cylinders and tubes down inclined plane（傾斜面を転がるボール、シリンダー、チューブ）。 慣性モーメント

何か特別なもの。 ブラキストクローネ（brachistochrone）-最も速く下降する曲線。 また、タウトクローン（tautochrone）とは、一様な重力下で摩擦なしに滑る物体がその最下点までかかる時間が、その出発点に依存しない曲線のことです。

アリストテレスの運動の法則

U. Va. Michael Fowler 教授による講義より抜粋。 Physics, 9/3/2008

http://galileoandeinstein.physics.virginia.edu/lectures/aristot2.html

アリストテレスがアテネでその数年間に成し遂げたことは、それまでのものをはるかに超える規模で、組織的な科学的探求の学校を始めることだった。 彼はまず、何が科学的知識であり、なぜそれを求めるべきかを明確に定義した。 言い換えれば、彼は、今日のような集団的、組織的事業としての科学をたった一人で発明したのである。 プラトンのアカデミーには大学の数学科に相当するものがあったが、アリストテレスには最初の科学科があり、生物学では本当に優れていたが、後述するように物理学では少し弱かった。

アリストテレスの後、2000年以上にわたって同等のプロの科学企業は存在せず、彼の仕事は万人に受け入れられるほどの質の高さで、2000年後のキリスト教会の公式正統主義の一部として長く存在していた。 ガリレオが単純な物理学に関する主張のいくつかに疑問を呈したとき、彼はすぐに教会と深刻な問題に直面することになったからだ。
アリストテレスの調査方法：

主題を定義する

主題に関する一般に認められた見解や、以前の著者の提案を検討し、関連する困難を考察する

彼自身の議論と解決法を示す

これは現代の研究論文のパターンであり、アリストテレスは科学研究に対する標準の専門的アプローチを定めたものであった。

アリストテレスはしばしば、不条理な結論に至ることを示すことで反対論に反論しましたが、これはreductio ad absurdum（何かを不条理に帰する）と呼ばれています。 後述するように、ガリレオはアリストテレス自身に対してまさにこの種の議論を行い、アリストテレスの2000年後のアリストテレス家を大いに困らせた。

プラトンが抽象的な形の観賞を唯一の価値ある科学と考えたのとは対照的に、アリストテレスは植物や動物を詳細に観察し、解剖して、それぞれが自然の大計にどう当てはまるか、動物のさまざまな器官の重要性を理解しようとした。 現代の子供たちは皆、生まれたときから車や飛行機が動き回るのを見て、それらが人間や動物のように生きているのではないことをすぐに理解する。 それに対して、4世紀のギリシャで見られた動きのほとんどは、人間や動物や鳥であり、それらはすべて非常に生きていた。 アリストテレスにとってこの運動は、動物の自然な成長がその動物の性質を満たしているように、その動物の「性質」を満たしているのである。 そのような無生物の運動は、元素が物事の順序の中で自然な場所を求める傾向があると仮定することによって理解できることを示唆した：

そこで、地球は最も強く下向きに動き、
水も下向きに流れるが、石は水の中を落ちるので、それほど強くはない。

元素の動きに関するこの一般理論は、もちろん、元素の混合物である実際の材料に適用する場合は、さらに詳しく説明しなければならない。 8563>

自然運動と暴力的運動

物は押されることによっても動く。

アリストテレスはこのような強制された運動を自然運動に対して「暴力的」運動と呼んだ。

重いものはより速く落ち、その速さは重さに比例する。

ある物体の落ちる速さは、落ちている媒体の密度に反比例する。

したがって、たとえば同じ物体が半分の密度の媒体を通って2倍の速さで落ちる。 また、石と紙を落とせば、重い方が速く落ちることは明らかですし、水の中を落ちる石は水によって確実に減速されますから、この法則は一見もっともらしいのですが、実際はどうでしょうか。

驚くべきことは、アリストテレスが多くのことを丹念に観察していたにもかかわらず、これらの法則をまともに調べなかったことです。

たとえば、半分のレンガが全体のレンガの半分の速度で落ちるかを調べるのに時間はかからなかったでしょう。

上の2番目の主張から、彼は真空は存在し得ないと結論づけた。もし真空が存在すれば、密度がゼロなので、すべての物体はその中を無限の速度で落ちることになり、明らかにナンセンスである。

激しい運動について、アリストテレスは動く物体の速さは加えた力に直接比例することを述べた。

これは確かに、例えばカーペットの上で本の入った箱を押したり、畑で牛が鋤を引いたりするときの合理的なルールのように聞こえる。

（しかしこの直感的に魅力的な図は、
箱とカーペット間の大きな摩擦力を考慮に入れていない。
箱をソリに乗せて氷の上を押すと、
押すのをやめても止まらない。
数世紀後、ガリレオはこうした状況における摩擦の重要性に気付いた。)

学習基準

2016 Massachusetts Science and Technology/Engineering Curriculum Framework
HS-PS2-1. ニュートンの運動の第二法則は、正味の力が作用したときの物体の運動（加速度）の変化を記述する
数学的モデルであるという主張を支持するためにデータを分析する

HS-PS2-10(MA). 8563>

Massachusetts History and Social Science Curriculum Framework

The roots of Western civilization（西洋文明のルーツ）：自由体力図、代数式、ニュートンの運動の法則を使って、さまざまな状況で1次元で動く物体の速度と加速度の変化を予測する。 7.34リセウム、ギムナジウム、アレクサンドリア図書館などのギリシャの機関の発展の目的と機能を説明し、古代ギリシャ人の主な功績を特定することができる。 科学革命と科学的方法がどのように宇宙の新しい理論につながったかを要約し、ベーコン、コペルニクス、デカルト、ガリレオ、ケプラー、ニュートンなど、科学革命の主要人物の業績について説明することができるようになります。

A FRAMEWORK FOR K-12 SCIENCE EDUCATION: Practices, Crosscutting Concepts, and Core Ideas
PS2.A: FORCES AND MOTION
物体が動き続ける、動きが変わる、または安定することをどのようにして予測できるか？

ある物体と別の物体との相互作用は、力の概念を使用して説明および予測することができ、力は相互作用する物体の一方または両方の運動の変化を引き起こすことができる… マクロスケールでは、力の影響を受ける物体の運動はニュートンの運動の第2法則によって支配される… 物体の間の力の理解は、その動きがどのように変化するかを説明したり、任意のスケールのシステムで安定性や不安定性を予測するために重要である。