『窮理図解 』（きゅうりずかい）は、福澤諭吉 の著書のひとつ。正式名称は、『訓蒙 窮理圖解 』（きんもう きゅうりずかい）。1868年 （明治元年 ）の初秋に、慶應義塾 から和装の3巻本として出版された。1861年 から1867年 にかけてイギリスとアメリカで出版された物理書、博物書、地理書を参考にして、日常の身近な自然現象を平易に図解した書物である。日本で最初の科学入門書とされる。
訓蒙 とは子供や初心者に教え諭すという意味であり[ 2] 窮理学 とは、当時の言葉で広義の物理学 のことをさす[ 3] 1872年 （明治5年 ）に発布され施行された学制 から、「窮理」という言葉が使われなくなり、代わりに「物理」という言葉が使用されるようになった。さらに、本書は小学校の教科書として使用されるようにもなった。
福澤は1867年 （慶応3年）に幕府の軍艦受取委員の小野友五郎 の随員として二度目のアメリカ合衆国 への渡航をはたした。この際、大量の書物を購入し、その中に、『英版チャンブル窮理書』（Chamber's educational cource, Natural Philosophy, for use in schools, and for private instruction , London ＆ Edinburgh）や『米版クワッケンボス窮理書』（G.P.Quackenbos, A Natural Philosophy , New York）等の7冊の物理学、博物学、地理学の書物が含まれていた。これらの書物から適当な部分を選択して翻訳し、西洋の事物を日本の事物に置き換えて翻案することにより本書は成立した[ 注釈 1]
以下、『福澤諭吉著作集 第2巻 世界国尽 窮理図解』 慶應義塾大学出版会 、2002年からの引用を含む。
最初に、西洋人の説として、何事においても（特に科学技術において）その原理原則を知らないで単に結果を受取るだけでは「馬の秣 （ まぐさ ） 味 （ あじわい ） 品柄 （ しながら ） 如 （ ごと ） と述べて、原理から物事の仕組みを知ることの重要性を説く。続けて、「苟 （ かりそめ ） 拘 （ かか ） 先 （ ま ） と、科学する心と物理の重要性を説く。
本書は洋書の翻訳でありながら、翻訳調ではなく分かりやすい日常語を使用して、図を多用し、子供や女性にも理解しやすいように配慮されている。そのため小学校の教科書にも使用されることとなった。最後に翻訳の原書を7冊あげて読者の参考としている。
第一章では「温気」（温度 と熱）のことを解説する。「温気」 の源として第一に「日輪」 （太陽 ）をあげて、ガラスのレンズ で太陽の光を集めて物を焼く実験を解説する。続けて、第二には物の調合（化学反応 ）、第三には摩擦熱や火打ち石 のことを、第四には「えれきとる」 のことを落雷 を例をあげて説明する。最期に温度計 のことを図示して解説する。水が沸騰すると華氏 212度になり、氷だと華氏32度になり、氷を粉にして塩をまぜると華氏0度になると解説する。
第二章では「空気 」のことを解説する。水鉄砲 を例にあげて空気の作用と水鉄砲の原理を解説する。さらに続けて、ポンプ や「晴雨器」 （気圧計 ）のことも説明する。
また、第二章の終りで、「木挽町 （ こびきちよう ） 汐留 （ しおどめ ） 綱吉 （ つなきち ） が持ってきた、「夏の衣服に霧吹く道具」 を例にあげて、空気の作用がこのような身近な道具にも備わっていることを示す。このように非常に身近で些細なことを例にして空気の「理合」 （原理）を説明した後で、「都 （ すべ ） 拘 （ かかわ ） 儘 （ まま ） 捨 （ すて ） 留 （ とめ ） 塵芥一片 （ ちりひとは ） 静 （ しずか ） 疑 （ うたがい ） 博 （ ひろ ） 窮 （ きわめ ） 勉 （ つと ） 徳誼 （ とくぎ ） 研 （ みが ） と科学する心得を述べている。
第三章では「水」のことを解説する。水の性質としてサイフォン の原理を説明し、水道 や吹き出し井戸 のことを解説する。最期に、山から噴き出している湧水 が半年だけ涸れるのはなぜかを図示して説明する。
第四章では「風 」のことを解説する。「廻灯籠」 （まわりどうろう）を例にあげて、熱せられた空気 は軽くなって上に昇ることを説明する。それから、説明は地球規模に拡大し、季節風 のメカニズムも同じ原理で起ることを説明する。最期に、なぜ昼は海から陸に向って風が吹き、夜は逆に陸から海に向って風が吹くのかを解説する。
第五章では「雲 と雨 」のことを解説する。洗濯物を干す図をあげて、なぜ物が乾くのか疑問を投げかけ、「蒸発気」 （水蒸気 ）のことを説明する。さらに、蒸発気が冷えれば雲や霧の形に変ることを解説する。この原理を使って「蒸露缶」 （酒などを蒸留する装置）の仕組みを図示して説明する。
ここから、「右は唯 （ ただ ） 仕掛 （ しかけ ） 細 （ こまか ） 説話 （ はなし ） 外 （ ほか ） と視野を広げて、水蒸気が雨になり、また蒸発して循環することも同じ原理で起ることを述べる。さらに、水蒸気が霧になる例として、高山に登れば足下から白雲が起ることをあげて、富士山 の傘雲を図示して解説する。最期に、水が蒸発するときに熱を奪うため涼しくなることを庭園に水を撒く図をあげて説明する。
第六章では「雹 、雪 、露 、霜 、氷 」のことを解説する。まず、空中の水蒸気が冷えて露になることを述べて、晴れた夜は地面が冷えるから露ができやすく、曇りの夜は逆にできにくいことを説明する。さらに、夜の冷気が激しくなり温度が華氏32度より下がると、露が霜になることを述べる。また、雲が雨になるときに温度が華氏32度より下がると、水蒸気が凝結して雪になり、雨が凝結すると雹や霰になることを説明する。最期に、水が氷になると容積が増えるため、氷は水に浮かぶことを説明する。
第七章では「引力 」のことを解説する。最初に、「物は物と互 （ たがい ） 近 （ ちかづ ） 凡 （ およ ） 拘 （ かかわ ） 此 （ こ ） 具 （ そな ） と引力の定義を述べて、地球 の引力を説明し、玉と玉が引力でくっつかないのは地球の引力が非常に大きいからだと解説する。そして、地表から離れるほど地球からの引力が減少するため物が軽くなることを示す。その例として、千斤（きん）の鉄の玉を、高さ五十九町余の山の上に持ち上げると、九百九十八斤になることを述べる。さらに、「この割合にて段々に高く登り、九万八千里余の月の世界に至らば、この千斤の玉、僅 （ わず ） 匁許 （ めばかり ） と具体的に計算して、物が軽くなる仕組みを詳しく解説する。
次に、遠心力 と求心力 のことを解説し、なぜ地球が太陽 のまわりを廻るのか図を使って説明する。さらに、宇宙に目を向けて、「空々茫々 （ くうくうぼうぼう ） 限 （ かぎり ） 列 （ つらな ） 開闢 （ かいびやく ） 始 （ はじめ ） 恒星 （ こうせい ） 遊星 （ ゆうせい ） と恒星 と「遊星」（惑星 ）のことを解説し、遊星が恒星のまわりを廻るものであり、「五星」といわれた木火土金水の星々も遊星であり、地球もまた遊星の一種であることを述べる。そのため、他の遊星から地球を見たらやはり星のように見えると指摘する。さらに恒星が太陽と同じ種類の星であることを説明する。また、銀河 も恒星の集まりであることを述べて、「銀河 （ あまのがわ ） と宇宙の広大さを述べる。
次に、一転して極微の世界に目を向けて、顕微鏡 を図示する。その顕微鏡で一滴の池の水の中にも幾千の虫がいることを指摘して、「その虫の細なること、一百万の数を集るとも罌粟粒 （ けしつぶ ） 大 （ おおき ） と微細な世界を紹介する。
最後に、地震 、雷 、虹 、彗星 などに関しては、ほぼ同じ時期に出版された小幡篤次郎 の『天変地異 』を参照するように述べて締めくくる。
第八章では「昼夜」のことを解説する。西暦1606年 にガリレオ が地動説 を提唱して、地球が動くことが一般に広まったことを述べる。さらに、地球の形が毬や「橙実」 （ダイダイ）のように丸いことを述べて、地球の大きさを示す。そして、地球が丸いことから太陽に照らされている面が昼となり、照らされていない面が夜になることを解説する。さらに、西に行けば行くほど日の暮れるのも遅くなることを具体的に、江戸、北京、ロンドンの時差を計算して解説する。
第九章では「四季」のことを解説する。「日輪」 （太陽）も丸い形をした火の玉であることを述べて、地球の公転 を独楽が行燈の廻りを廻ることに喩えて解説する。公転により「三百六十五日と二時半余」 で一周して一年になることを述べる。そして、四季の起る原因として、地球の太陽に向う面が垂直の時は夏で、斜めになるときは冬になることを述べる。
第十章では「日食 と月食 」のことを解説する。月 は地球の衛星 で、地球の廻りを廻っていることを図示し、自分では光らないで「日輪」 の光を反射して光っていることを述べる。さらに、月が地球の廻りを廻るにつれて、新月 から三日月 、半月 、満月 となり、また続けて廻るにつれて逆に、満月から半月、三日月、新月と戻ることを図示して解説する。
次に、月が「日輪」 と地球の間に入る時に日蝕が起り、地球が月と「日輪」 の間に入る時に月蝕が起ることを解説する。さらに、「日輪」 と月の大きさや地球からの距離を述べて、「世界より日輪へ蒸気車の路 （ みち ） 之 （ これ ） 駆 （ かけ ） 漸 （ ようや ） と地球と「日輪」 との距離の大きさに感歎して締めくくる。
明治 の初めに、本書がさきがけとなって窮理熱 といわれる科学入門書のブームが起きた[ 5] 1868年 （明治元年）、再版が1871年 （明治4年）6月、第三版が1873年 （明治6年）6月に出版された[ 6] 仮名垣魯文 は福澤の『窮理図解』をもじった『河童相伝 胡瓜遣』 （かっぱそうでん きゅうりずかい）（1872年 ）という滑稽本 を発表している。
^ 福澤は『福澤全集緒言』において『窮理図解』について以下のように説明をしている。
窮理図解
開国 （ かいこく ） 初 （ はじめ ） 当 （ あた ） 吾々 （ われ〱 ） 洋学者流 （ ようがくしやりゆう ） 本願 （ ほんがん ） 兎 （ と ） 角 （ かく ） 国中 （ こくちゆう ） 多数 （ たすう ） 人民 （ じんみん ） 真実 （ しんじつ ） 開国主義 （ かいこくしゆぎ ） 引入 （ ひきい ） 恰 （ あたか ） 西洋文明 （ せいようぶんめい ） 為 （ た ） 東道 （ とうどう ） 主人 （ しゆじん ） 為 （ な ） 漢学 （ かんがく ） 固陋 （ ころう ） 排斥 （ はいせき ） 同時 （ どうじ ） 洋学 （ ようがく ） 実利益 （ じつりえき ） 明 （ あきらか ） 謀 （ はか ） 方便 （ ほうべん ） 運 （ めぐ ） 凡 （ およ ） 語 （ かた ） 物理 （ ぶつり ） 原則 （ げんそく ） 以 （ もつ ） 自 （ みず ） 悟 （ さと ） 有力 （ ゆうりよく ） 少年子弟 （ しようねんしてい ） 老成 （ ろうせい ） 輩 （ はい ） 物理書 （ ぶつりしよ ） 読 （ よ ） 或 （ あるい ） 説 （ せつ ） 聴聞 （ ちようもん ） 底 （ そこ ） 之 （ これ ） 信 （ しん ） 全然 （ ぜん〲 ） 西洋流 （ せいようりゆう ） 為 （ な ） 漢学 （ かんがく ） 旧 （ きゆう ） 復帰 （ ふくき ） 事例 （ じれい ） 殆 （ ほと ） 絶無 （ ぜつむ ） 如 （ ごと ） 吾々 （ われ〱 ） 実験 （ じつけん ） 民間 （ みんかん ） 相手 （ あいて ） 導 （ みちび ） 第一着手 （ だいゝつちやくしゆ ） 物理学 （ ぶつりがく ） 決定 （ けつてい ） 無数 （ むすう ） 国民 （ こくみん ） 原書 （ げんしよ ） 読 （ よ ） 如 （ ごと ） 固 （ もと ） 寄 （ よ ） 差向 （ さしむ ） 必要 （ ひつよう ） 唯 （ ただ ） 飜訳書 （ ほんやくしよ ） 一法 （ いつぽう ） 然 （ しか ） 開国以前 （ かいこくいぜん ） 既 （ すで ） 飜訳 （ ほんやく ） 版行 （ はんこう ） 物理書 （ ぶつりしよ ） 非 （ あら ） 上流学者社会 （ じようりゆうがくしや〱かい ） 需 （ もとめ ） 応 （ おう ） 文章 （ ぶんしよう ） 正雅高尚 （ せいがこうしよう ） 難字 （ なんじ ） 亦 （ また ） 且 （ か ） 飜訳 （ ほんやく ） 体裁 （ ていさい ） 専 （ もつぱ ） 原書 （ げんしよ ） 原字 （ げんじ ） 誤 （ あやま ） 注意 （ ちゆうい ） 為 （ た ） 俗間 （ ぞくかん ） 耳目 （ じもく ） 解 （ かい ） 難 （ がた ） 例 （ たと ） 柔軟 （ じゆうなん ） 表 （ ひよう ） 恰 （ あたか ） 似 （ に ） 直 （ ちよく ） 原字 （ げんじ ） 飜訳 （ ほんやく ） 如 （ ごと ） 訳 （ やく ） 真 （ しん ） 誤 （ あやま ） 生来 （ せいらい ） 何物 （ なにもの ） 之 （ これ ） 解 （ かい ） 依 （ よつ ） 原字 （ げんじ ） 無頓着 （ むとんじやく ） 附 （ ふ ） 記 （ しる ） 処 （ ところ ） 味噌 （ みそ ） 文字 （ もじ ） 立案 （ りつあん ） 凡 （ およ ） 趣向 （ しゆこう ） 啻 （ ただ ） 原字 （ げんじ ） 全体 （ ぜんたい ） 原文 （ げんぶん ） 如何 （ いかん ） 種々様々 （ しゆ〲さま〲 ） 物理書 （ ぶつりしよ ） 集 （ あつ ） 通俗教育 （ つうぞくきよういく ） 為 （ た ） 必要 （ ひつよう ） 認 （ したゝむ ） 抜抄 （ ばつしよう ） 原字原文 （ げんじげんぶん ） 余処 （ よそ ） 唯 （ ただ ） 本意 （ ほんい ） 恰 （ あたか ） 国民初学入門 （ こくみんしよがくにゆうもん ） 新作 （ しんさく ） 物理書 （ ぶつりしよ ） 窮理図解 （ きゆうりずかい ） — 福澤諭吉、『福澤全集緒言 』、73-75頁[ 4]
