初級4
近代科学・天文学
ガリレオ・ガリレイ
編集部
01 ／ 10
近代科学・物理学
アイザック・ニュートン
編集部
リンゴが落ちるのを見て万有引力を閃いたという逸話でも知られるニュートン。運動の三法則・万有引力・微積分・光学と、近代科学の礎を一人で築いた天才の生涯と業績を図解で解説する。
本スライドは一次資料をもとに運営者が企画・監修し、AIツールを制作補助として活用したオリジナルの教養コンテンツです。
10枚12分初級8
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01アイザック・ニュートン
リンゴが落ちるのを見て万有引力を閃いたという逸話でも知られるニュートンを解説します。運動の三法則・万有引力・微積分・光学と、近代科学の礎を一人で築いた天才の生涯と業績を紹介します。生い立ちと学問への道・運動の三法則・万有引力の法則・光学の研究など、10枚のスライドで解説します。
02生い立ちと学問への道
ニュートンは1642年にイングランドのウールズソープで生まれ、早くに父を亡くして祖母に育てられました。1661年にケンブリッジ大学トリニティ・カレッジに入学して数学や自然哲学に強い関心を持ちました。1665年にペストの流行で故郷に戻った約2年間に、微積分の発見・運動の法則・万有引力など多くの重要なアイデアを得て、1668年以降はケンブリッジでこれらを完成させていきました。
03運動の三法則とは？
ニュートンは物体の運動に関する基本的なルールを三つの法則として整理しました。第1法則（慣性の法則）は、物体は外から力を受けない限り静止しているか等速直線運動を続けるというものです。第2法則（運動方程式F=ma）は、物体の加速度は働く力に比例し質量に反比例するというものです。第3法則（作用・反作用の法則）は、物体が他の物体に力を及ぼすとき相手からも同じ大きさで逆向きの力を受けるというものです。
04第1法則：慣性の法則
物体は外から力を受けない限り、静止している物体は静止し続け、運動している物体は等速直線運動を続けます。この「今の状態を保とうとする」性質を慣性といいます。車が急ブレーキをかけると体が前に投げ出されそうになったり、氷の上を滑るパックが止まらずに進み続けたりするのが身近な例です。
05第2法則：力と加速度
物体の運動を変化させる原因は「力」であり、その関係はF=ma（力=質量×加速度）で表されます。力は物体の運動状態を変化させる原因で大きさと向きを持ち、質量が大きいほど運動を変えにくくなります。この法則により、力と質量が分かれば物体の加速度を定量的に予測できます。
06第3法則：作用・反作用
ある物体が別の物体に力を及ぼすとき、相手の物体も同じ大きさで反対向きの力をその物体に及ぼします。力はいつも「ペア」で働き、作用と反作用は大きさが等しく向きが反対です。ロケットの発射・水泳・歩行など、さまざまな運動がこの法則で説明されます。
07万有引力の法則
すべての物体は他のすべての物体を引き合い、引力の大きさは質量に比例し距離の2乗に反比例します（F=G×m₁m₂/r²）。落下するリンゴも惑星の公転も同じ法則で説明でき、天上の運動も地上の現象もひとつの法則のもとに統一されました。ニュートンは宇宙と地上を支配する普遍的な法則を見いだしました。
08光学の研究とプリズム
ニュートンは光の性質を詳しく研究し、プリズムを使って光が屈折して色に分かれることを調べました。白色光は赤・橙・黄・緑・青・藍・紫など多くの色が混ざったものであることを示しました。また反射鏡を用いた「ニュートン式望遠鏡」を自ら設計・製作しており、これらの光学研究は現代の科学や技術の基礎となっています。
09微積分と『プリンキピア』
ニュートンは変化や運動を扱うために微積分の考え方を発展させました。1687年に代表作「自然哲学の数学的諸原理（プリンキピア）」を刊行し、運動の法則や万有引力の理論を体系的に示して近代科学の基礎を確立しました。微積分の考え方はその後あらゆる科学や工学の分野で不可欠な道具となっています。
10ニュートンの遺産
今回はアイザック・ニュートンについてお伝えしました。運動の法則・万有引力の発見・微積分の発展により、自然現象を数学で記述できる道を開きました。惑星の運動を解明して航法・測量・機械・工学など多くの分野に貢献し、自然は普遍的な法則によって説明できるという科学的世界観の礎を築きました。歴史上最も偉大な科学者の一人として、その業績は今も人類の知の遺産として輝き続けています。