哲学や初期の物理学において、horror vacui(ラテン語:真空の恐怖)またはplenism(/ ˈpliːnɪzəm / )は、スピノザ[ 1 ]などによって「自然は真空を嫌う」と一般的に述べられているように、アリストテレスに帰せられる仮説であり、後にエピクロスやルクレティウスの原子論によって批判されたが、自然界には真空は存在しない。なぜなら、より密度の高い周囲の物質連続体が、発生しつつある空隙の希少性を即座に満たすからである[ 2 ] 。
アリストテレスは、より抽象的な意味でも空虚に反対した。空虚は単なる無であるため、師プラトンに倣って、無は正しく存在するとは言えない。 さらに、空虚は特徴を持たないため、感覚で捉えることもできず、また、その想定が説明力を高めることもできない。アレクサンドリアのヘロンは紀元1世紀にこの理論に異議を唱えたが、人工的な真空を作り出す試みは失敗に終わった。[ 3 ]この理論は、17世紀の流体力学の文脈で、トーマス・ホッブズやロバート・ボイル[ 4 ]らによって議論され、18世紀初頭にはアイザック・ニュートン卿やゴットフリート・ライプニッツによって議論された。[ 5 ] [ 6 ]
アリストテレスが『自然学』で提唱したように:
虚無の中では、一度動き出したものがどこかで止まる理由など誰にも説明できない。なぜここで止まるべきなのか、それとも別の場所で止まるべきなのか。したがって、何かより強力なものが邪魔をしない限り、物体は静止するか、無限に動き続けるかのどちらかになる。
さらに、物体が虚空に移動する理由は、虚空が譲歩するからだと現在考えられているが、虚空においてはこの性質はあらゆる場所に等しく存在するため、物体はあらゆる方向に移動するはずである。
さらに、我々の主張の正しさは、以下の考察から明らかである。同じ重さまたは物体が別の物体よりも速く動くのは、2つの理由による。1つは、水、空気、土など、物体が通過する媒体が異なるため、もう1つは、他の条件が同じであれば、物体の重さや軽さが他の物体と異なるためである。
さて、媒体は運動する物体を妨げるため、特に反対方向に動いている場合はその影響が大きく、静止している場合でも二次的に影響します。特に、容易に分割できない媒体、つまりある程度密度の高い媒体の場合は影響が大きくなります。すると、物体Aは、 Bを時間Gで通過し、より薄いDを時間Eで通過します( Bの長さがDの長さに等しい場合)。これは、妨げる物体の密度に比例します。Bを水、Dを空気とすると、空気は水よりも薄く、より非物質的であるため、AはBを通過するよりもDを通過する方が速くなります。速度の比が、空気と水の速度の比と同じであるとします。すると、空気が水の2倍の薄さであれば、物体はDを通過するのに2倍の時間でBを通過し、時間Gは時間Eの2倍になります。そして常に、媒体がより非物質的で抵抗が少なく、より容易に分割できるほど、運動は速くなります。
さて、物体が虚空を超える比率は存在しない。0と数の比率が存在しないのと同様である。なぜなら、4が3を1だけ超え、2が1より大きく超え、1が2を超越するよりもさらに大きく超えているとしても、それでも0を超える比率は存在しないからである。超えるものは、超過分と超えられる分数で割り切れるはずなので、それは0を超越する分数+0となる。この理由から、線は点から構成されていない限り、点を超えることはない。同様に、虚空は完全との比率を持たず、したがって、一方を通過する運動と他方を通過する運動との比率も持たない。しかし、物体が最も厚い媒体をそのような距離だけそのような時間で通過する場合、それはあらゆる比率を超える速度で虚空を通過する。ZをBとDと同じ大きさの虚空とする。すると、AがEよりも短い時間Hでそれを横断して通過する場合、虚空はこの比率を完全に持つことになる。しかし、 Hに等しい時間内に、A はAの部分Oを通過します。そして、その時間内に、時間Eと時間Hの比で空気よりも厚い物質Zも必ず通過します。なぜなら、物体ZがDよりもEがH を超える分だけ薄い場合、AがZを通過すると、移動速度に反比例する時間、つまりHに等しい時間で通過するからです。次に、 Zに物体がない場合、AはZ をさらに速く通過します。しかし、Zが空虚なときにA がZを通過するのに時間Hがかかると仮定しました。したがって、 Z が満杯であろうと空虚であろうと、A はZ を同じ時間で通過します。しかし、これは不可能です。したがって、 Aが空虚のどの部分でも通過する時間がある場合、この不可能な結果が導き出されます。つまり、A は、それが満杯であろうと空虚であろうと、一定の距離を同じ時間で通過することがわかります。なぜなら、時間と時間の比率と同じ比率で他の物体と対になる物体が存在するからである。[ 2 ]
—アリストテレス、『自然学』第4巻第8節
Plenismは「満ちていること」を意味し、ラテン語のplēnum(英語の「plenty」)に由来し、インド・ヨーロッパ祖語を経て「満ちている」と同源語です。古代ギリシア語では、空虚を表す語はτὸ κενόν(to kenón)です。
この考えは、1530年代にフランソワ・ラブレーが『ガルガンチュア』と『パンタグリュエル』という一連の本の中で「自然は真空を嫌う」として再提示した。 [ 7 ]この理論は、17世紀初頭にガリレオ・ガリレイによって「真空の抵抗」として支持され、再提示された。ガリレオは、吸引ポンプの吸引管で水が一定のレベルより上に上がらないという事実に驚き、この現象には限界があると結論付けた。[ 8 ]ルネ・デカルトは、自身の空間概念と相容れないと考えた空虚を排除するために、原子論の完全解釈を提案した。 [ 5 ]この理論は、ガリレオの弟子であるエヴァンジェリスタ・トリチェリなど、後の科学者によって否定された。トリチェリは水銀を使った実験を再現した。ブレーズ・パスカルはガリレオとトリチェリの実験を再現することに成功し、原理的に完全な真空が達成できない理由はないと考えていた。[ 9 ]スコットランドの哲学者トーマス・カーライルは、1823年にエジンバラ百科事典に掲載された「パスカル」というタイトルの記事の中で、パスカルの実験について言及している。 [ 10 ]
デカルトは、17世紀の「機械論哲学」のもう1つの主要な学派の創始者であり、真空の可能性の問題で原子論に真っ向から反対し、時間、空間、運動の本質に関するアリストテレスの教義を新しい世界観に適合させた、と正当に言えるだろう。