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エルンスト・マッハ | |
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| 生まれる | エルンスト・ヴァルトフリート・ヨーゼフ・ヴェンツェル・マッハ 1838年2月18日 |
| 死亡 | 1916年2月19日（78歳） |
| 市民権 | オーストリア |
| 教育 | ウィーン大学 （1860年博士号、1861年哲学博士号取得） |
| 知られている | マッハバンド マッハダイヤモンド マッハ数 マッハ反射 マッハ波 マッハの原理ニュートンのバケツ論 に対する批判[1]経験批判斜方効果関係主義衝撃波 立体運動刺激 |
| 科学者としてのキャリア | |
| フィールド | 物理学者 |
| 機関 | グラーツ大学 チャールズ・フェルディナンド大学（プラハ） ウィーン大学 |
| 論文 | Über elektrische Ladungen und Induktion (1860) |
| 博士課程の指導教員 | アンドレアス・フォン・エッティングスハウゼン |
| 博士課程の学生 | ハインリヒ・ゴンペルツ・ オットカー・トゥムリルツ |
| その他の著名な学生 | アンドリヤ・モホロヴィッチ |
| サイン | |
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| 注記 | |
エルンスト・ヴァルトフリート・ヨーゼフ・ヴェンツェル・マッハ（/ m ɑː x / MAHKH ;ドイツ語: [ɛʁnst ˈmax] ; 1838年2月18日 - 1916年2月19日）は、オーストリアの物理学者、哲学者であり、衝撃波の物理学に貢献した。流れや物体の速度と音速の比は、彼にちなんでマッハ数と名付けられている。科学哲学者として、彼は論理実証主義とアメリカのプラグマティズムに大きな影響を与えた。[2]アイザック・ニュートンの空間と時間の理論に対する批判を通じて、彼はアルバート・アインシュタインの相対性理論の先駆けとなった。[3]
バイオグラフィー
若いころ
マッハはオーストリア帝国モラヴィア地方クリツェ（ドイツ語：チルリッツ、チェコ共和国ブルノ市の一部）で生まれた。父はプラハのカール＝フェルディナンド大学を卒業し、モラヴィア東部ズリーンの貴族ブレトン家の家庭教師を務めていた。祖父のヴェンツル・ランハウスはチルリッツ領の管理人で、そこの街路の棟梁でもあった。その分野での彼の活動は後にエルンスト・マッハの理論的著作に影響を与えた。いくつかの資料によると、マッハの出生地はチルリッツ登記所があったトゥラニ（ドイツ語：トゥラス、ブルノ市の一部）である。マッハがペレグリン・ヴァイスから洗礼を受けたのもこの地である。後にマッハは社会主義者で無神論者となったが[4] 、彼の理論と人生は仏教に例えられることもあった。ハインリヒ・ゴンペルツは、感覚分析における「自我」に対する現象主義的なアプローチから、マッハを「科学の仏陀」と呼んだ。[5] [6]
マッハは14歳まで両親の指導のもと自宅で教育を受けた。その後クロムニェジーシュ（ドイツ語：クレムシエ）のギムナジウムに入学し、3年間学んだ。1855年にウィーン大学の学生となり、物理学と1学期医学生理学を学び、1860年にアンドレアス・フォン・エッティングスハウゼンの指導の下、論文「電気誘導と誘導について」で物理学の博士号を取得し、翌年には博士号も取得した。初期の研究は光学と音響におけるドップラー効果に焦点を当てていた。
専門的な研究
1864年、マッハはザルツブルク大学の外科教授の職を辞退してグラーツ大学の数学教授に就任し、1866年には物理学教授に任命された。この間、マッハは心理物理学と感覚知覚に関する研究を続けた。1867年、彼はカール・フェルディナンド大学の実験物理学教授に就任し、ウィーンに戻るまでの28年間をそこで過ごした。[7]
マッハの物理学への主な貢献は、火花衝撃波、そして弾道衝撃波の記述と写真撮影である。彼は、弾丸や砲弾が音速よりも速く動くと、その前面の空気が圧縮される仕組みを説明した。シュリーレン写真法を用いて、彼と息子のルートヴィヒは目に見えない衝撃波の影を撮影した。1890年代初頭、ルートヴィヒはジャマン干渉計の改良版を発明し、はるかに鮮明な写真を撮影できるようにした。[7]しかしマッハは心理学や生理学にも多くの貢献をしており、ゲシュタルト現象の予見、斜方効果や抑制に影響された視覚錯覚の一種であるマッハ帯の発見、そして特に人間のバランスを制御するのに役立つ内耳の 非音響機能の発見などである。
マッハの最もよく知られた考えの 1 つは、慣性の物理的起源である、いわゆるマッハ原理です。これはマッハによって書き留められたことはありませんでしたが、フィリップ・フランクによってマッハの言葉として表現されました。「地下鉄が揺れるとき、あなたを倒すのは恒星です。」
マッハは、科学と密接に絡み合いながら発展させた哲学でもよく知られるようになった。[a]マッハは、感覚のみを現実と認める一種の現象論を擁護した。その立場は、原子や分子を心から独立した外部の物とみなす見解とは相容れないように思われた。1897年にウィーン帝国科学アカデミーでルートヴィヒ・ボルツマンが行った講義の後、マッハは「私は原子が存在するとは信じない！」と有名な発言をした。 [9] 1908年から1911年頃、マックス・プランクは、原子の実在性を認めたがらないマッハの態度を物理学と相容れないと批判した。1905年のブラウン運動に関するアインシュタインの研究は、原子の統計的変動によって、直接的な個別感覚的証拠なしにその存在を測定できることを示し、原子論受容の転換点となった。ニュートンの空間と時間に関する立場に対するマッハの批判の一部はアインシュタインに影響を与えたが、後にアインシュタインはマッハが基本的にニュートンの哲学に反対していることに気づき、マッハの物理的な批判は根拠がないと結論付けた。
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1898年、マッハは脳卒中による麻痺から生還し、1901年にウィーン大学を退職してオーストリア議会の上院議員に任命された。1913年にウィーンを離れ、ミュンヘン近郊のファーターシュテッテンにある息子の家に移り、1916年に78歳の誕生日の翌日に亡くなるまで執筆と書簡を書き続けた。[7]
政治
1901年、マッハはオーストリア貴族院議員の任命を受けたが、科学者が貴族の地位に就くのは不適切だと考え、辞退した。[10]彼は社会民主党の政治家ヴィクトル・アドラーと個人的に親交があり[11]、遺言で社会民主党の新聞「アルバイター・ツァイトゥング」に資金を残した。[12]
マッハはヨーロッパ列強の植民地征服を批判し、それは「将来の世代にとって歴史上最も不快な一章となるだろう」と述べた。[13]
物理
マッハの実験物理学における初期の研究のほとんどは、外部の影響下にあるさまざまな媒体における光の干渉、回折、偏光、屈折に集中していました。そこから超音速流体力学の研究が続きました。マッハと物理学者で写真家のペーター・ザルヒャーは、1887年にこの主題に関する論文[14]を発表しました。この論文では、発射体の超音速運動中に観察される音響効果が正しく説明されています。彼らは、発射体が頂点にある円錐形の衝撃波の存在を推測し、実験的に確認しました。 [15]流体の速度と局所的な音速 v p / v sの比は、彼にちなんでマッハ数と呼ばれています。これは、空気力学と流体力学における高速流体運動の説明において重要なパラメーターです。マッハは、マッハの原理として知られる仮説を宇宙論にも貢献しました。[7]
科学哲学
経験批判
1895年から1901年まで、マッハはウィーン大学で新設された「帰納科学の歴史と哲学」の教授職を務めた。[b]マッハは歴史哲学研究において、19世紀と20世紀に影響力を持つ現象主義的な科学哲学を発展させた。マッハは当初、科学法則を実験的事象の要約とみなし、複雑なデータを理解できるようにするために構築したが、後に数学的関数を感覚的現象を記述するより便利な方法として強調した。したがって、科学法則はいくぶん理想化されているものの、感覚を超えて存在する現実よりも感覚を記述することに関係している。[c]
物理科学が自らに課した目標は、事実を 最も単純かつ最も経済的な抽象表現することです。
人間の精神は、その限られた力で、自分自身がほんの一部に過ぎず、決して使い尽くすことも望めない世界の豊かな生活を自分自身の中に反映させようとするとき、経済的に進める十分な理由がある。
現実には、法律には事実そのものよりも少ない内容しか含まれていません。なぜなら、法律は事実を全体として再現するのではなく、私たちにとって重要な側面のみを再現し、残りは意図的に、または必然的に省略されるからです。
物体を、それが動く変化する環境から精神的に切り離すとき、実際に私たちが行っているのは、私たちの思考が固定され、他の感覚よりも比較的安定している感覚のグループを、すべての感覚の流れから切り離すことです。同じような状況で同じような効果を生み出す性質を自然に帰属させると仮定すると、まさにこのような同じような状況を見つける方法がわからないでしょう。自然は一度しか存在しません。私たちの図式的な精神的模倣だけが、同じような出来事を生み出します。
マッハの実証主義は、アレクサンドル・ボグダーノフなど多くのロシアのマルクス主義者に影響を与えた。[16] 1908年、レーニンは哲学書『唯物論と経験批判』を著し、[17]その中でマッハ主義と「ロシアのマッハ主義者」の見解を批判した。彼の主な批判は、マッハの哲学が独我論と、人間以前に自然は存在しなかったという不合理な結論に至ったというものであった。
マッハが言うように物体が「感覚の複合体」、あるいはバークリーが言うように「感覚の組み合わせ」であるならば、必然的に世界全体が私の観念にすぎないことになる。そのような前提から出発すると、自分以外の人々の存在に到達することは不可能である。それは最も純粋な独我論である。…マッハが「感覚的内容」が客観的な現実であり、私たちとは独立して存在することを認めないならば、残るのは「裸の抽象的な」私だけであり、それは間違いなく大文字で斜体で書かれた私であり、「この世界で唯一存在するものだと想像した狂ったピアノ」に等しい。私たちの感覚の「感覚的内容」が外部世界でなければ、空虚な「哲学的」アクロバットに従事するこの裸の私以外には何も存在しない。
— 第 1.1 章「感覚と感覚の複合体」
経験批判主義とは、ドイツの哲学者リヒャルト・アヴェナリウスによって確立され、マッハ、ヨーゼフ・ペッツォルトらによってさらに発展させられた、厳密な実証主義と急進的な経験主義の哲学を指す用語であり、我々が知ることができるのは感覚だけであり、知識は純粋な経験に限定されるべきであると主張している。[18]
マッハは経験批判哲学に従い、物理学の原子理論を提唱したボルツマンや他の人たちに反対した。原子ほど小さなものを直接観察することはできず、当時の原子モデルは一貫していなかったため、マッハにとって原子仮説は不当であり、おそらく十分に「経済的」ではないと思われた。マッハはウィーン学団の哲学者や論理実証主義全般に直接影響を与えた。
マッハの物理理論の理想を凝縮したいくつかの原理は「マッハ物理学」と呼ばれています。
- それは直接観察可能な現象に完全に基づくべきである（彼の実証主義的傾向に沿って）[d]
- 絶対的な空間と時間を完全に排除し、相対的な動きを優先すべきである[19]
- 絶対的な空間と時間に起因すると思われる現象（慣性や遠心力など）は、むしろ宇宙における物質の分布から生じるものとして捉えるべきである。[20]
最後のものは、特にアインシュタインによって「マッハの原理」として取り上げられている。アインシュタインはこれを一般相対性理論の根底にある3つの原理の1つとして挙げている。1930年に彼は「マッハを一般相対性理論の先駆者とみなすのは正当である」と書いている[21]が、マッハは死ぬ前にアインシュタインの理論を否定したようだ[e] 。アインシュタインは、自分の理論がマッハの原理をすべて満たしているわけではないことを知っていたし、その後の理論も、かなりの努力にもかかわらず、すべてを満たしているわけではないことを知っていた。
現象学的構成主義
アレクサンダー・リーグラーによれば、マッハの研究は構成主義として知られる影響力のある視点の先駆けであった。[22]構成主義は、すべての知識は学習者によって受け取られるのではなく構築されると考える。彼は例外的に非二元論的、現象学的立場をとった。急進的構成主義の創始者であるエルンスト・フォン・グラザースフェルトは、マッハを同盟者として認めた。[要出典]
一方、マッハを単に経験主義者、論理経験主義者やウィーン学団の先駆者として見ることも合理的である。この見方では、科学の目的は観察間の機能的関係を詳細に記述することである。「（物理科学が）自らに課した目標は、事実の最も単純かつ最も経済的な抽象表現である。」[c]
影響
フリードリヒ・ハイエクは、 1918年から1921年までウィーン大学に在籍していた頃、「哲学的な議論は基本的にマッハの思想を中心に展開していた」と書いている。 [23]マッハの著作はウィーン学団にも影響を与えたとされ、「論理実証主義の先駆者」と評されている。[24]
マッハの研究はゲシュタルト心理学の「先駆者」であった。[25]
生理
1873年、 [26]マッハと生理学者で医師のヨーゼフ・ブロイアーはそれぞれ独立して平衡感覚（つまり、頭の不均衡の知覚）がどのように機能するかを発見し、脳が内耳の三半規管内の液体の動きから受け取る情報によって平衡感覚が制御されていることを突き止めました。平衡感覚が3つの三半規管に依存していることは1870年に生理学者フリードリヒ・ゴルツによって発見されましたが、ゴルツは平衡感覚を感知する装置の機能を発見しませんでした。マッハは自分の理論をテストするために回転椅子を考案し、フロイド・ラトリフは、この実験がマッハによる絶対空間と運動の物理的概念に対する批判への道を開いたのではないかと示唆しています。[27]
心理学
感覚知覚の分野では、心理学者はマッハをマッハバンドと呼ばれる錯視として記憶しています。この効果は、わずかに異なるグレーの色合いのエッジが接触するとすぐに、人間の視覚システムのエッジ検出をトリガーして、エッジ間のコントラストを誇張します。[7] [28]
マッハは、それ以前にも後にも誰よりも明確に、彼が生理学的空間（特に視覚的空間）と幾何学的空間と呼んだ空間を区別した。[29]
マッハの媒介構造に関する見解は、心理学の分野におけるマッハの見解と平行したBFスキナーの強い帰納主義的立場に影響を与えた。 [30]
エポニム
敬意を表して、彼にちなんで名付けられました:
文献
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- エルンスト、マッハ (1873)。 Optisch-akustische Versuche (ドイツ語)。プラハ：ふくらはぎ。
- エルンスト、マッハ (1900)。 Principien der Wärmelehre (ドイツ語)。ライプツィヒ：ヨハン・アンブロジウス・バルト。
- マッハ、エルンスト (1901)。 「Die Mechanik」（ドイツ語）ライプツィヒ：FAブロックハウス。
- マッハ、エルンスト (1905)。 Erkenntnis und Irrtum: Skizzen zur Psychologie der Forschung (ドイツ語)。ライプツィヒ：ヨハン・アンブロジウス・バルト。
マッハの英語での主な著作:
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- 「飛行中の射出物を撮影する写真」。シッツングスベル。カイザール。アカド。 Wiss.、ウィーン、Math.-Naturwiss。 Cl.（ドイツ語で）。95 (Abt. II): 764–780。 1887。Bibcode :1887AnP...268..277M。土井：10.1002/andp.18872681008。ピーター・スラッチャー
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- 人気科学講演（1895年）；改訂・増補第3版（1898年）
- 「物理的探究の観点から見た空間と幾何学」。モニスト。14 （1）：1–32。1903年。doi：10.5840 / monist190314139。ISSN 0026-9662 。SJB サグデン氏と
- エネルギー保存の原理の歴史と根源（1911）
- 物理光学の原理（1926年）
- 知識と誤り（1976）
- 熱理論の原理（1986）
- 運動知覚理論の基礎（2001）
参照
参考文献
注記
- ^ マッハの物理学、生理学、科学史、科学哲学の相互依存性については、ポール・フェイエアベントがこれら 3 つの流れを切り離そうとした努力に対して、Blackmore 1972、Blackmore (ed.) 1992、Hentschel 1985 を参照。
- ^ マッハの歴史学については、例えば、ウィーンにおけるマッハの影響に関するヘンチェル（1988）を参照。また、スタドラー他（1988）、ブラックモア他（2001）を参照。
- ^ ab抜粋は彼のエッセイ 「物理的探究の経済的性質」から取られ、コッケルマンスによって抜粋され、ブラックモアによって若干修正された。（引用は下記）。
- ^ Barbour 2001、p. 220 には、「マキアンの見解では、システムの特性は粒子の質量とそれらの分離によって尽きるが、分離は相互の特性である。質量を除けば、粒子にはそれ自身の属性はない。それらは三角形の形をしており、単一のものである。ニュートンの見解では、粒子は絶対的な空間と時間に存在している。これらの外部要素は、マキアンの見解では否定されている位置、運動量、角運動量といった属性を粒子に付与する。粒子は 3 つのものになる。絶対的な空間と時間は原子論の重要な部分である」と記されている。
- ^死後に出版された『 物理光学原理』の序文ではアインシュタインの相対論的見解が明確に否定されているが、その文章は真正ではないとの議論もある。(Wolters 2012、pp. 39–57)
引用
- ^ マッハ1919、227ページ。
- ^ ブラックモア 1972年。
- ^ ゾンナート2005、221ページ。
- ^ Cohen & Seeger 1975、p. 158: そしてマッハは、個人的な信念としては、社会主義者であり無神論者でした。
- ^ バーツ 1992、183-199頁。
- ^ Blackmore 1972、p. 293、第 18 章 – マッハと仏教: マッハは論理的には仏教徒であり、非論理的には科学を信じる者であった。
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さらに読む
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- ジョン・T・ブラックモア、板垣良一、田中節子：『エルンスト・マッハの影響は広がる』ベセスダ：センチネル・オープン・プレス、2009年。
- ジョン・T・ブラックモア、板垣良一、田中節子：エルンスト・マッハのグラーツ（1864-1867年）、多くの科学と哲学が開発された場所。ベセスダ：センチネル・オープン・プレス、2010年。
- ジョン・T・ブラックモア：エルンスト・マッハのプラハ 1867-1895 人間の冒険、ベセスダ：センチネル・オープン・プレス、2010 年。
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- ハラー、ルドルフ。シュタードラー、フリードリッヒ編。 （1988年）。Ernst Mach – Werk und Wirkung (ドイツ語)。ウィーン：ヘルダー・ピヒラー・テンプスキー。
- ヘンシェル、クラウス(2013)。 「エルンスト・マッハ」。ヘッセンブルッフ、Arne (編)。科学史の読者ガイド。ロンドン：ラウトリッジ。ISBN 978-1-134-26301-1– テイラーとフランシス経由。
- ホフマン、D. Laitko、H.編。 （1991年）。Ernst Mach – Studien und Dokumente (ドイツ語)。ベルリン。
{{cite book}}: CS1 メンテナンス: 場所が見つかりません 発行者 (リンク) - コッケルマンス、ジョセフ・J.（1968）。科学の哲学。歴史的背景。ニューヨーク：ザ・フリー・プレス。
- Prosser, V.; Folta, J., eds. (1991)、Ernst Mach と物理学の発展 - 会議論文、プラハ: プラハ・カロライナ大学
- ティーレ、ヨアヒム (1978)、Wissenschaftliche Kommunikation – Die Korrespondenz Ernst Machs (ドイツ語)、カステラウン: Hain（選択的な対応あり）。
外部リンク
ウィキメディア・コモンズには、エルンスト・マッハに関連するメディアがあります。
Wikiquote にエルンスト・マッハに関する引用があります。
Wikiquote には、 The Science of Mechanicsに関連する引用があります。
- エルンスト・マッハの書誌。1860年から1916年までの論文と著書のすべてを収録。2016年にウィーンの講師ペーター・マー博士が編集。
- グレッグ・C・エルヴァースがまとめたエルンスト・マッハのさまざまなリンク
- クラウス・ヘンシェル：マッハ、エルンスト、『Neue Deutsche Biographie 15』（1987 年）、605 ～ 609 ページ。
- プロジェクト・グーテンベルクのエルンスト・マッハの作品
- インターネット アーカイブにあるエルンスト マッハの著作またはエルンスト マッハに関する作品
- LibriVoxの Ernst Mach の作品(パブリック ドメイン オーディオブック)
- ポジマン、ポール。 「エルンスト・マッハ」。 『ザルタ』、エドワード N. (編)。スタンフォード哲学百科事典。
- マックス・プランク科学史研究所のバーチャルラボラトリーにおける略歴と参考文献
- エルンスト・マッハ: 感覚の分析 (1897) [ Beiträge zur Analyze der Empfindungen (1886) の翻訳]
- 数学系譜プロジェクトのエルンスト・マッハ
- 「マッハとアヴェナリウスの批判的実証主義」：ブリタニカ百科事典オンライン版の項目