天球のダイナミクス

古代、中世、ルネサンス期の天文学者や哲学者は、天球の力学についてさまざまな理論を展開しました。彼らは、さまざまな入れ子状の天球の動きを、その材質、天の知性などの外部の動力、および動機となる魂や強制力などの内部の動力の観点から説明しました。これらのモデルのほとんどは定性的なものでしたが、速度、動力、抵抗に関連する定量的な分析を取り入れたモデルもいくつかありました。

天球の物理学を考慮する際、学者たちは天球の物質的構成について2つの異なる見解をとった。プラトンにとって、天球は「主に火でできている」^{[1] [2]}が、火の可動性のためである^{[3] 。}プロティノスなどの後代のプラトン主義者は、火は自然に宇宙の周縁にある本来の場所に向かって直線的に上昇するが、そこに到達すると、自然に円を描いて止まるか移動すると主張した^[4] 。この説明は、上空の火の領域が月の球の円運動の下に引きずり込まれるというアリストテレスの気象学^[5]と一致している。 ^[6]しかしアリストテレスにとって、球体自体は特別な第五の元素、^[7] エーテル(Αἰθήρ)で完全に作られていた。エーテルは、神々が住む明るく汚れのない上層大気であり、濃い下層大気であるアエル(Ἀήρ) とは区別される。^[8]地上の四元素 (土、水、空気、火) は相互の変化によって自然物質の生成と腐敗を引き起こすが、エーテルは不変であり、常に均一な円運動で動いており、永遠である天球に特に適したものであった。^{[9] [10]}土と水には自然な重さ ( gravitas ) があり、宇宙の中心に向かって下降することでそれを表現した。火と空気には自然な軽さ ( levitas ) があり、中心から離れて上方に移動する。エーテルは重くも軽くもなく、中心の周りを自然に動いた。^[11]

プラトンの時代から、哲学者たちは天は非物質的な主体によって動いていると考えていた。プラトンは、その原因は数学的原理に従って創造された世界魂であり、それが天の日々の運動（同じものの動き）と黄道帯に沿った惑星の反対方向の運動（異なるものの動き）を支配していると信じていた。^{[12]アリストテレスは、}最終原因として機能する不動の 神の存在を提唱した。天球は、できる限り運動者を模倣し、等速円運動をしている。^{[13] [14]アリストテレスは『}形而上学』で、天の個々の運動を保証するには、個々の不動の神が必要であると主張した。アリストテレスは、球体の数、つまり神の数は天文学者によって修正されることを規定しながら、エウドクソスとカリポスのどちらのモデルに従うかによって、その総数を47または55と見積もった。^{[15]アリストテレスは}『天体論』の中で、プラトンの世界魂のように、永遠の円運動が自ら動いているという別の見方を提示し、^[16]それは天体の運動の3つの原理、すなわち内なる魂、外なる不動の運動者、そして天体の物質（エーテル）を支持した。^{[17] [18]}

プトレマイオス（ 90年頃～  168 年頃）は『惑星仮説』の中で、アリストテレスが唱えた外部の原動力の概念を否定し、惑星には魂があり、自発的な運動で自ら動くと主張した。各惑星は、鳥が神経に放射を送り、足や翼の動きを指示するのと同じように、自身の運動と、そのシステムを構成する周転円と従円の運動を指示する動機放射を発している。^{[19] [20] [21]}

ヨハネス・ピロポノス（490-570）は、天はエーテルではなく火でできていると考えていたが、円運動は火の2つの自然な運動のうちの1つであると主張した。^[22]彼は 神学的な著作『世界の創造について』 （De opificio mundi）の中で、天が魂や天使によって動かされていることを否定し、「これらすべてのものを創造した神が、月や太陽、その他の星に、重い物体や軽い物体の傾斜や、すべての生き物の内なる魂による動きと同じように、天使がそれらを力で動かさないようにする原動力を与えた可能性はあり得ない」と提唱した。^{[23] [24] [25]これは、}インペトゥスの概念を天球の運動に適用したものと解釈されている。^{[26] [27] [28]アリストテレスの}『自然学』の以前の注釈で、フィロポノスは天体の自転を説明する生来の力や性質と、岩の落下を説明する生来の力や性質を比較しました。^[29]

イスラム哲学者のアル＝ファーラビー（ 872年頃～  950 年頃）とアヴィセンナ（ 980年頃～ 1037年）はプロティノスに従い、アリストテレスの「知性」と呼ばれる運動主体は、神から始まる一連の放射によって生まれたと主張した。最初の知性は神から放射され、最初の知性から球体とその魂、そして第二の知性が放射された。このプロセスは天球を伝わって月球とその魂、そして最後の知性にまで続いた。彼らは、各球体はその魂によって絶えず動かされ、その知性の完成を模倣しようとしていると考えた。^{[30] [31]}アヴィセンナは、知性と魂の他に、各球体は自然の傾向（mayl）によっても動かされていると主張した。^[32]

イスラム教スペイン出身のアリストテレスの解釈者、アル・ビトルジ（ 1024年頃没）は、周転円と偏心円を廃止し、天球は宇宙の周縁にある単一の不動の運動体によって動かされるという天文学の根本的な変革を提唱した。こうして、天球は「自然な非暴力運動」で動いた。^[33]運動体の力は周縁から遠ざかるにつれて弱まり、下層の天球は地球の周りの日々の運動で遅れをとるようになった。この力は水球にまで及んでおり、潮汐を生み出していた。 [ ^{34] [35]}

後のキリスト教思想家たちにさらに影響を与えたのはアヴェロエス（1126-1198）の教えである。彼はアヴィセンナの、知性と魂が結合して天体を動かすという点では同意したが、彼の放出の概念を否定した。 ^{[31] [36]}魂がどのように働くかを考慮し、彼は天体の物質には反対方向に動く傾向がないため、魂は努力なしにその天体を動かすと主張した。^[37]

19世紀後半、ムタカリムのアドゥド・アルディーン・アル・イージー（1281-1355）は、アシュアリー派の原子論の教義に従い、等速運動と円運動の原理を否定した。アシュアリー派の原子論は、すべての物理的効果は自然の原因ではなく、神の意志によって直接引き起こされると主張した。^[38]彼は、天球は「想像上の物」であり「蜘蛛の巣よりも脆弱」であると主張した。^{[39]彼の見解は}、アル・ジュルジャニ（1339-1413）によって異議を唱えられた。アル・ジュルジャニは、たとえ天球が「外部の現実性を持たないとしても、それらは正しく想像されたものであり、現実に存在するものに対応するものである」と主張した。^[39]

中世初期には、プラトンの天界観がヨーロッパの哲学者の間で支配的であり、キリスト教思想家たちは世界魂の役割と性質に疑問を抱くようになった。^[40] 12世紀と13世紀にアリストテレスの著作が復活すると、アリストテレスの見解が以前のプラトン主義に取って代わり、動かざる動者と天体および神との関係に関する新たな一連の疑問が浮上した。^[41]

西洋におけるアリストテレス復興の初期段階では、中世プラトン主義とアル＝ビトルジーの天文学に影響を受けたロバート・グロステスト（ 1175年頃- 1253年）が、天が魂か知性によって動かされているという考えを否定した。 ^[42]アダム・マーシュ（ 1200年頃- 1259年）の論文『海の満ち引き​​について』は、以前はグロステストの著作と考えられていたが、アル＝ビトルジーの、天球と海は周辺の運動者によって動かされており、その運動は距離とともに弱まるという意見を支持した。^[43]

トマス・アクィナス（ 1225年頃-1274年）は、アヴィセンナに従って、アリストテレスが各天球の運動の原因となる2つの非物質的な実体、すなわち天球の不可欠な部分である魂と、天球から分離した知性があると解釈した。魂は天球の運動を共有し、動かない分離した知性への愛と欲望によって天球を動かす。^{[44] [45]}アヴィセンナ、ガザーリー、モーゼス・マイモニデス、およびほとんどのキリスト教スコラ哲学者は、アリストテレスの知性を黙示録の天使と同一視し、それによって各天球に天使を関連づけた。^[46]さらに、アクィナスは、地球の物体を動かす重さと軽さと同様に、天体が内部の性質によって動かされるという考えを否定した。^[47]天球に魂があるという考えは、天球を動物にしてしまう可能性があるため、神学的に議論を呼んでいた。 1277年の非難声明以降、ほとんどの哲学者は天球に魂があるという考えを否定するようになった。^[48]

ロバート・キルワードビー（ 1215年頃- 1279年）は、天球の運動について3つの代替説明を論じ、天体が生命を持ち、自身の霊魂によって動かされているという見解や、天体が天使の霊によって動かされており、天使の霊が天体を支配し動かしているという見解を否定した。彼は代わりに、「天体は重さに似た、天体自身の自然な傾きによって動かされている」と主張した。^[49]重い物体が、固有の活動原理である自身の重さによって自然に動かされるのと同じように、天体も同様の固有の原理によって自然に動かされている。天は球形であるため、天体に自然に起こり得る唯一の運動は回転である。キルワードビーの考えは、オックスフォード大学の別の学者、ジョン・ブラント（ 1175年頃- 1248年）が以前に持っていた。^{[50] [51]}

ジョン・ビュリダン（ 1295年頃～  1358 年頃）は、わずかに異なる2つの議論の中で、神が天球を創造したとき、天球に他の動きへの傾斜も抵抗もなかったことから、神は天球を動かし始め、天球に円運動を刻み込み、それが損なわれたり減少したりしないであろうと示唆した。彼は、これにより神は第7日に休むことができると指摘したが、この問題は神学者によって解決されるべきであると残した。^{[52] [53] [54]}

ニコル・オレーム（ 1323年頃- 1382年）は、天球の運動を知性の作用という伝統的な用語で説明したが、アリストテレスとは反対に、一部の知性は動かされると指摘した。例えば、月の周転円を動かす知性は、周転円が埋め込まれている月の球体の動きを共有している。^[55]彼は、天球の運動を、神が天を創造したときに各天球に与えられた動力と抵抗の比率に関連付けた。^{[56] [57]}知性の運動力、球体の抵抗、円の速度の関係について議論する際に、彼は「この比率は、類推による場合を除いて、力と抵抗の比率と呼ぶべきではない。なぜなら、知性は意志のみによって動くからであり、天はそれに抵抗しないからである」と述べた。^[58]

グラントによれば、オレームスを除くスコラ哲学者は、力と抵抗のモデルが天体の運動に適切に適用できるとは考えていなかったが、バルトロメウス・アミクスなど一部の人は力と抵抗について類推的に考えた。^[59]中世末期までには、天体は何らかの内部の動力ではなく、外部の知性体、つまり天使によって動かされているというのが哲学者の間での共通の見解であった。^[60]

ニコラウス・コペルニクス（1473-1543）は、地球を宇宙の中心から移動させることでプトレマイオス朝の天文学とアリストテレス宇宙論を変革したが、天球の伝統的なモデルと、その運動の原因に関する中世のアリストテレス的な見解の両方を保持した。コペルニクスは、円運動は球体の形状に自然であると主張する点でアリストテレスに従っている。しかし、彼はまた、球体は外部の運動者によって動かされているという伝統的な哲学的信念を受け入れていたようである。^[61]

ヨハネス・ケプラー（1571-1630）の宇宙論では天球は排除されたが、惑星は太陽に位置づけられた外部の動力と、各惑星に付随する動機となる魂の両方によって動かされていると彼は主張した。火星の運動について論じた初期の原稿で、ケプラーは太陽が惑星の円運動を引き起こしていると考えていた。そして、惑星の内向きと外向きの運動は、惑星全体の運動を円から楕円に変化させるが、これは惑星内の動く魂によるものだと考えた。なぜなら、その運動は「自然な運動ではなく、むしろ生命のある運動」だからである。 [62]ケプラーはさまざまな著作の中で、星に付随する生来の動機となる能力に、ある種の知性があると考えることが多かった。^{[63 ]}

コペルニクス説の余波で、惑星は非常に微細なエーテル媒体を自由に移動する物体として見られるようになった。多くの学者は、天体を動かすのは知性体であると主張し続けたが、今では知性を天球ではなく惑星そのものと関連付けている。^[64]

• キリスト教の天使階層