力学/力学とその機器の有用性について

力学とその機器の有用性について

機械的な道具の思索に下りて、同じ道具から得られる商品が何であるかを普遍的な方法で考察し、ほとんど目の前に置くことは、最大の考察に値すると思われたのである。そして、このことは、（私が間違っていなければ）一般に機械工が、その性質上不可能な多くの操作に機械を適用しようとして、その成功に欺かれ、また、他の人もその約束に基づいて思い描いた希望を奪われているのを見ているので、いっそう必要だと判断したのである。この欺瞞の主な理由は、当該職人たちが持っていた、そして持ち続けている、小さな力で大きな重量を動かし、持ち上げることができるという信念、つまり機械で自然をある意味で欺くことにあるようだ。その本能は、実に非常に強固な構造で、それよりも強力ではない力ではどんな抵抗も克服できないのである。私は、私たちの労働の過程で得られる真の必要な実証によって、この信念が非常に明白になることを望んでいる。

機械の有用性は、それがなければ同じ力で動かすことのできない重りを、わずかな力で動かすことができることにあるのではないと指摘されているので、この力の有用性を述べても差し支えないだろう。もしこの力に有用性が期待できないとすれば、この力を獲得するために費やしたすべての努力は無駄になってしまうだろうからだ。

第1に、場所から場所へと移動させるべき重量、第2に、それを移動させるべき力、第3に、運動の両端間の距離、第4に、この変化がなされるべき時間、この時間は運動の速度や速度と同じである。なぜなら、運動は、同じ距離をより短い時間で横断する別のものよりも速いと判断されるからである。さて、任意の抵抗を与え、任意の力を制限し、任意の距離に注目したところ、与えられた力が与えられた重量を与えられた距離まで運ぶことは間違いない。したがって、力が非常に小さい場合、重量を多くの粒子に分割し、それぞれが力を超えないようにして、一度にその一つを転送すると、最終的に重量全体が与えられた地点まで運ばれることになる。しかし、操作の終わりには、大きな錘がそれ自身よりも小さな力によって、しかし、その運動と空間を数回繰り返した力によってうまく移動し、変位したと正しく言うことはできず、錘全体で一度だけ測定されたことになります。このことから、力の速度は錘の抵抗の何倍も大きく、錘は力より大きいことがわかる。動く力が運動の項間の間隔を何度も測っている間に、移動体は一度だけそれを通過したのである。このことから、大きな抵抗が小さな力で克服されたとは、自然の構成から外れていると言わざるを得ない。そうすると、小さな力が大きな抵抗を同じ運動速度で移動させたときに、自然の制度を超えたと言えるだけで、これは、想像された、あるいは想像できるどんな機械でも絶対に不可能であると断言できる。しかし、力が小さくても、大きな重量を分割せずにまとめて動かす必要がある場合もあるので、この場合は機械に頼る必要があります。機械によって、重量は与えられた力によって与えられた空間に移動しますが、同じ力が、その同じ空間またはそれに等しい別の空間を、上記の重量が超える回数だけ測定して移動しないように持ち上げることはしません。そのため，動作の終わりには，与えられた重量を与えられた力で与えられた端まで一度に運ぶということ以外の利益を機械から受け取ったとは思わないだろう。この重量は，別の機械がなければ，同じ力で同じ時間内に同じ間隔で，分割して運ばれていただろう。これは力学から得られる効用のひとつに違いない。実際、力は不足しているが時間はないため、大きな重りを一斉に動かす必要があることがよくある。しかし、機械によって、家具の部分の遅延を増やすことなく同じ効果を得ようと望み、試みる者は、必ず騙され、機械器具の性質とその効果の理由を理解していないことを示すことになるであろう。

もう一つの有用性は、機械的な器具から得られるもので、これは操作を行う場所に依存する。なぜなら、すべての器具がすべての場所に等しく適しているわけではない。 このように、井戸から水を汲むには、単純なロープと、水を受け、水を入れるのに適した容器を使い、限られた体力で一定時間に一定量の水を汲むことができることがわかる。また、どんな種類の機械でも、同じ力で、同じ時間に、より多くの量の水を汲むことができると信じる者は、大きな誤りを犯している。そして、自分がだまされていると気づくことが多くなればなるほど、より多様で多重の発明を想像することになるのだ。また、船底を乾かすためのラッパのように、他の楽器で水を取り出す様子も見られる。しかし、このような場所でトランペットが導入されたのは、バケツよりも大量の水を同じ時間で同じ力で運ぶことができるからではなく、このような場所ではバケツや同様の容器を使用しても、あらゆる少量の水からビルジを乾いた状態に保つという望ましい効果を達成することができないからにほかならないことに注意しなければならない。というのも、バケツは、特筆すべき水深がないところでは沈めたり空にしたりすることができないからです。そして、同じ道具が地下室の乾燥にも使われていることがわかる。地下室から水を引くには、ロープを直角に上げ下げする通常のバケツの使い方ではできない、斜めにしか水を引くことができないのである。

第三に、機械装置が提供する他のものよりもはるかに便利なのは、動力に関してである。川の流れのような無生物の力、あるいは生気に満ちた力のいずれかを利用することができるが、人間の力を維持するのに必要なコストよりもはるかに低いコストで、例えば川の流れを利用して臼を回すとき、あるいはその効果を得るために馬の力を利用するが、そのために4、6人の人間の力では十分ではないだろう。また、この方法によって、水を汲み上げたり、他の強力な力によって利益を得ることができる。これは、他の装置を持たない人間にもできることで、簡単な容器で水を取り、持ち上げ、必要な場所に投げることができるからである。しかし、馬、または他の類似のモーターは、容器を学び、それを投票するのに必要な言語とそれらの道具を欠いており、それを満たすために戻って、強さにのみ溢れているので、したがって、その装置でメカニコはそのモーターの自然の欠陥を補う必要があり、彼にその人工物と発明を与えて、彼の力の唯一の適用で、彼は望ましい効果を達成できるようにします。しかし、河川の落下にはほとんど費用がかからず、馬やその他の類似の動物の維持は、その力が8人またはおそらくそれ以上の人間の力を上回り、上記の人間を維持し支えることができる力よりもはるかに無駄が少ないからである。

そして、これらは機械装置から得られる効用であって、多くの王侯を欺き、自らの恥をさらしてまで、機械装置を不可能な事業に適用しようとする未熟な技術者が夢想するような効用ではない。このことから、また、これまで述べてきたわずかなことから、そして、この論考の進展に伴って示される多くのことから、私たちは、言わなければならないことを注意深く学べば、確信することができるだろう。

訳注