CivAtlas / 科学史
科学史の年表とインタラクティブな地図
数、物質、生命、宇宙についての問いを、時間と場所を越えてたどります。読書ガイドのルートから始めても、時代を閲覧しても、インタラクティブな地図で記事を探してもかまいません。
科学史の読書ガイド
選ばれた記事をたどる三つのルートです。一つの問いを時代を越えて追い、それぞれの地点を読む理由を示します。
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問いをたどる
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証拠を比べる
写本、実験、モデル、刊行論文が、特定の主張をどのように支えるかを読みます。
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どの記事も地図と年表で開けます。分野や主題で絞り込み、自分の探索を続けてください。
探究の六つの時代
古代の技術、数学の伝統、科学機関、現代の発見では、目的や証拠が異なります。「最初の発見」に関する説明では、記録が不確かだったり、複数の貢献者がいたりする場合に、必要な留保を残しています。
収録記事
バビロニアの粘土板に記された直角三角形の数
プリンプトン322には、直角三角形の辺の間の高度な関係を示す六十進法の数表が残されている。
リンド・パピルスが伝える分数と測定
書記アハメスは、先行する資料をもとに、割り算、分数、面積、体積に関する数学の問題を書き写した。
ヒポクラテス派の著作が追う症状と環境
ヒポクラテス派の著作は、病気を症状、食事、環境と関連づけている。統一された一人の見解ではなく、複数の著者による文献である。
ユークリッドの『原論』が築く証明の連鎖
『原論』は先行する幾何学と整数論を整理し、定義と基本的な前提から導かれる命題として構成している。
アリスタルコスが考えた、動く地球
アリスタルコスは太陽を中心とするモデルを提案した。その地動説の著作は失われており、主に他の古代の著者を通じて知られている。
アルキメデスが多角形で円を挟む
内接多角形と外接多角形を用いて、アルキメデスは円周と直径の比を、証明可能な上限と下限の間に置いた。
張衡の地動儀：地震を装置で捉える試み
史料には、洛陽で地震の方向を示す装置が記されている。元の仕組みは失われており、復元についても議論が続いている。
プトレマイオスが幾何学で天を計算する
『アルマゲスト』は、観測、恒星表、幾何学的モデルを組み合わせ、地球が静止する枠組みのなかで天体の位置を予測する。
ガレノスの解剖学が結びつけた観察と類推
動物の解剖と臨床経験がガレノスの影響力ある解剖学を支えたが、動物の構造を人間に当てはめることで誤りも生まれた。
劉徽が『九章算術』の解法の理由を説く
劉徽は伝来の数学的手順に注釈を加え、円の近似法を含め、計算を幾何学的な推論と結びつけた。
『アーリヤバティーヤ』が数表を天文学に用いる
アーリヤバタのサンスクリット韻文は、正弦表、食の計算、地球の自転の説明を含む数理天文学を整理している。
ブラーマグプタが算術の規則にゼロを組み入れる
『ブラーマスプタシッダーンタ』は、ゼロと正負の数の規則を示し、ゼロを単に空位を示す記号以上のものとして扱っている。
フワーリズミーが方程式の解法を代数学に整理する
フワーリズミーは、相続、商取引、測量などの実際の必要に応じて、一次方程式と二次方程式を体系的に説明した。
ラーズィーが天然痘と麻疹の症状を比較する
ラーズィーの医学著作は、臨床的な比較を通じて天然痘と麻疹を区別し、経験を批判的に議論できる資料へと変えた。
イブン・アル＝ハイサムが光、視覚、実験を結びつける
『光学の書』は幾何学、視覚の探究、実験を組み合わせ、目から放出される光線ではなく、目に入る光によって視覚を説明した。
沈括が磁針と地理的な方位を比較する
『夢渓筆談』は地形や自然現象の観察とともに、磁針が地理的な南からずれることを論じている。
蘇頌と協力者が天体観測、表示、時刻の通知を統合する
蘇頌、韓公廉らは、観測、天体の表示、時報を結びつける水力式の天文時計塔を建設した。
マラーゲが観測と惑星モデルの批判を組織する
トゥースィーの天文台は、地球中心の枠組みで惑星モデルを組み直しながら、機器、観測者、書物を一か所に集めた。
マヤの絵文書が金星と食の周期を表にする
ドレスデン・マヤ絵文書は、暦、金星、食に関する計算を表に整理し、現存する写本よりも古い知識を伝えている。
コペルニクスが動く地球の宇宙像を刊行する
ニュルンベルクで印刷された『天球の回転について』は、円運動の仕組みを残しながら、地球の自転と太陽周回軌道によって惑星運動を再構成した。
ヴェサリウスが人体と図で旧来の解剖学を検証する
バーゼルで刊行された『人体の構造について』は、人体解剖、詳細な図、本文を組み合わせ、ガレノスから受け継がれた記述に異議を唱えた。
ケプラーが楕円軌道を観測で検証する
ティコ・ブラーエの火星観測を用い、ケプラーは一様な円軌道に代えて、楕円と面積速度一定の関係を示した。
『星界の報告』が望遠鏡の観測を公の議論に持ち込む
ガリレオは、凹凸のある月、無数の恒星、木星の衛星を報告し、新たな観測によって受け継がれた天の姿に疑問を投げかけた。
『幾何学』が曲線と方程式を結びつける
デカルトは代数的な操作を用いて幾何学の問題を調べ、曲線と方程式を結びつけることに貢献した。
パスカルとフェルマーが確率の計算法を手紙で交わす
中断されたゲームをきっかけに、パスカルとフェルマーは可能な結果を比較し、賭け金の公平な分配を計算した。
ライプニッツが微分法を発表する
規則と微分記法によって、接線や極値に関する問題が、より一般的な計算法へと変わった。
『プリンキピア』が力学で地上と天を結ぶ
ニュートンは運動の法則と万有引力を、地上の物体、惑星、衛星を結びつける数学的枠組みに整理した。
リンネが自然を表に整理する
『自然の体系』初版は動物、植物、鉱物を表にまとめ、後の版で改訂され続ける共通の枠組みを博物学者に提供した。
オイラーがつながりによって七つの橋を説明する
オイラーは陸地同士のつながりを調べ、ケーニヒスベルクの七つの橋をそれぞれちょうど1回ずつ渡る経路は存在しないと証明した。
ラヴォアジエが化学を組み直す
ラヴォアジエの『化学原論』は、慎重な秤量、酸素に基づく燃焼の説明、改訂された化学用語を、体系的な教育の枠組みに結びつけた。
ジェンナーが牛痘の接種を試す
ジェンナーはジェームズ・フィップスに牛痘の材料を接種し、その後、天然痘を防ぐ効果を調べた。発表と広い普及は後に続いた。
ボルタの電堆が持続的な電流を供給する
金属板と湿ったセパレーターを交互に重ねることで、短い静電放電より長く続く電流が得られた。
『整数論研究』が整数の理論を体系化する
ガウスは合同式、二次形式、相互法則を結びつけ、数論を体系的に記述した。
ドルトンが原子で化合の比率を説明する
『化学哲学の新体系』第1巻は、元素、原子量、化合の比率を、物質の定量的な説明のなかで結びつけた。
アボガドロが同体積の気体の分子数は等しいと提案する
温度と圧力が等しいとき、同じ体積の気体には同じ数の分子が含まれる。これは気体の化合体積を理解するための仮説だった。
エルステッドが電流による磁針の振れを見いだす
導線の近くに置いた磁針によって、電流と磁気の間の、実験で検証できるつながりが示された。
オームが回路実験を数学で表す
オームは電流の測定を、今日では電圧、電流、抵抗で表す関係の数学的分析と結びつけた。
ロバチェフスキーが異なる平行線公準の幾何学を探る
ロバチェフスキーは、ユークリッドの平行線公準を置き換えると何が導かれるかを探究する幾何学を発表した。
ファラデーが電磁誘導を実証する
一方の回路の変化が、近くのコイルに短時間だけ電流を生じさせた。ファラデーは続いて、磁気や運動によって電流を発生させる別の方法も調べた。
ラヴレスがプログラム可能な機械を探る
ラヴレスは、バベッジの解析機関についてのメナブレアの説明に、演算、ベルヌーイ数の手順、数値計算を超える可能な用途に関する注釈を加えて拡張した。
ジュールが力学的な仕事と熱を比較する
落下する重りで液体中の羽根を回すことで、ジュールは力学的な仕事と、それによる温度上昇を比較した。
ブールが論理と確率に代数を取り入れる
ブールは類と論理関係を記号演算で表し、後にスイッチ回路や計算機へ応用される数学的な道具を提供した。
『種の起源』が自然選択を論じる
ダーウィンは自然選択について一貫した論証をまとめた。ウォレスも独立に似た仕組みを考え出しており、二人の論考は1858年に共同で発表された。
マクスウェルが場によって電気、磁気、光を結ぶ
場の数学的理論が電気的・磁気的過程を結びつけ、光を電磁的な擾乱として説明した。
メンデルがエンドウの交配を数えて遺伝を調べる
『植物雑種に関する実験』は、管理された交配、明確な形質、子の数の集計を組み合わせて遺伝を調べた。
周期表が予測の道具になる
メンデレーエフは元素を原子量と化学的性質で並べ、未発見の元素のために空欄を残した。マイヤーらの化学者も周期体系に貢献した。
カントールが無限集合の大きさの違いを証明する
カントールは、実代数的数は列挙できる一方、ある区間の実数すべてを同じようには列挙できないことを示した。
コッホが結核の原因となる細菌を報告する
コッホは染色、培養、動物実験を組み合わせて結核菌と結核を結びつけ、感染症の実験的な研究を前進させた。
ヘルツが火花装置で電磁波を調べる
送信回路と受信回路によって、電磁的な擾乱の伝播、反射、定在波、偏波が明らかになった。
放射能がキュリー夫妻を新元素へ導く
マリとピエール・キュリーは放射能の測定を用い、鉱石中の未知の成分を調べた。ラジウムの報告には、協力者ギュスターヴ・ベモンも加わっていた。
プランクが黒体理論にエネルギー要素を導入する
黒体放射の分布を説明するため、プランクは統計的な導出に、振動数に比例する有限のエネルギー要素を用いた。
特殊相対性理論が空間と時間を問い直す
アインシュタインは相対性原理と真空中の光速度不変を用い、慣性系の観測者が時間、長さ、運動をどのように比較するかを考え直した。
アンモニア合成が実験室から工業へ進む
ハーバーとル・ロシニョールが高圧循環装置を実演し、その後、ボッシュ、ミッタシュ、BASFのチームが工業規模への拡大に取り組んだ。
散乱実験が示す、原子の小さな中心部
ラザフォードはガイガーとマースデンの散乱結果を、正電荷と原子質量の大部分を非常に小さな中心領域に置くモデルで解釈した。
ウェゲナーが大陸移動の証拠を結びつける
大陸の輪郭、岩石、化石、過去の気候の証拠が、離れた大陸はかつて一つにつながっていたというウェゲナーの主張を支えた。
一般相対性理論が重力と時空の幾何学を結ぶ
アインシュタインの場の方程式は、物質とエネルギーを、曲がった時空の幾何学と関連づけた。
量子力学が複数の定式化を通じて発展する
ハイゼンベルク、ボルン、ヨルダン、シュレーディンガー、ディラックらが、行列、波動、確率による方法を発展させ、微視的な物質の記述を変えた。
ペニシリンの出発点は完成した薬ではなく観察だった
フレミングは、カビのコロニーの近くで細菌が増殖しないことを観察した。ペニシリンを使用可能で広く生産される薬にするには、後の共同研究による突破口が必要だった。
ラマンとクリシュナンが散乱光の変化を見いだす
カルカッタでラマンとクリシュナンは、散乱光のごく一部に振動数の変化を観察し、分子の性質を識別する新しい道を開いた。
ゲーデルが形式的証明の限界を示す
ゲーデルは、実効的に公理化され、算術を表現するのに十分な強さを持つ形式体系の限界を示した。
チューリングが計算の限界をモデル化する
チューリングは記号を読む抽象的な機械で計算を研究し、万能機械を記述した。これは数学的モデルであり、完成した電子計算機ではなかった。
点接触トランジスタが信号を増幅する
ベル研究所で、バーディーンとブラッテンはゲルマニウムと金属接点を用いて信号を増幅し、半導体エレクトロニクスの新たな方向を開いた。
マンチェスターのBabyが電子メモリに保存されたプログラムを実行する
ウィリアムズ、キルバーン、トゥーティルの実験機は、電子メモリから命令を取り出し、プログラム内蔵方式の計算がハードウェアで実行できることを示した。
シャノンが情報と通信に数学的な枠組みを与える
『通信の数学的理論』は不確実性、符号化、雑音のある伝送を結びつけ、現代の情報理論の基礎を築いた。
DNA二重らせんがモデルと証拠から姿を現す
ワトソンとクリックは二重らせんモデルを提案した。化学的証拠とともに、フランクリン、ゴスリング、ウィルキンスらの回折研究が不可欠だった。
FORTRANが数式を効率的な機械語に変換する
バッカス率いるIBMのチームは、数式指向のプログラミング言語をIBM 704の機械命令へ変換するコンパイラを提供した。
初の人工地球衛星が軌道に到達する
ソビエト連邦はスプートニク1号を地球周回軌道へ打ち上げた。電波信号と軌道追跡は、宇宙探査と観測の新しい段階を開いた。
集積回路が部品と配線を半導体上にまとめる
キルビーの動作する回路と、ノイスの平面型集積の構想は、電子部品とその配線を一緒に製造するための異なる道を示した。
長期の二酸化炭素測定がキーリング曲線を示す
マウナロアでの精密な大気中二酸化炭素測定は、季節変動と継続的な長期増加を徐々に区別していった。
中国のチームが結晶ウシインスリンを合成する
中国科学院と北京大学の研究者が共同で、生物活性を持つ結晶ウシインスリンの化学全合成を達成した。
プレートテクトニクスが海洋、地震、動く大陸を結びつける
マッケンジー、パーカー、モーガン、ル・ピションらは、球面上を動くプレートをモデル化し、海洋底拡大、地震、断層系を世界的な枠組みで結びつけた。
アポロ11号が初の有人月面着陸を達成する
アームストロングとオルドリンが着陸し、コリンズは月周回軌道にとどまった。試料、機器、写真が、月科学に新たな直接の証拠を与えた。
ARPANETがパケット交換で研究用コンピューターを結ぶ
ARPANETの初期ノードはパケット交換で計算資源を共有し、後のネットワーク間接続のための重要な実験的基盤を生んだ。
アルテミシニン研究が抽出と単離を通じて進む
屠呦呦のチームは低温抽出法を改善し、強い抗マラリア活性を持つ抽出物を得て、初期の臨床観察と活性物質の単離を進めた。
誤差逆伝播の論文が多層ネットワークによる内部表現の学習を示す
ラメルハート、ヒントン、ウィリアムズは、出力誤差を使って重みを調整することで、隠れユニットが課題に役立つ特徴を学習できると示した。
ウェブがハイパーテキストの提案から動作するサービスへ進む
CERNのバーナーズ＝リーと協力者は、ハイパーテキストをインターネットと結びつけ、分散した情報を共有するブラウザ、サーバー、リンクされたページを開発した。
CRISPR-Cas9がプログラム可能なDNA切断の道具になる
ジネク、シャルパンティエ、ダウドナらは、RNAがCas9を誘導して選んだDNAを切断できると示し、その後のゲノム編集に重要な方法を提供した。
実験チームがヒッグス粒子と整合する新粒子を発表する
CERNのATLASとCMSの共同研究グループは、長年探索されてきたヒッグス粒子と整合する、約125 GeVの新粒子を発表した。
Transformerがアテンションを軸に系列モデルを構成する
Attention Is All You Needは、系列の要素間をアテンションで関連づけるTransformerを導入し、機械翻訳でその構造を検証した。
嫦娥6号が初の月裏側の試料を持ち帰る
嫦娥6号は月の裏側の試料を内モンゴルへ持ち帰り、月の表側と裏側の地質を比較するための直接の資料を提供した。