密度の概念と物理的定義

密度（みつど、英: density）とは、ある空間や物体において、特定の物理量がどれほど密集しているかを示す指標である。科学の文脈において単に「密度」と呼ぶ場合は、一般的に単位体積あたりの質量（質量の空間微分）を指す。

物理的定義

密度は、対象となる物理量（質量など）を、その分布する領域の体積で割ることで定義される。国際単位系（SI）における密度の単位は、キログラム毎立方メートル（kg/m³）である。実用上は、グラム毎立方センチメートル（g/cm³）やグラム毎リットル（g/L）も広く用いられる。

広義には、空間の次元に応じて以下のように分類される。

• 体積密度：単位体積あたりの量
• 面密度：単位面積あたりの量
• 線密度：単位長さあたりの量

密度と比重の違い

密度と比重は混同されやすい概念であるが、明確に区別される。

密度は物質固有の物理量であり単位を持つが、比重は基準物質（通常は水）に対する比率であるため単位を持たない。

密度の種類

粉体や多孔質材料など、内部に空隙を含む物質を扱う際には、測定方法によって密度の値が異なる。

• 真密度：気孔を除いた物質そのものの体積で求めた密度。
• 見かけ密度：内部の気孔を含めた体積で求めた密度。
• 嵩密度：容器内の隙間も含めた体積で求めた密度。

科学史における発展

密度の概念は、古代ギリシャのアルキメデスによる浮力の原理の発見に遡る。中世以降、ガリレオ・ガリレイやアイザック・ニュートンは、原子論的思考に基づき、密度を質量や重さよりも根源的な量として位置づけた。

日本においては、江戸時代の和算家たちが中国の算書を通じて密度の概念に触れた。当初は『塵劫記』などの記述をそのまま引き写すなど混乱も見られたが、後に金座における実測や、蘭学の導入を通じて、より正確な科学的理解へと発展した。