ヨーロッパ人による
初期の天文台の絵
天文台内部の配置
天文台の台につながる
古い都市の壁
以下の文書は次の部分訳です。使用している絵も英語版の Wikipedia のものです。
Beijing Ancient Observatory - Wikipedia (北京古観象台)
北京古観象台は北京にある、望遠鏡の時代以前の天文台である。 この古代の天文台で使用された革命的な道具は 明の時代の 1442 年に製造され、後に清の時代に修繕された。 北京古観象台は世界で最も古い天文台の 1 つであり、 10000 平方メートルの敷地にある。 天文台自身は 15 m の高さのレンガの台の上にあり、 およそ 40×40 平方メートルである。 これは昔の明の時代に北京を取り囲んでいた 都市の壁の現存する部分である。 幾つかの青銅製の天文装置が台の上にある。 他の渾天儀、日時計やその他の装置は近くの地上にある。 現在は北京プラネタリウム館の所属である。
語られている所によれば、 1227 年に 金 が 開封 の古代の天文装置を北京の最初の天文台に運んだ。 1279 年には、 金を滅ぼしたモンゴルは クビライ の支配のもとで、 現在の天文台のすぐ北に新しい天文台を建設した。 モンゴルの滅びた後に、 明の創始者である 洪武帝 は装置を北京から南京に運んだ。 永楽帝 が権力を握ると、 職人たちに南京の装置の複製品を作らせた。 そして、複製品を北京の天文台で使用させた。
現在の天文台は 1442 年に完成した。 明と清の天文学者は天文台を使用して皇帝のために星の観測を 報告した。 皇帝は「天の子」(訳注：天子のこと) と考えられたため、 天体の運行は重要事項であった。 別の機能は海洋航行の手助けをすることであり、 明らかにイスラムの学者達も、この専門的な仕事のために採用されたようである。 17 世紀中頃に、天文学のコンテストに勝利を得て、 イエズス会の フェルディナント・フェルビースト は、皇帝により天文台の全責任を任される栄誉に輝いた。 1673 年に、彼は幾つかの装置の再建造の監督をした。 彼と他のイエズス会の会員は星と惑星の観測を更に発展させた。
清の末期には、 八ヶ国連合軍 (訳注： 義和団の乱 を参照) のメンバーが装置の一部を盗んだ。 しかしながら、第一次世界大戦が終息するにつれ、 装置がフランスとドイツにより中国に返還された。 張衡 による初期の地震感知器 (地動儀) も天文台に保存されていた。 明の時代の幾つかの装置は現在は南京の 紫金山天文台 にある。
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ヨーロッパ人による 初期の天文台の絵 |
天文台内部の配置 |
天文台の台につながる 古い都市の壁 |
各々の装置には案内板に名前と目的が書かれている。
赤道式渾天儀 1673 年製,真太陽時の決定 天体の赤緯,赤経の決定 (赤道經緯儀) |
天文用六分儀,1673 年製 天体間の角度の測定 月と太陽の 角直径の測定 (紀限儀) |
方位経緯儀 1715 年製,天体の 方位角と高さ (地平經緯儀) |
地平経儀、 1673 年製 天体の方位 (地平經儀) |
黄道式渾天儀,1673 年製 天体の黄経と 黄緯 二十四節気も (黃道經緯儀) |
天球儀,1673 年製,天体の 昇り沈みの時刻と方位 高度と方位 (天體儀) |
新渾天儀,1774 年製 真太陽時 天体の赤経,赤緯 (璣衡撫辰儀) |
四分儀,1673 年製 天体の高度、 天頂距離 (象限儀(地平緯儀)) |
次のページの末尾に書かれていることによると、 フェルディナント・フェルビーストは 渾天儀などの観測装置を 1670 年代に 北京の天文台で製造しており、このデザインは ティコ・ブラーエのデザインに基づくものです。
Starry Messenger：Tycho Brahe and the Armillary Sphere
(星のメッセンジャー：ティコ・ブラーエと渾天儀)
上の観測装置の写真には 1673 年に製造されたものが 6 台ありますが、 これはすべてティコ・ブラーエのデザインに基づいてフェルビーストによって製造されたもののようです。 英文の Wikipedia
Ferdinand Verbiest - Wikipedia (フェルディナント・フェルビースト)
から引用すると
となり、丁度 6 個の写真と対応していることがわかります。 「黄道式渾天儀」と「赤道式渾天儀」は ティコ・ブラーエの観測装置の中の 渾天儀 の絵と比較すればほぼ同一であることがわかります。 北京古観象台の「赤道式渾天儀」の方は赤道輪を支えるのに余分に半円が付いているのが違っています。 恐らく重すぎたのでしょう。対応するティコ・ブラーエの渾天儀の場合は、子午線以外の輪は木製で軽く作られています。 ティコ・ブラーエの本にはこれ以外にも赤道式渾天儀があり、こちらは輪が 1 つ増え、すべて鋼で作られています。
引用文では「黄道式渾天儀」のことを「ヨーロッパの装置では伝統的なもので」としてありますが、 これはプトレマイオスが アルマゲストの巻 V で「黄道式渾天儀」の製造法を述べていることに由来するようです。
写真では単に「四分儀」としてあるものは、 中国語の対応するページでは、以前は地平経緯儀としてあったものです。 ところがもう一度見てみると、地平緯儀となっていることがわかりました。 経緯儀であれば高度と方位角を同時に決定できるはずなのですが、 緯儀では高度しか決定できないことになります。
従って、天体観測をする際には次のようにしたようです。
下の挿絵の左がティコ・ブラーエの方位角四分儀で (ティコ・ブラーエの観測装置の No. 6を参照。) 右が地平緯儀の角度を変えてみた時の写真です。 (四分儀に掲載の写真、周囲のレンガの壁は内部が階段状になっており、 装置を回転させることができます。これは「ヨーロッパ人による初期の天文台の絵」からわかります。)
方位角四分儀 |
地平緯儀 |
非常によく似ている装置ですが、ティコ・ブラーエの方が上部に 方位角を表示するための輪が付いています。
なお四分儀 (地平緯儀) の接眼照準が写真には見えません。 (接眼照準は着脱可能であったのかもしれません。) 『ヨーロッパ人による初期の天文台の絵』では対物照準と接眼照準が棒で結ばれているように 描かれていますが、この絵はティコ・ブラーエの方位角四分儀の絵を真似したもののようで、 写実的に描かれているわけではない。
ティコ・ブラーエの渾天儀の対物照準はシリンダーで、接眼照準は板状のもので、これにスリットが 2 つ付いており、 このスリットの間隔がシリンダーの直径と一致しています。またシリンダーの直径は回転軸の直径と 同じに作られている。 (ティコ・ブラーエの観測装置の 渾天儀及び 照準板の説明を参照のこと。) このシリンダーを設置する場所は渾天儀の場合であれば、回転軸の中央で、軸に直角になるように取りつけます。 そこで、このシリンダーを探してみると、赤道式渾天儀の場合にはかろうじて見えることがわかりました。(拡大して見てください。) 天文用六分儀にも四分儀にもこのシリンダーが見える。 残念なことに黄道式渾天儀の場合にはこのシリンダーが見えません。 別の角度から見ないといけないようです。
天球儀に関してはティコ・ブラーエの「天文学の観測装置」の No. 23 に出てきます。 (ティコ・ブラーエの観測装置の 巨大な真鍮製の天球儀を参照。)
またティコ・ブラーエのデザインに基づくものであれば、 円周はすべて 360° で、目盛に ティコ・ブラーエの 横断線が刻み込まれているはずです。
時刻が既知の時に 「地平経儀 + 地平緯儀」から方位と高度を観測しても、これを赤緯と赤経に変換するには 三角法が必要です。(三角法の歴史の 訳注 4 を参照のこと。) 三角法なしに天体の赤緯と赤経を観測するには赤道式渾天儀でないと無理ですが、精度が半減します。
「ヨーロッパ人 による初期の天文台の絵」に関してはもう少しわかることがあります。 次のページは「オクスフォード科学史博物館」(The Museum of the History of Science in Oxford) のページです。 2 番目は 1 番目のページの中の「Tycho in Beijing」を選択すると フレームの中に表示されるものです。
- The Noble Dane: Images of Tycho Brahe (デンマークの貴族：ティコ・ブラーエのイメージ)
- Tycho in Beijing (北京のティコ)
2 番目のページには次のように書かれています。文章は挿絵の右に書かれており、 原文の挿絵を見ながら読んでください。
ティコ・ブラーエのイメージはヨーロッパに限定されているわけではなかった。 およそ 1670 年頃に、中国におけるフランドル人の宣教師であったフェルディナント・フェルビーストは 北京における帝国天文台の責任をまかされ、これを新しい装置で再装備しようとした。 彼はティコを自分自身のモデルとし、「天文学の観測装置」を教科書とし、 ティコのモデルの下に天文台を建設した。
(オクスフォード科学史) 博物館には
北京天文台の装置の『形式と構造』を詳細に描いた希少な一連のイラストの原作
がある。 これは中国で 1674 年頃に印刷されたもので、 全部で 105 枚の用紙に別々に印刷され、用紙のサイズはおよそ 390×460 mm である。
ご覧のように、四分儀、二部円弧、大きな天球儀があり、 中国風になっているが、ティコ・ブラーエの装置を直接モデルにしたもので、 東洋の飾りが付けられたものである。 照準はティコ・ブラーエのもので、彼がしたように円弧は横断線で分割されている。
もっとも驚くべきことに、 フェルビーストは 2 台の渾天儀を製造している。 渾天儀はティコ・ブラーエも試みて、見放したものであり、 ヘヴェリウスが試みなかったものである。 黄道式渾天儀さえあります。これは観測用には非常に複雑で、非実用的なものであり、 もともとはプトレマイオスの アルマゲストで述べられていたものです。
イエズス会員はヨーロッパの天文学を利用して、 天文学を育んだキリスト教の伝統の優越性を中国人に説き伏せようとした。 それでは何故、ヨーロッパでは時代遅れとなった 1 世紀も前の天文学の技術を彼らに 提供しようとしたのでしょうか ? 1 つの説明では、利用可能な労働力と材料で処理するにはこれが最善であったことである。
別の説明では、イエズス会員にはティコの天文学の方が都合がよく、 ティコは動かない地球に固執し、コペルニクスの異端の仮説を回避しているからであった。 しかし、部分的な解答はティコ・ブラーエの装置のもたらす絶えることなく訴える力にあり、 巨大な渾天儀の壮大な幾何が想起させるものにあるのかも知れません。 事実そうであったように、 ティコ・ブラーエが彼の本の「天文学の観測装置」を ルドルフ (訳注： フレゼリク 2 世のこと) に献呈した時には、 デンマークの貴族の「天の城」は帝国天文台の最も適切なモデルであったのである。
上の文章で問題がある点があります。 それは二部円弧 (bipartite arc) で、これは ティコ・ブラーエの観測装置 の 小さな星の角度を測定するための二部円弧 のことを指している ように見えますが、これは中心の異なる 2 つの円弧から構成されていないといけないのです。 北京古観象台のものは、天文用六分儀と呼ぶ方が正解な気がします。 ティコ・ブラーエの観測装置 の 距離決定のための三角形の天文用六分儀が 対応しているものと思われます。
天文用六分儀 |
二部円弧 |
つまり、
北京天文台の装置の『形式と構造』を詳細に描いた希少な一連のイラストの原作
を描画した人は、 天文台の装置を実際に見ながら絵を描いたのではなく、 人から聞いた話をもとにして、ティコ・ブラーエの「天文学の観測装置」の挿絵から絵を描いたのです。 北京の天文台で製造された紀限儀 (天文用六分儀) を二部円弧だと思ったのです。 「ヨーロッパ人 による初期の天文台の絵」も一連の挿絵の一つと思われるので、 挿絵を描いた人は複数名いる可能性があります。 つまり、紀限儀を天文用六分儀と思った人と、二部円弧と思った人がいるのです。
天文用六分儀は装置が球によって支えられており、それに反して二部円弧は半円で支えられています。 この点に関して紀限儀がどうなっているのか、ギャラリーの写真からは判断ができません。 中国語版の Wikipedia の 北京古观象台には英語版の Wikipedia にはない次の写真が掲載されています。この写真には複数の装置が見えますが、 中央に紀限儀があります。
クリックして拡大表示を見てみれば分かりますが、装置を支えているのは半円です。 つまり、紀限儀の機能は天文六分儀ですが、装置を支える構造は二部円弧のものです。 つまり、構造的には紀限儀は天文六分儀と二部円弧を折衷したものとなっています。 これが、紀限儀を天文用六分儀と考えられたり、二部円弧と考えられたりした理由だと思われます。
もう一つ問題があります。それは黄道式渾天儀がプトレマイオスのアルマゲストに述べられているということです。 これは間違いないようですが、一応確認しておくことにします。
Starry Messenger：The Observational Armillary Sphere
(星のメッセンジャー：観測用の渾天儀)
のページの冒頭に次のように書かれています。
確かに、プトレマイオスが黄道式渾天儀を使用したことがわかり、 彼はこれをアストロラーベと読んだことがわかります。 アルマゲストの日本語訳を見てみると第一章の標題が「アストロラーブの構造」となっています。 アルマゲストの日本語訳は仏訳から翻訳したものなので「アストロラーブ」とフランス語読みしているようです。
以上により、フェルディナント・フェルビーストが装置を作る時に真似をしたティコ・ブラーエの装置が鮮明になります。 ティコ・ブラーエの装置の番号に関しては ティコ・ブラーエの観測装置 をご覧ください。
| フェルビースト | ティコ・ブラーエ |
|---|---|
| 地平経儀 | 時計 |
| 地平経儀 + 地平緯儀 | 回転する方位角四分儀 (No. 6) |
| 天球儀 | 巨大な真鍮製の天球儀 (No. 23) |
| 黄道式渾天儀 | 黄道式渾天儀 (No. 11) |
| 赤道式渾天儀 | 赤道式渾天儀 (No. 12) |
| 紀限儀 (天文用六分儀) | 距離決定のための三角形の天文用六分儀 (No. 16) |
以上、色々なことがわかりますが、これはティコ・ブラーエの「天文学の観測装置」の 英訳をインターネットで読んでから芋づる式にわかったことです ( ティコ・ブラーエの観測装置を参照のこと。)
ティコ・ブラーエの観測装置を読めば、 ティコ・ブラーエの天体観測は観測チームにさせていたことが分かります。 この人たちは当時としては複雑な三角法の計算をしていたことになりますから、 教育を受けていた人たちです。彼らはラテン語を読むことができ、 従ってラテン語で書かれたレギオモンタヌスの三角法の表を使用できたことになります。
それではフェルビーストの場合はどうだったのでしょうか ? フェルビースト自身はラテン語を読めたはずですが、 観測チームの方はラテン語は読めません。 しかし 17 世紀初頭には『崇禎暦書』が編纂されており、 この中に『割円八線表』が含まれています。『割円八線表』とは
三角関数表 | 江戸の数学
によると、八線は sin, cos, sec, cosec, tan, cot, 1 - cos, 1 - sin の 8 つの 関数のことで、1 度を 60 等分した表と、100 等分したものがついていたとのことです。 三角関数の数表が中国語ですでに存在していたので、 この表を使用したはずです。
北京の天文台で仕事をしていた人たちは 『崇禎暦書』の編纂から数十年を経た人たちで、 三角関数の計算ができる特別な人たちであったはずです。 フェルビーストが製造させた観測装置は、 自己の優位性を彼らに見せつけ、 フェルビーストの指図に従わせたと思われます。
『崇禎暦書』があっても、これを実際の天文観測に使用するには、 観測装置を作る必要があります。 (1 周が 360° の観測装置は当時の中国では全く新しい装置ですから、多額の経費が必要であったと思われます。) これをしたのがフェルディナント・フェルビーストで、 三角関数が名実ともに中国に根付いたことと思われます。 そしてこれにより、瞬く間に色々なこことが引き起きたと思われます。 三角法が紀元前のギリシャに登場してから千数百年もの歴史があったことを考えれば、 これは本当に一瞬のことだったのです。