「ピサ（ｐｉｓａ）の斜塔」の謎に迫る！ The ｌｅａｎｉｎｇ ｔｏｗｅｒ ｏｆ ｐｉｓａ ガリレオ・ガリレイ（Ｇａｌｉｌｅｏ Ｇａｌｉｌｅｉ 1564年生まれ）の出身地
「ピサ（ｐｉｓａ）の斜塔」の謎に迫る！
The ｌｅａｎｉｎｇ ｔｏｗｅｒ ｏｆ ｐｉｓａ ガリレオ・ガリレイ（Ｇａｌｉｌｅｏ Ｇａｌｉｌｅｉ 1564年生まれ）の出身地
 |
 表紙「我楽多」へ 「学習・学び」の箱へ  「イタリア周遊の旅」へ 「これって、あら何の実験」編へ |
 |
| ロマネスク様式の大聖堂（左）と、ピサの斜塔で有名な鐘楼（右） | 中世にはヴェネツィアに並ぶ地方都市 として栄えたピサ（ｐｉｓａ） |
白大理石の華麗な建築の「洗礼堂」、手前は、広くて青い芝のドゥオーモ広場 |
[ピサドーム広場（Ｐｉａｚｚａ ｄｅｌ Ｄｕｏｍｏ）カンポ広場（Ｃａｍｐｏ ｄｅｉ Ｍｉｒａｃｏｌｉ）・・・ピサの斜塔（世界遺産）の研究]
＊ピサドーム広場（Ｐｉａｚｚａ ｄｅｌ Ｄｕｏｍｏ）、カンポ広場（Ｃａｍｐｏ ｄｅｉ Ｍｉｒａｃｏｌｉ）ピザ大聖堂、トスカーナ地方の自然を背景にピサの斜塔は、そもそも大聖堂に付属
する鐘楼（しょうろう）として鐘（Ｃａｍｐａｎｉｌｅ）をならす塔として建てられた。装飾的でなおかつ軽快なピサ様式の塔は、イタリアロマネスク建築のなかでも画期的なものである。
高さ約５５ｍ、重量14453トン、階段294段、「神の国への道しるべ」800年を過ぎてもなお神秘に満ちた姿で建っている。しかし、この塔を世界的に有名にしたのは、傾斜角8度
という傾きである。いまも斜塔は毎年１ｍｍずつ傾いている。いままで年ごとに傾きを増しながら、なぜ塔は建っていられるのか。それは現代の科学者でさえ不思議な１つの
奇跡である。 このピサの斜塔をはじめ、中世ロマネスク様式の代表的な４つの建築物をもつドーム広場は、1987年に世界遺産に登録された。。
☆[ピサの斜塔（Ｔｏｒｒｅ Ｐｅｎｄｅｎｔｅ）の不思議]
1604年、当時イタリアのピサ大学の医学生だった、物体が一定の加速度で落ちることを発見したのが有名。
ピサの斜塔は、１１７３年、フィレンツェ生まれの建築家ボナンサ・ピサーノによって建造された。建築途中から傾き出した。そのため、最上階だけは、その時点で地面と平行
なるように、南北の高さを調整して建てられている。よく見ると、最上階だけがその下の階よりも傾きが小さいのがわかる。現在、北側の高さ５５．２２ｍ、南側の高さ５４．５２ｍ
で、高さの差７０ｃｍもの差がある。
1173年から1400年、着工から完成まで200年もの歳月をかけて完成した鐘楼。
総大理石で、重さ14453トン、地盤沈下のため、建設途中から塔が傾き、何度も当初の設計を変更して建設し続けられた。傾きを止めるために、途中の階から中心をずらし
最上階だけが真っ直ぐにして、倒れないようにしている。
ピサの斜塔は、大理石の老朽化で崩壊の危機に直面してしる。現在は塔の北側に900トンの重しを置いて、さらに地中からもワイヤで塔と結ぶことにより、傾きを止めようとし
ている。
1173年に建設が始まった塔は、計画では現在のおよそ2倍の100ｍを超す高さだったと言われている。繁栄の絶頂にあったピサの町に塔はその鐘を鳴り響かせるはずであ
った。しかし、3層目まで工事が進んだ時、塔に突如として南東に大きく傾いてしまった。海に近いピサの地盤は不安定で、そのために沈下が起こった。長い中断ののち、工事
は傾斜を修正しながら続けられ、開始からおよそ200年後の1356年、最上階に鐘を付けて塔は完成した。以来、ピサの斜塔は危うげなく傾きを保ちつつ、奇跡を続けている。
古代ローマに時代から、地中海交易の重要な拠点だったピサ。11世紀には、現代のギリシャからトルコ、エジプトまでの商業ルートを確立した。ピサの富と繁栄は常に海から
もたされたものである。これは、斜塔に刻まれた「レリーフ」で見ることが出来る。
大聖堂の北側に建つＣａｍｐｏ Ｓａｎｔｏ（聖なる地）中庭を囲むこの回廊形式の墓地にもピサの伝説が伝えられている。
16世紀、ルネッサンスによる再生の時代を終えたヨーロッパは、新たな時代を迎えようとしていた。
☆「ガリレオ・ガリレイ」その１
1583年、ピサ大学に学ぶ19歳のガリレオは、大聖堂のミサの最中に天井から吊るされたランプが揺れるのをみて、ある考えに至った。近代科学の父と言われるガリレオは、
この時、振り子の等時性」の法則を発見したと伝記に記してある。伝記はさらにある行った実験で、それは、近代科学の幕開けを告げるものであった。16世紀末、ガリレオは
斜塔で「ある実験」を行った。これは、重さの異なる２つの物体を最上階から落とすと２つ同時に地面に落ちた。これは「物体落下の法則」と言われる。天文学と力学に革命を
もたらしたガリレオは、ピサの織物商の７人兄弟の長男として生まれた。25歳で母校のピサ大学に数学教授に職を得たガリレオは「観察と実験」に才能を発揮した。ガリレオは
この地で確立した「２つの法則」によりピサドーム広場（Ｐｉａｚｚａ ｄｅｌ Ｄｕｏｍｏ）、カンポ広場（Ｃａｍｐｏ ｄｅｉ Ｍｉｒａｃｏｌｉ）ピザ大聖堂は科学史に永遠に名を留めることになった。
しかし、晩年、ガリレオは「地動説」を支持したためにカトリック教会の反発を受け、ついに宗教裁判で裁かれることになる。そして、追放の身のまま、ガリレオは77歳でこの世
を去った。1992年、ローマ法王はガリレオを世界的な物理学者であるとし、謝罪を表明した。教会の破門から実に359年、ガリレオの名誉が正式に回復したのであった。
☆「ガリレオ・ガリレイ」その２
＊ガリレオ・ガリレイが塔の上から羽と鉄球を落として「落下の法則」を発見した場所といわれる。
＊フィレンツェの校外を車で約２時間の所にある。ガリレイの「落下の法則」の実験で有名な斜塔や、洗礼堂が ある。
＊高さ５４．５２ｍで、傾度８度、高さの差７０ｃｍもの差がある。現在、年平均1.2ｍｍずつ傾きかけてい る。倒れそうで倒れない不思議な塔。時々修復工事が必要。
さて、倒壊防止には、どんなアイデアが いいのかな？
＊教科書や雑誌で有名な洗礼堂や、大聖堂（ドゥオモ）は白い大理石で美しい姿に魅了された。
＊ピサ出身のガリレオ・ガリレイが斜塔の上からいろいろの物体を落とし重量にかかわらず、加速度は 変わらないことを実験「落下の法則」で証明したことで有名。
＊この斜塔は１２世紀の建設途中から既に傾きはじめており、倒壊の危機もあり、修復工事が行われてきた。
＊斜塔の立つ広場には、斜塔（鐘楼として建設されたピサの鐘塔）、大聖堂、洗礼堂が並んでいる。
＊斜塔は、11～12世紀頃のロマネスク様式の建造物。
特徴は①白色の大理石を用いた石造りのキリスト教建築の代表作である。
②石積みの技術がまだ発達していなかったために、窓が小さく、壁が厚いのが特徴
③入口と窓には円形アーチが多用されてる。
＊古代ローマの時代に、海洋都市国家として地中海に君臨した歴史をもつ。
＊世界遺産になっている「斜塔」は１１７４年の創建当時から、地盤沈下で毎年少しずつ傾斜し続けてい る。
＊「ピサ大聖堂」はロマネスク様式の最高傑作といわれ、ロマネスク様式を代表する建築物である。
＊ロマネスク様式の手本といわれ、11～15世紀にかけて建てられた大聖堂。ピサの斜塔で有名な鐘塔
洗礼堂は教会建築の原型であるロマネスク様式を踏んでいる。
☆「ガリレオ・ガリレイ」その３
医学生だった頃、ピサの寺院で礼拝をしていたときに、礼拝堂の天井から吊り下げられた（ランプ）シャンデリアがゆっくりと振れているのを見て、その振幅が大きくても
小さくても往復の時間が同じことを、彼の脈拍を時計代わりにして測ることによって、「振り子の等時性」を発見した。振り子時計を発明したのは、オランダのホイヘンス
であった。
同時に、彼は、真空中では自由落下の際に、重い物も軽い物も同時に地面に落下すると考えた。これは、紀元前にギリシャのアリストテレスの主張していた、重い物は
軽い物よりも速く地面に落下する、という考え（物体の速度は、外部から押される力に比例し、物体の重さに反比例するという説）を否定するものであった。そこで、ガリレオは、
このことを実験で確かめようとした。自由落下は速すぎて測定できなかったので、「重力の効果を薄めるため」に、斜面上を落下する物体について実験を行ってそのことを
確かめ、速さが時間に比例して大きくなっていくことを確かめた。ガリレオがさまざまな実験を重ね、空気抵抗などを考えなければ、「自由落下する物体の落下速度は、
物体の重さに関係なく、落下する距離は落下時間の二乗に比例する」という法則を導き出した。
 |
 |
 |
| 洗礼堂（左） 大聖堂（中央） 斜塔（右） | 世界遺産のドゥオモ（大聖堂） （duomo） | ピサの斜塔（Ｔｏｒｒｅ pendente） |
| 巨大なデコレーションケーキを思わせるドーム型の洗礼堂。 この洗礼堂は1115年～1400年、着工から完成まで300年かかる。よく諦めず、造り続けるのも「イタリア人」の気質がうかがえる。 空にそびえる、大きく、あまりにも広い場所。緑鮮やかな青々した芝生の広場。 |
11世紀に建築が始まったピサ・ロマネスクの最高傑作。ドゥオモ（大聖堂）はそのパステルカラーの大理石がとてもキレイ。ドゥオモ（大聖堂）内部は、その音響効果は、抜群！ 中央付近に天井から吊り下げられたブロンズのランプが揺れるを見て、ガリレオが「振り子の法則」を発見したといわれる。 |
芝生の緑が美しいく、緑と建物の白のコントラストがすごくきれい。空の青さもすがすがしい。 ガリレオ・ガリレイが、この斜塔で「落下 実験」を行う気持ちもわかる。やはり、何度見てもこのピサの斜塔の傾きにはビックリ。思っていた以上に傾いている。8階建て（８層構造）で55ｍとは高い。真上に見上げる感じ。 |
☆「振り子の等時性」の発見
17歳のとき、ピサ大聖堂に参列して天井から吊るされたブロンズのランプが揺れているのに気づく。揺れ方の大小に関係なく、ランプの振動が一往復する時間が
同じであることを発見した。つまり、「振り子は重りや振幅に関係なく、ランプを吊るす長さによって往復する時間（周期）が決まる」ことを発見。
実際にある大聖堂のランプは、1587年に取り付けられたもので、鉄の棒でしっかり支えてあり、ランプは揺れることはなかった。カリレオの弟子ヴィヴィアーニの
「ガリレオ伝記」によるもの。
☆「落下の法則」の発見
ピサ大学の学生ガリレイがピサの斜塔に上がり、そこから同じ材質で重さの違う２つの球を同時に落とし、それらが同時に地面に落下したことを確認。他の教授や
学生立ちの前で実験した。いままでは、アリストテレスの「重いものほど速く落ちる」「落下速度が重さに比例する」という理論が主流であった。普通に思うとそうなりそうで、
錯覚しがち。アリストテレスの学説の誤りを明らかにした。
☆「望遠鏡の改良」製作
1609年、40歳半ば頃、ガリレイがオランダで「望遠鏡の発明」を見て、これに「接眼レンズが凹レンズ対物レンズが凸レンズ」を追加し3倍の高倍率の望遠鏡を自作
した。さらに、9倍、30倍の望遠鏡で、月面の様子（クレーター・海・山）を観測。金星、木星に４つの衛星があることを発見。
☆「それでも地球は回っている（動いている）・・地動説」
ガリレイは、天文学に目を向け、望遠鏡での天体観測から、こらまで信じてられていた天動説（地球を中心に太陽や月が回っている）に反論し、地動説（太陽を中心に
地球が回っている）を支持。
天動説は1543年に出版された、コペルニクスの地動説の書「天球の回転について」で、{美しいものをすべて確実に包んでいるところの天}と記している。なるほど、
見た目には「太陽は地球の周りを回っている」と感じる。
「地球の周りに見える事項は・・・地球を天空の中央に仮定することによってのみ起こり得る」2世紀に天動説を体系づけたプトレマイオスの{アルマゲスト}の一節。
コペルニクスが地動説を唱えて覆すまで、千数百年かかった。
コペルニクスは、ガリレイより以前の天文学者で、1501年頃に在籍していたバドヴァ大学の先輩であった。ガリレイの時代の「教会の教え」では、コペルニクスの
天動説を信じていた。その学説に真っ向から反対したガリレイは1633年に「異端者」として宗教裁判にかけられ、二度と「地動説」を主張しないことを強要されるが
、「それでも地球は回っている」と発言は有名。のは、約350年後に、ガリレイの学説が正しいとされた。
 |
日本の4割の小学生が「天動説」を信じている。
なるほど、見た目にはそうだ。しかし、地球は一つの惑星で、太陽も、あまたある恒星の一つだ。そう知るだけでも、限りなく大きいと
思われる地球の小ささ、かけがえのなさを考えるきっかけになるのではないか。見た目の不確かさも学ぶことになる。
コペルニクスは、地動説の書「天体の回転について」で、「美しいものをすべて確実に包んでいるところの天」と記している。
「地球のまわりに見える事柄は・・・地球を天空の中央に仮定することによってのみ起こり得る」と書いた天動説を体系づけた
プトレマイオスの｛アルマゲスト｝の一節だ。コペルニクスが地動説を唱えて覆すまで、数千百年かかった。
（クリックすると拡大します。）
（拡大して写真を見てね）
 |
 |
| ［傾かないように支えているしょうじ君］ バスで、フィレンツェから1時間ほどしてピサに到着。写真などでよくみるが、実際に自分の目でみて「大きく傾いているには、本当にビックリ。写真より倒れるのではないかと思うほど、よく傾いている。万一、この建物が倒れたら、近くのお土産さんの家はペシャンコに。 みんな、塔の前の芝生から、おなじみのポーズ！ 必ずといっていいほど、皆がやっているポーズ。 傾く斜面を支えようとしてやっている。 重さ14453トンの大理石の建造物を支えるのにはちょっと真剣さが足りないぞ。笑っていないで、まじにめにやれ！ |
［洗礼堂と大聖堂の前にて］ ピサというと、斜塔ばかりが有名だが、ドゥオモ（大聖堂と洗礼堂）の広場が大きく芝生がきれい。写真の手前は「お土産さん」がずらっと並ぶ。そこで、絵葉書と斜塔の置物を買う。 手前の大きなドーム型の洗礼堂もすごいの一言。斜塔は建物の一部であることに気がついた。 斜塔は一番奥にある。斜塔に行くまでの長い通路・広い芝生・お土産さんの屋台がびっしりと・・・。 礼拝堂は音響ｌ効果の素晴らしさ。 バックの写真から見ても、この建物のコントラストの美しさ、この広さこの空の青さ、心を広くしてくれる。 |
☆「落下運動」・・今から400年近くも前にイタリアのガリレオ・ガリレイが唱えた法則
現存する「ピサの斜塔」から材質の異なる２つの球を落として実験をしたという逸話は、あまりにも有名。ガリレオが、さまざまな実験を重ね、空気抵 抗などを考
えなければ、「自然落下する物体の落下速度は、物体の重さに関係なく、落下する距離は落下時間の２乗に比例する。」という法則を導き出したことはすばらしい。
なぜなら、それまでは、ギリシャのアリストテレスが唱えた「物体の速度は、外部から押される力に比例し、物体の重さに比例する。」が信じられていた。普通の
日常生活では重ければ重いほど、落下の速度は速くなると思いがち。
[問い１] 500ｇの鉄球をある高さから自由落下しているとき、鉄球に働く力の大きさはいくらか？
（ア） ０ｇの力である。
（イ） 500ｇの力のままである。
（ウ） 500ｇより大きな力になっていく。
（エ） 500ｇより小さな力になっていく。
[問い２] 500ｇの鉄球を１ｋｇの鉄球に変えて、同じような実験を行った時、鉄球の落下する速度はどうなるか？
（ア）速度は半分になる。
（イ）速度は2倍になる。
（ウ）速度は4倍になる。
（エ）速度は変わらない。
[問い３] 「ピサの斜塔」を傾けさせない方法で決められていることは何か？
（ア）鐘を鳴らすことを制限する。
（イ）観光客の体重を自己申告する。
（ウ）地下水をくみ上げては行けない。
[答え]