道具

道具とは、周囲の環境の特徴を変えたり、特定のタスクを達成するのに役立つ、個人の能力を拡張できる物体です。多くの動物が簡単な道具を使用しますが、石器の使用が数百万年前に遡る人間だけが、道具を使って他の道具を作るのが観察されています。

石、骨、木などの材料で作られた初期の人類の道具は、食料の準備、狩猟、武器の製造、衣服や陶器などの有用な工芸品や工芸品を生産するための材料の加工、住宅、企業、インフラ、輸送機関の建設に使用されていました。金属加工の発達により、新しいタイプの道具が可能になりました。動物の力、風、蒸気などのエネルギー源を利用することで、ますます複雑な道具でさらに幅広いアイテムを生産できるようになり、産業革命は道具の使用における変曲点を示しました。19世紀と20世紀に広範囲にわたる自動化が導入されたことで、道具は最小限の人間の監視で動作できるようになり、人間の労働生産性がさらに向上しました。

さらに、体系的または調査的な思考をサポートする概念は、多くの場合「ツール」または「ツールキット」と呼ばれます。

ツールの意味についての常識的な理解は広く普及していますが、いくつかの正式な定義が提案されています。

1981年、ベンジャミン・ベックは道具の使用に関する広く使われている定義を発表しました。^[1]これは次のように修正されました。

使用者が使用中または使用前に道具を手に持ち直接操作し、道具の適切かつ効果的な向きに責任を持つ場合、別の物体、別の生物、または使用者自身の形状、位置、または状態をより効率的に変更するために、取り付けられていない、または取り付けられた操作可能な環境物体を外部から使用すること。^[2]

他にも、より簡潔な定義が提案されています。

将来の使用のために運搬または保管される物体。

— フィン、トレゲンザ、ノーマン、2009年。^[3]

動物が実現する物理的な影響力を拡大する手段として、動物自身の身体または付属器以外の物理的な物体を使用すること。

— ジョーンズとカミル、1973年^[4]

目的に合うように改造された物体... [または] 環境に変化をもたらし、それによって目標の達成を容易にするために何らかの方法で使用または改造された無生物。

— ハウザー、2000年^[5]

人類学者は、道具の使用は人類の進化において重要なステップであったと考えています。^[6]道具は人類（ホモ・サピエンス）と野生のチンパンジーの両方で広く使用されているため、道具の最初の日常的な使用は2つの類人猿種間の分岐以前に行われたと広く考えられています。^[7]しかし、これらの初期の道具は、棒などの腐りやすい材料で作られていたか、道具として他の石と区別がつかない未加工の石で構成されていた可能性があります。

石器の年代は約250万年前に遡ります。^[8]しかし、2010年の研究では、アウストラロピテクス・アファレンシスという人類種が石器で動物の死骸を彫って肉を食べていたことが示唆されています。この発見により、人類が石器を使用した最古の記録は約340万年前まで遡ります。 ^[9]エチオピアでは少なくとも260万年前にさかのぼる実際の道具が発見されています。^[10]最も古い石器の形態として識別できるのは手斧です。

最近まで、発掘現場から発見された武器は、研究され、重要視された「原始人」の唯一の道具でした。現在では、より多くの道具が文化的、歴史的に重要なものとして認識されています。狩猟だけでなく、食事の準備、「...ナッツの採取、皮革細工、穀物の収穫、木工」などの他の活動にも道具が必要でした。 ^[11]このグループには「剥片石器」が含まれます。

道具は、古代人類が食物連鎖の頂点に登りつめるために使用した最も重要なアイテムである。道具を発明することで、槍や弓を使って獲物を殺すなど、人間の体ではできないことを成し遂げることができた。なぜなら、彼らの歯は多くの動物の皮膚を突き刺すほど鋭くなかったからである。ホミニンの変化のきっかけとなった「狩猟者」という存在は疑問視されてきた。考古学的な遺跡の骨に残された痕跡に基づくと、先史時代の人類は自らの食物を殺すのではなく、他の捕食動物の死骸を漁っていたことが今ではより明らかになっている。^[12]

多くの道具は先史時代や記録に残る歴史の初期の時代 に作られましたが、考古学的証拠から開発と使用の日付がわかります。 ^{[13] [14] [15]}

6つの古典的な単純機械（車輪と車軸、てこ、滑車、傾斜面、くさび、ねじ）のいくつかはメソポタミアで発明されました。^[16]車輪と車軸のメカニズムは、紀元前5千年紀に現在のイラクで発明されたろくろで初めて登場しました。 ^[17]これにより、紀元前4千年紀初頭のメソポタミアで車輪付き車両が発明されました。 ^[18]てこは、紀元前 3000年頃にメソポタミアで登場した最初のクレーン機械であるシャドーフ揚水装置で使用され、^[19]その後、 紀元前2000年頃に古代エジプトの技術に使用されました。^[20]滑車の最も古い証拠は、紀元前2千年紀初頭のメソポタミアにまでさかのぼります。^[21]

最後に発明された単純な機械であるスクリュー [22] は、新^{アッシリア}時代(紀元前 911-609 年)のメソポタミアで初めて登場しました。 ^[21]アッシリアの王セナケリブ(紀元前 704-681 年) は、自動水門を発明し、最大 30 トンの重さの水スクリューポンプを初めて使用したと主張しています。このポンプは、「ロストワックス」法ではなく、2 つの部分からなる粘土の型を使用して鋳造されました。^[23]ジェルワン水道橋 (紀元前 688 年頃)は、石のアーチで作られ、防水コンクリートで裏打ちされています。^[24]水車と水車の最も古い証拠は、紀元前 4 世紀の古代近東、^[25]具体的には、紀元前 350 年より前のペルシア帝国、メソポタミア (イラク) とペルシア(イラン)の地域にまでさかのぼります。^[26]この水力の先駆的な利用は、おそらく機械エネルギーの最初の利用であった。^[27]

古代ギリシャと古代ローマでは、水車などの新しいエネルギー源が体系的に採用され、機械装置の使用が大幅に拡大しました。暗黒時代を通じて、風車が加わり、機械装置の使用は拡大しました。

産業革命では、工作機械が新しい道具の生産の急増を引き起こした。産業革命以前の機械は、様々な職人によって作られた。製粉工は水車や風車を作り、大工は木造のフレームを作り、鍛冶屋や旋盤工は金属部品を作った。木製部品は温度や湿度によって寸法が変わるという欠点があり、また様々な接合部が時間の経過とともに緩む傾向があった。産業革命が進むにつれて、金属部品やフレームを持つ機械がより一般的になった。^{[28] [29]}

金属部品のその他の重要な用途は、銃器や機械ネジ、ボルト、ナットなどのねじ留め具であった。部品の製造には精度も必要であった。精度があれば、機械の作動性が向上し、部品の互換性が高まり、ねじ留め具の標準化が可能になる。金属部品の需要により、いくつかの工作機械が開発された。それらの起源は、18世紀に時計メーカーや科学機器メーカーが小型の機構を一括生産できるように開発したツールにある。工作機械が登場する前は、金属はハンマー、ヤスリ、スクレーパー、のこぎり、ノミなどの基本的な手工具を使用して手作業で加工されていた。その結果、金属機械部品の使用は最小限に抑えられた。手作業による生産方法は非常に手間がかかり、コストがかかり、精度を達成するのは困難だった。^{[30] [31]工作機械は、その固有の精度により、}交換可能な部品の経済的な生産を可能にした。^{[28] [29] [32]}

工作機械の例としては、以下のものがある。^{[28] [29]}

ナノテクノロジーの支持者は、ツールが微細化していくにつれて同様の急増が起こると予想している。^{[33] [34]}

ツールは基本的な機能に応じて分類できます。

• ナイフ、鎌、大鎌、手斧、斧などの切削工具や刃物は、狭い面に沿ってせん断力を生み出すくさび形の道具です。理想的には、工具の刃先は切断する材料よりも硬くなければなりません。そうでないと、繰り返し使用すると刃が鈍くなります。しかし、弾力性のある工具であっても、刃先の変形摩耗を取り除くプロセスである定期的な研ぎが必要になります。切削工具の他の例としては、ゴッジ^[35]やドリルビット^[36]などがあります。
• 移動ツールは、大小さまざまなアイテムを動かす。その多くは、使用者に機械的利点を与えるてこである。力を集中させるツールの例には、釘を動かすハンマーや杭を動かすモールなどがある。これらは、表面に物理的な圧縮を加えることによって動作する。ドライバーの場合、力は回転であり、トルクと呼ばれる。対照的に、金床は、叩かれたときに物体が動かないようにすることで、ハンマーで叩かれる物体に力を集中させる。筆記具は、インクカートリッジを作動させるために、圧縮によって表面に液体を送り込む。ペンチ、手袋、レンチなどでナットやボルトをつかんで回すのも、同様にトルク（回転力）を加えることによってアイテムを動かす。^[37]
• ライターやバーナーなど、温度や発火などの化学変化を起こす道具。
• ガイド、測定、認識ツールには、定規、メガネ、定規、センサー、定規、セオドライト、顕微鏡、モニター、時計、電話、プリンターが含まれます。
• 金型、治具、こてなどの成形ツール。
• 溶接機、はんだごて、リベットガン、ネイルガン、グルーガンなどの締結工具。
• コンピュータ、IDE、スプレッドシートなどの情報およびデータ操作ツール

いくつかのツールは、他のツールの組み合わせである場合があります。たとえば、目覚まし時計は、測定ツール (時計) と認識ツール (アラーム) の組み合わせです。これにより、目覚まし時計は、上記のすべてのカテゴリに該当しないツールになります。

保護具は作業の遂行に直接役立つものではなく、通常の衣服のように作業者を保護するだけなので、保護具を道具とみなすかどうかについては議論がある。保護具は道具の一般的な定義を満たしており、多くの場合、作業の完了に必要である。個人用保護具には、手袋、安全メガネ、耳栓、バイオハザードスーツなどが含まれる。^[38]

多くの場合、意図的または偶然により、ツールは 1 つ以上の他のツールと主要な機能属性を共有しています。この場合、一部のツールは、間に合わせの解決策として、または実用的な効率の問題として、他のツールの代わりに使用できます。「1 つのツールですべてを実行」は、すべての作業現場にすべての専用ツールを実際に持ち込むことができない作業者にとって、ある程度重要なモットーです。たとえば、必ずしも一日中工場で作業しているわけではなく、顧客の家で作業を行う必要がある大工などです。ツールの代替は、大きく 2 つのクラスに分けることができます。「意図的」または「多目的」の代替と、間に合わせの代替です。「意図的」な代替は、1 つのツールのみを使用して複数のタスクを実行するように特別に設計されたツールです。

代替は、人間の創意工夫が働き、ツールが意図しない目的に使用される場合、「間に合わせ」です。たとえば、車のコントロールアームをボールジョイントから取り外すために、音叉を使用する代わりに長いドライバーを使用します。多くの場合、ツールの設計上の二次機能は広く知られていません。たとえば、多くの木材切断ハンドソーは、特別な形状のハンドルを組み込むことで正方形を統合しており、ハンドルの適切な部分をエッジに合わせ、ソーの背面のエッジに沿って刻むことで、90°と45°の角度をマークできます。後者は、「すべてのツールはハンマーとして使用できます」という格言によって説明されています。ほとんどすべてのツールはハンマーとして機能するために使用できます^[39]が、意図的にハンマーとして設計されているツールはほとんどなく、元のツールと同じように機能するものはさらに少ないです。

工具は、多くの機械装置の代用としてよく使われます。特に古い機械装置ではそうです。多くの場合、安価な工具で、欠けている機械部品の代わりをすることができます。車の窓のローラーはペンチで代用できます。トランスミッションシフターやイグニッションスイッチはドライバーで代用できます。繰り返しますが、これらは、意図しない目的で使用されている工具、つまり間に合わせの代用と見なされます。回転工具などの工具は、「設計による」代用、または「多目的」と見なされます。このクラスの工具は、少なくとも 2 つの異なる機能を持つ 1 つの工具の使用を可能にします。「多目的」工具は、基本的に 1 つのデバイス/工具に複数の工具が入っています。このような工具は、回転工具のように多くの異なるアタッチメントが付属する電動工具であることが多いため、電動ドリルは「多目的」工具であると言えます。^[40]

マルチツールとは、複数のツールを 1 つのポータブル デバイスに組み込んだハンド ツールです。スイス アーミー ナイフは、最も古い例の 1 つです。^[41]他のツールには、主な目的がありますが、他の機能も組み込まれています。たとえば、ラインマンのペンチにはグリッパーとカッターが組み込まれており、ハンマーとしてよく使用されます。^[39]また、一部のハンドソーには、刃の鈍いエッジとソーのハンドルの間に直角の四角形が組み込まれています。これもまた、1 つに複数のツールが含まれているため、「多目的」ツールのカテゴリになります (多用途と多目的は同じ意味で使用できます。ハンド アックスと比較してください)。これらの種類のツールは、仕事をするために移動する多くの異なる職人の目を引くように特別に作られました。これらの労働者にとって、これらの種類のツールは、1 つのツールまたは 1 つのデバイスで複数の異なることを実行できるため、革命的でした。この新しいツール革命により、移動中の職人は作業現場にそれほど多くのツールを持ち運ぶ必要がなくなり、スペースが車両や運転する荷馬車に制限されることがなくなります。多目的ツールは、多くの異なるツールを扱わなければならないという問題を解決します。

動物による道具の使用は、動物が食料や水の獲得、身だしなみ、防衛、コミュニケーション、レクリエーション、建設などの目的を達成するためにあらゆる種類の道具を使用する現象である。^{[42]道具の使用はもともと}人間だけが持つスキルであると考えられていたが、道具の使用には高度な認知レベルが必要となる。^[43]道具を構成するものの定義、したがってどの行動が道具使用の真の例と見なせるかについては、かなりの議論がある。^{[42] [44]}観察により、サル、類人猿、ゾウ、いくつかの鳥、ラッコなど、多くの種が道具を使用できることが確認されている。現在、人間と道具のユニークな関係は、道具を使って他の道具を作る唯一の種であるということと考えられている。^{[42] [45]}

霊長類は、狩猟や食料・水の収集、雨よけ、自己防衛のために道具を使うことでよく知られている。チンパンジーは道具の使い方に関してしばしば研究の対象となっており、最も有名なのはジェーン・グドールによるものである。チンパンジーは人間と近縁である。他の霊長類、特に類人猿やサルの野生での道具使用は比較的一般的であると考えられているが、野生の霊長類の多くは主に自然環境下で人間の影響なしに生活しているときに遠くから、または短時間観察されるだけであるため、その全容はほとんど文書化されていない。^{[42] [44]}霊長類による新しい道具使用の中には、特定の独特な霊長類文化の中で局所的または孤立した形で発生するものがあり、文化的学習を通じて社会的に結びついた霊長類の間で伝達され、実践されている。^[43]チャールズ・ダーウィンの著書『人間の由来』など多くの有名な研究者がサル（ヒヒなど）の道具使用について言及している。 ^{[42] [44] [46]}

他の哺乳類では、野生のゾウも飼育下のゾウも、鼻と足を使って道具を作ることが知られている。主にハエを叩いたり、引っかいたり、掘った水たまりを塞いだり（水が蒸発しないように再び塞ぐため）、手の届かないところにある餌に手を伸ばしたりするために使われる。特に他の多くの社会性哺乳類が道具を使うのが観察されている。シャーク湾のイルカの群れは、餌探し中にくちばしを守るために海綿動物を使う。ラッコは岩やその他の硬い物体を使って餌（アワビなど）を落としたり貝を割ったりする。食肉目の哺乳類の多く、あるいはほとんどが道具を使うのが観察されており、獲物の殻を捕らえたり割ったり、引っかいたりするのに使われることが多い。^{[42] [44] [46]}

カラス科の鳥類（カササギ、ワタリガラス、カラスなど）は、（鳥類の中では）脳が大きく、道具を使うことでよく知られています。ニューカレドニアガラスは、自分で道具を作る数少ない動物の1つです。彼らは主に、幼虫を捕まえたり刺したりするために、小枝や木材（時には金属ワイヤー）でプローブを作ります。一部の鳥の道具使用は、巣の複雑さに最もよく表れているかもしれません。テイラーバードは巣を作るために「ポーチ」を作ります。ハタオリドリなどの一部の鳥は、さまざまな物体や材料を使用して複雑な巣を作りますが、その多くは特定の鳥がその独特の性質のために特に選択しています。キツツキフィンチは、幼虫を捕まえたり刺したりするために木に小枝を差し込みます。オウムは、ナッツをくさびで固定する道具を使用することがあり、これにより、ナッツの中身を飛ばさずに外殻を割ることができます。人間の活動を利用する鳥もいる。例えば、日本のハシボソガラスは、クルマの前にナッツを落として割る。^{[42] [44] [46]}

いくつかの魚類は、貝を狩って割ったり、手の届かないところにある食べ物を取り出したり、巣を作る場所を空けたりするのに道具を使う。頭足動物の中では（おそらく無脊椎動物の中では唯一、あるいはある程度は観察されていないが）、タコは比較的頻繁に道具を使うことが知られており、例えばココナッツの殻を集めて隠れ家を作ったり、岩を使って障壁を作ったりする。^{[42] [44] [46]}

さらに、体系的または調査的な思考をサポートする概念は、しばしば「ツール」と呼ばれます。たとえば、ヴァネッサ・ダイは、研修中の教師に対して「反省のツール」や「専門的な実践を磨くのに役立つツール」と呼んでいます。^{[47]フランスの科学者}クロード・ベルノーの言葉を引用して、物理的ツールと概念的ツールの関係を示しています。

目的を果たしたアイデアは、使い古した鈍いメスを変えるのと同じように、変えなければなりません。 ^[47]

同様に、 「出産場所を計画する際に、女性とそのパートナーが自信を持って十分な情報に基づいた決定を下せるようにするために開発された」意思決定プロセスは、「出産選択ツール」として説明されています。

このツールは、適切な場合には病院外での治療を検討するよう女性に奨励している。^[48]

「ツールキット」という概念は、国際労働機関によって、世界的な労使関係の改善に適用可能な一連のプロセスを説明するために使用されています。^[49]

電話は、あるレベルでは会話をしている2人の人間を結びつけるコミュニケーションツールです。また、別のレベルでは各ユーザーと通信ネットワークを結びつけます。メディアと通信技術の領域において、人間とツールの関係における直感に反する側面が初めて広く認識されるようになりました。ジョン・M・カルキンは「人間がツールを形作り、ツールが人間を形作る」とよく言っています。^[50]ある学者はこれをさらに広げて「人間は刺激的で力を与えるテクノロジーを創り出すが、テクノロジーによって影響を受け、強化され、操作され、さらには囚われることもある」と述べています。^[51]

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