ユークリッド 光の直進や反射の法則を発見した科学者

光とはなんだろう?

私たちが身の回りのものに色が付いていることを感じるには光が必要です。暗闇では何も見えません。人間は、この光が何であるかという疑問を何千年も昔からいだいてきました。

私たちが光を観察して気づくのは、「光は直進する」という性質です。また、鏡などに当たると「光は反射する」という性質にも気づくと思います。そして、中学校の理科で、「入射角と反射角は等しい」という「反射の法則」を習いますが、私たちは日常生活での体験から、反射の法則をなんとなく知っています。

古代の人々も、光が直進することや反射の法則をなんとなく知っていました。人類で初めて、これらを本格的な書物にまとめたのが、ユークリッド(紀元前330~紀元前275年頃)です。ちなみに、ユークリッドと言う呼び名は英語で、古代ギリシャ語ではエウクレイデスと呼ばれています。

ユークリッド

ユークリッド(紀元前330〜紀元前275年頃)

光の直進や反射といった性質を書物に残したユークリッド

ユークリッドは、古代ギリシアの数学・天文学者です。古代ギリシャでは光学は数学の一分野でした。

彼は、『カトプトリカ(反射視学)』という書物を残しています。この中には、反射の法則、凹面鏡で太陽の光を一カ所に集めて物を燃やす様子、そして、凸面鏡に反射された光の道筋を描いた図などがのっています。

また、『オプティカ(視学)』という書物も残しています。この書物は、「眼で物体が見えるのは、眼から出た《放射物》というものが物に届くからだ」という考え方によって書かれています。

彼は、手をのばして物にふれた時の感じをヒントにして、考えたと言われています。まだその頃は、「光」と「眼でものを見ること」の違いが、よくわかっていなかったのです。

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反射の法則の解説図

反射の法則

凹面鏡における光の反射の解説図

凹面鏡での反射

凹面鏡によって反射した光が1点(焦点)に集まることをユークリッドは発見しました。

「幾何学(きかがく)の父」ユークリッド

ユークリッドが書いた最も有名な書物が『原論』です。『原論』は「幾何学(きかがく)」についての知識をまとめたもので、西洋では聖書についで読まれてきた書物であると言われています。

幾何学とは、図形をあつかう数学の分野です。平面の上の点、直線、角、面などについて研究を行う数学です。

ユークリッドはこの『原論』の中で、点や直線とは何かを定義して、基本となる仮説を「公理」と呼びました。これは、現代の数学と同じ考え方で、ユークリッドは「幾何学の父」と呼ばれています。

ユークリッド本人についての記録は残っていませんが、15世紀の画家・ラファエロは、「アテナイの学堂」という壁画の中に、コンパスを持って黒板に図形を描いているユークリッドを描いています。

これはラファエロが想像して描いた絵ですが、幾何学を使って光の道筋について書き残したユークリッドらしい姿です。

ラファエロが描いたユークリッドの想像図

ラファエロが描いたユークリッドの想像図

『原論(幾何学原本)』

『原論(幾何学原本)』

光の科学者たち

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