アリスタルコス

サモス島のアリスタルコス (Aristarchus of Samos : 古代ギリシャ語 Ἀρίσταρχος ὁ Σάμιος, Aristarkhos ho Samios; BC 310 年頃 – BC 230 年頃) は古代ギリシャの天文学者・数学者で、彼は最初の既知の太陽中心説を提唱し、太陽を宇宙の中心に置き、地球が 1 年に 1 度太陽のまわりを周回し、1 日に 1 度その軸のまわりを回転するとした。彼は太陽は単に星の 1 つであるというアナクサゴラス (Anaxagoras) の理論を支持した。

アリスタルコスはおよそ BC 310 年にサモス島で生まれてから、アレクサンドリアに移住し、後にギリシャの逍遙学派 (Peripatetic school) の長となったランプサコスのストラトン (Strato of Lampsacus) の学生となった。プトレマイオスによると、アリスタルコスは BC 280 年に夏至 (summer solstice) を観測した。ウィトルウィウス (Vitruvius) が書くことによると、アリスタルコスは 2 つの異なる日時計を作った : 1 つは平坦な円盤で、もう 1 つは半球状であった。アリスタルコスは、地球と比較した時の太陽と月の大きさを評価し、地球から太陽と月までの距離を評価した。彼の評価では、太陽は地球より 7 倍大きく (実際は 109 倍)、これが更にもたらした洞察は、太陽がより大きいため、これが宇宙の最も自然な中心点であって、地球ではないことであった。

アリスタルコスはクロトンのフィロラオス (Philolaus of Croton, BD 470 年頃 - BC 385 年頃) により提唱された概念 ―― 宇宙の中心 (今日の理解では地球の中心) の火 ―― により影響を受けた。アリスタルコスは「中心の火」を太陽の役割に変え、他の惑星を太陽のまわりに正しい距離の順に配置した。

彼以前のアナクサゴラス (Anaxagonas) と同様に、アリスタルコスは星は地球からずいぶん遠くにあるが、単に太陽のような天体ではないかと疑った。彼の天文学の考えは、しばしば拒絶されてアリストテレスとプトレマイオスの地球中心説 (geocentric theory, 天動説) が好まれた。ニコラウス・コペルニクスはアリスタルコスが地動説 ('moving Earth' theory) を持っていたことを知っていた、もっともコペルニクスはこれが太陽中心説 (heliocentric theory) であると気が付いたことはありそうもない。

元々のテキストは失われたが、アルキメデスの本 ―― 「砂の計算者」 (The Sand Reckoner (砂の考察者)、Archimedis Syracusani Arenarius & Dimensio Circuli (シラキューズのアルキメデス、砂岩と円の大きさ)) ―― にの参照で、アリスタルコスが地球中心説の代替仮設として太陽中心モデルを進展させた著作を記述している。

[ゲロン国王 (King Gelon) に対して、] 今ではお気づきのように、「宇宙」(universe) は大半の天文学者が球に与えた名称で、この中心に地球があり、その半径は太陽の中心と地球の中心を結ぶ直線に等しい。これは天文学者から聞かされる普通の説明 (τὰ γραφόμενα) です。しかし、アリスタルコスは「ある種の複数の仮説」から構成される本を書き、ここで設定された仮設の結果として見受けられることは、宇宙は今言及した宇宙よりも何倍も大きいことである。彼の仮説は : 「恒星 (fixed star) と太陽は動くことがなく、地球は円周上で太陽を周回し、太陽は軌道の中央にある」そして恒星の球は太陽と同じ中心にあり、非常に大きいので、地球が回転すると彼が想定する円は、球の中心がその表面に対する比率のように、恒星の距離の比率と同じである。

アリスタルコスが提唱することは、恒星は極端に遠く、古代の宇宙論 (cosmology) はこれを単一の天球に置き、現代の恒星視差 (stellar parallax) は彼のモデルには適用しない。彼は星をとても遠くに設定したため、互いの見かけ上の位置は地球の動きを通して、一定のまゝである。アリスタルコスは、星がとても遠くにある別の太陽であり、とても遠くにあるために視差が観測されないことを前提にして、この問題を調整した。これで、宇宙は信じられているよりも、ずっと大きいことを意味した。

太陽中心の観点は、アリスタルコス (Plutarch) の同時代の人々により、罰当たりと見なされたことは社会一般の誤解である。ルチオ・ルッソ ( Lucio Russo) はこれをプルタルコスの On the Apparent Face in the Orb of the Moon (「月の天体の見える側について」) のくだりのジル・メナージュ (Gilles Ménage) の印刷にたどり、ここでアリスタルコスはストア派の長, 太陽崇拝者, かつ太陽中心説の反対者であるクレアンテス (Cleanthes) と冗談をかわした。プルタルコスのテキストの原稿で、アリスタルコス言っている事は、クレアンテスは不信心で非難さるべきであることであった。メナージュ版はガリレオ (Galileo) とジョルダーノ・ブルーノ (Giordano Bruno) の裁判のすぐ後に出帆され、対格 (accusative) と主格 (nominative) の位置を入れ変えて、不信心と主張されるのはアリスタルコスとした。孤立して迫害されたアリスタルコスのその結果生じた誤解はなお広まっている。

プルタルコスによれば、アリスタルコスは仮説としてのみ太陽中心説を前提としたが、アリスタルコスの 1 世紀後に生存したヘレニズム文明の天文学者のセレウキアのセレウコス (Seleucus of Seleucia) は確定した意見としてこれを主張し、これを実演した。しかし実演の完全な記録は見つかっていない。年長のプリニウス (Pliny the Elder) は後に、彼の博物誌 (Naturalis Historia) で、天の予測のエラーは、地球が中央の位置から移動したことのせいであるか否かを疑った。プリニウスとセネカ (Seneca) は少々の惑星による逆行の動きを、見かけ上の (事実でない) 現象として言及し、これは地球中心説でなく、太陽中心説の意味するところである。それでも、星の視差は何も観測されることがなく、プラトン (Plato), アリストテレス (Aristotle) そしてプトレマイオス (Plolemy) は地球中心説を好み、これは中世を通して信じられた。

太陽が地球と他の惑星よりも随分大きいことに気が付いて、アリスタルコスは惑星が太陽を周回すると結論した。

アリスタルコスによるとされる唯一の既知の本である太陽と月の大きさと距離について (On the Sizes and Distances of the Sun and Moon) は地球中心の世界観に基づいている。歴史的には、太陽の直径に対する角度は 2 度であると記述されているとして読まれてきた、しかしアルキメデス (Archimedes) が「砂の計算者」 (The Sand Reckoner, 「砂の考察者」) の中で述べていることによると、アリスタルコスは半度であるとし、これは 32' あるいは 0.53度の平均値にもっと近い。食い違いは、アリスタルコスのテキストのギリシャ語の用語の測定単位の誤った解釈によるのかも知れない。

アリスタルコスは半月 (half moon, 上弦あるいは下弦 (first or last quarter moon)) に、太陽と月の間の角度は 87° であると主張した。正しい幾何学と不十分な 87° のデータを使用して、アリスタルコスが結論したことは、地球から太陽まで (の距離) は、 18 倍から 20 倍遠くであることである。 (この角度の正確な値は 89°50' に近く、太陽までの距離は月までの距離のおよそ 400 倍である。) 暗黙の不正確な太陽の視差 ―― 3 度よりもわずかに小さい ―― は、 AD 1600 年頃まで天文学者に使用された ―― これには Tycho Brahe が含まれる。アリスタルコスが指摘するように、月と太陽は見かけの角サイズ (angular size) がほとんど等しく、従って、その直径は地球からの距離に比例しなければならない。

「太陽と月の大きさと距離」 (On the Sizes and Distances of the Sun and Moon) の中で、アリスタルコスは、地球との関連で、月と太陽の大きさを議論している。これらの測定とその後の計算を達成するために、彼は月食の観測中に作成したキーになるメモを使用した。これらの最初のものは、地球の影が月を完全に覆うために必要な時間と、月が影の中にどれほど長くとどまる時間から構成された。これは影の角半径を見積もるために使用された。ここから、月に関連する影で作られる円錐の幅を使用して、彼は、これが完全な、非中心的食における月の直径の 2 倍であることを決定した。これに付け加えて、アリスタルコスは、影の長さが、地球から月の距離の 2.4 倍程度に延長していることを見積もった。

これらの計算を使用して、地球から太陽まで、及び地球から月までの、彼が見積もった距離と共に、彼は三角形を構成した。すでに距離に使用したものと類似の幾何学を適用して、彼は月の直径が地球の直径のほゞ 1/3 であることを決定できた。太陽の大きさを評価するために、アリスタルコスは太陽の地球への距離と、月の地球からの距離の比例を考察し、これは長さがおおよそ 18 倍から 20 倍であることを見つけた。従って、太陽の大きさは月よりもおよそ 19 倍幅が広く、地球の直径のおよそ 6 倍になる。

月のクレーターのアリスタルコス (Aristarchus)、小惑星 3999 アリスタルコス ( 3999 Aristarchus)、そして望遠鏡のアリスタルコス (Aristarchos) は彼にちなんで命名された。