小中生のための哲学（10）
（アリストテレスの科学とその方法）
アリストテレスの経験科学への態度はプラトンとはっきり違っています。人間がもつ最高能力は理性であり、その活動は観想（speculation）だという点では二人は同じです。でも、アリストテレスは「第一哲学」と並んで、「第二哲学」、つまり物理学と生物学も重要だと考えていました。そこで、プラトンの学校アカデメイアが数学科をもっていたように、自分の学校リュケイオンに最初の科学科を置きました。そこでは物理学より生命科学が研究の中心となりました。
アリストテレスによれば、研究対象によって追求の方法は異なりますが、通常は次のようになっています。
（1）主題を定義する。
（2）主題に関するそれまで一般に受け入れられている見解をまとめることによって、その問題点を抽出する。
（3）自らの論証と解答を提示する。
これは現代でも使われている科学論文の書き方そのものです。彼が使った方法には二つのタイプがあります。それらは論理的演繹と実践的考察です。プラトンとは対照的に、アリストテレスは動植物の詳細な観察と解剖を行ないました。彼の自然研究は諸原因の追求にありました。｢原因｣とは正確に何か。彼は4原因（質料因、形相因、機動因（起動因）、目的因）を対象のもつ性質と考えました。
（アリストテレスの4原因）
アリストテレスは形相（本質）は個々の対象の外にではなく、具体的な個体（個物、individual）の中にあると考えました。プラトンのイデアと違って、形相は個体に内在し、すべての個体は形相と質料が一体となったものです。アリストテレスは存在するものの変化を説明するために可能態と現実態という区別を考えました。そして、彼は可能態と現実態の間に起こる変化を4つの原因によって説明したのです。アリストテレスは自然に4原因を認め、それらを使って事物の現実あるいは可能な状態とその変化を因果的に説明しようとしました。『自然学』では4原因を使って「なぜ」という質問に答える、つまり、現象を説明します。自然な運動として物体はその構成要素の可能性を満たすように運動します。主に土や水からなる物体の自然な運動は地球の中心へ、空気や火からなる物体はその逆の運動をします。
それぞれの原因について家を例に考えてみましょう。質料因は家を造る材料、石、木等です。形相因は家を造る設計者の心の中にあり、質料によって具体化されるデザインです。機動因は家を造る主体、つまり、建築家です。目的因は家を造る目的です。アリストテレスはこれらの異なる役割を下の表のように考えています。
形相因 物質的なものを現実化する、決定する、特定するものである。
質料因 それなしには存在や生成がない、受動的な可能態であるものである。
機動因 その作用によって結果を生み出す。それは結果を可能な状態から現実の状態に変える。
目的因 そのために結果や成果がつくられるものである。
（問）身の周りの事柄を理解・説明するためにアリストテレスの4原因が使い分けられ、彼の考えが今でも生きていることを確かめてみよう。また、現代の科学理論の中にはこれら4原因が登場するだろうか。
アリストテレスの4原因は事物の構成と変化の両方を含んでいて、変化の時間軸に二つの原因（機動因と目的因）、構成の階層軸に二つの原因（形相因と質料因）を置いたと考えられ、それぞれ時間的因果性、存在論的因果性と呼ばれています。その後、いずれの軸も一方向だけ取り上げられ、時間軸からは目的因が、階層軸からは形相因が排除されて行きました。それが現在の因果的、還元的説明のもとになっています。階層軸は科学の研究の仕方もあって個別科学の研究領域に分けられ、階層的に分割された各領域では機動因だけがもっぱら研究対象として取り上げられることになります。
（アリストテレスの自然科学）
アリストテレスの自然科学への大きな貢献は生物学にあります。生命現象は形相因と目的因の多くの証拠を与えてくれます。彼は約500種の動物を詳細に研究し、一部解剖まで行なっています。アリストテレスもプラトンも生物に目的因の証拠、自然におけるデザインを見出しました。
現在の私たちの周りには生きていなくとも動くものがたくさんあります。でも、アリストテレスの時代は違っていました。地上で動くものとなれば動物でした。動物の運動は目的をもち、有機体の意思や欲求に従っています。成長が生物の本性を満たすように、運動も動物の本性を満たしていると彼は考えました。
生命のないものの運動を説明するために、彼はものの本性という概念を拡張しました。事物の秩序の中で「元素はその自然な場所を求める傾向をもつ」と仮定することによって、生命のない事物の運動を理解できると考えました。ですから、4元素について、土はもっとも強く下へ、水はそれほど強くはないが下へ、火はもっとも強く上へ、空気はそれ程強くはないが上へ動きます。元素とその組み合わせがどのように動くかの一般理論は、元素以外の事物に適用するにはもっと細部を詰めなければなりませんでした。
（運動法則：自然な運動と不自然な運動（Natural MotionとViolent Motion））
石がもつ自然な傾向は落下することですが、私たちはその石を投げ上げることができます。アリストテレスはこのような運動を「不自然な」運動と呼び、自然な運動と区別しました。「不自然な」という語は外部から無理に力が働き、運動を強制的に生じさせることを意味しています。現代では重力が原因となってリンゴを落下させるというのが常識です。でも、ニュートン以前にはリンゴの落下は外部の助けを必要としない自然な運動であり、したがって、説明する必要のないものでした。最初に速度を量的に扱ったのはアリストテレスです。彼は落下に関して二つの量的な法則を述べています。
（1）重いものほど速く落下し、その速度は重さに比例する。
（2）落体の速度はそれが落下する媒質の密度に逆比例する。
これらの法則は単純で、しかも数学的な量的表現をとっています。石と紙を落下させれば、（1）が成り立ちそうです。現在でも子供たちに対する質問調査ではアリストテレス的な考えが普通に見受けられます。（2）についても、空中から落下する石は水中では速度が落ちるように見えます。でも、アリストテレスはこれらの法則を厳密な仕方で確かめることを怠りました。1kgの石と500gの石を空中や水中で落下させたら、（1）と（2）からどのようなことが予測されるでしょうか。また、（2）より、真空は存在できないと彼は結論しました。真空が存在したら、その密度は0なので、どんな物体も無限の速度で落下することになり、これは不合理であると考えたからです。
（問）真空が存在しないとすれば、ギリシャの原子論は成立するでしょうか。
不自然な運動について、彼は運動する物体の速度はそれにかかる力に比例すると述べています。これはまず、押すことを止めれば、物体は動くことを止めることを意味しています。これも確からしく見えます。でも、箱と床の間の大きな摩擦力を説明できません。箱をそりに載せ氷面を滑らすと、押すのを止めてもそりは滑り続けます。
物体の運動がその自然な場所を求めてのものであるという説明は天体には適用できません。天体の運動は落下や上昇ではなく、円運動だからです。そのためアリストテレスは天体が4元素からできているのではなく、5番目の元素からできていて、その自然な運動は円運動だと仮定しました。では、どこまでが地上で、どこからが天上なのでしょうか。太陽が熱を成分としてもっていないなら、なぜ太陽光は温かいのでしょうか。このような疑問がすぐに出てきます。
（問）アリストテレスの自然な運動、不自然な運動を説明しなさい。
［アリストテレスの自然学の験証］
アリストテレスは実際の対象の運動を正確に記述することより、運動の原因についての注意深い哲学的な分析と説明に関心をもちました。そのためか、運動の正確な記述のための実験をしませんでした。このことは記述と説明が異なり、運動の理解には正確な記述の欠けた説明だけでは十分でない例となっています。そこで、運動の正確な記述には実験を必要とすることを幾つかの例を通じて見てみましょう。アリストテレスの物理学は観測できる運動と一致する理論をもっていました。天文学から地球は宇宙の中で固定していて、すべての天体は地球の周りを回るという見解がもたらされました。物質的特徴から、すべての物質は火、水、土、空気の4つの元素からなっており、地上の物体の自然な運動は4つの元素の相対的な量に依存した上下運動です。上下運動以外の他の運動は不自然なもので、別の力（押す、引く）を必要とします。
（問）アリストテレスの落体に関する法則に対してガリレオが考えた反論は下のように述べることができます。
アリストテレスの仮定：重い物体はそれより軽い物体と比べ、より速く落下する。
ガリレオの推論：重い物体Mと軽い物体mがあり、アリストテレスが信じていたように、重い物体ほど速く地上に落下すると仮定しましょう。最初の仮定から、Mはmより速く落下します。さて、m とM が一緒になった物体を考え、それをm + M だとしましょう。すると、何が起こるでしょうか。m + M はMより重く、それゆえ、Mより速く落下しなければなりません。でも、一緒になった物体m + Mの中で、Mとmはそれが一緒になる前と同じ速さで落下するでしょう。ですから、遅いmは速いMに対してブレーキのように働き、m + M はMだけの落下の場合よりゆっくり落下するでしょう。それゆえ、m + M はMだけの落下の場合より、速く、かつ遅く落下することになり、これは矛盾です。したがって、アリストテレスの仮定は誤りです。
上のガリレオの推論が正しいことを説明しなさい。また、落体の法則についての上の推論とガリレオの落体の実験結果を比較し、それらの違いを考察しなさい。
これらの諸例はアリストテレスの主張だけを考えていたのでは判然としません。また、日常的な現象を彼の主張に合わせて眺めるといったことだけでも決着がつきません。そこで現象をより正確に観測し、実験してみることが必要になってきます。でも、観測や実験はギリシャ哲学には著しく欠如していたものです。
