このページはいつ頃から地球が丸いことが知られていたのか疑問となって、 関連する英語版の Wikipedia を読んだことがきっかけで、あわせて翻訳もすることにしました。 上のページはほぼ英語版の Wikipedia の翻訳です。

最初は地球が丸いことが分かるためには、月食の原理がわかっていればよい考えて、 日食や月食のことを探し「エクリプス・サイクル」に行きつきました。 このページは歴史のことを書いてはいないのですが、 読んでみて、日食や月食の周期は 連分数展開で求めることができることがわかりました。 従って、これは古代ギリシャでは可能なことで、 ヘレニズム文明、あるいはこれが影響を及ぼしたイスラム世界やインドでも可能であることが はっきりしました。

月食のことと地球が丸いことの関連がはっきりと記述されているものを 探したところアリスタルコスの「大きさと距離」に書かれていることを知りました。 この本は現在も残っており、ここでは地球から月、太陽までの距離を 地球の半径で表しています。また同時に月、太陽の半径を地球の半径で表示しています。 アリスタルコスによって得られた値は実際の値と随分違ってはいますが、 それでもアリスタルコスには地球が丸いということが分かっていたことが はっきりしました。これが 2 つ目のページの内容です。

アリスタルコスは地動説を考えた人で、この考えはギリシャでは受け入れられませんでした。 そのため、ギリシャの天文学の全体像を調べるために「ギリシャの天文学」を 翻訳しております。結局、プトレマイオスのアルマゲストがギリシャの天文学の 集大成であることがわかり、天動説に起点を置くため「従円と周転円」という 考えを導入しないといけないと言うこともはっきりします。

ヘレニズム時代のギリシャにおける地球が丸いという考えは、 ヨーロッパにおいてはキリスト教と手を携えて広まっていきます。 またヘレニズム文明はイスラム世界、インドに影響を与え、 ここにも地球が丸いという考えが伝播します。 これが「丸い地球」で書かれていることです。

「地球が丸いという考え」を日本にもたらしたのは宣教師であるマテオリッチの「坤輿万国全図」のようですから (「中国の天文学」を参照)、 日本に関しても「地球が丸い」という考えをもたらしたのはキリスト教に他ならないことになります。 しかし当時の「地球が丸い」という考えは「天動説」と密接に結びついていましたから、すべてが良かったわけではありません。 しかし、ヨーロッパで地動説が受け入れられた後では、イエズス会が地動説を抑制しようとはしますが、 中国で地動説を広めようとした宣教師もいます。だから地動説をアジアに持ち込んだのは宣教師であると言ってよいと思われます。 「オランダ人が 1725 年に日本で最初の現代的な天文台の建設を援助した」ことも 書かれていますが、実際に援助をしたのは宣教師であった可能性があります。 世界中に知識を広めることをしていた人たちは宣教師であったからです。

天文学が成立するためには、天体の観測が必要で、 そのための装置の中で代表的なものは英語では アーミラリー・スフィア (armillary sphere)、中国語では渾天儀と呼ばれるものです。 armillary sphere は環球儀とでも訳すことができますが、 基本的には中国の渾天儀と同じものなので、armillary sphere と渾天儀を 同一視することにしました。日本語の Wikipedia では armillary sphere を 天球儀と訳しており、これはあまり良くない訳語だと判断しています。 地球儀の天空版を天球儀と呼ぶ方が多分誤解がない。 つまり、天球儀とは球の上に星座を描いたものです。渾天儀はこれとは違って、 基本的には星の座標を決定するための道具です。

「中国の天文学」を調べたのは、古代中国でも地球が丸いことは 知られていたはずだと考えたからです。 その理由は古代中国でも日食を予測する話は良く出てきますから、 日食、月食の仕組みを理解できる人であれば、地球が丸いことは わかるはずだと考えたためです。 張衡もこのような考えを持っていた人ですが この考えは中国では一般的にはならなかったようです。

「 中国の天文学」を読むと意外なことが登場します。 それは中国の天文学はインドの天文学やイスラム世界の天文学に 影響を受けているという点です。だから間接的には ギリシャの天文学の影響を受けている。 そして最終的にはイエズス会の影響を受けており、 この最中に多くの欧米の書籍が宣教師により中国語に翻訳され、 「地球」、「地球儀」などの基礎的な科学用語の漢字表記が決まり、 これが日本にも影響を与えたことがわかります。

地球が丸いという考えも重要ですが、 それよりも緯度、経度という考えももっと重要です。 この考えは意外にもプトレマイオスに始まっています。 従って、地球が丸いという考えと、それに関連する概念は 1000 年以上もの間、 プトレマイオス一色であったことになります。

色々な知識が日時計を作るのに必要ですが、細かい点に触れるよりも、 全体的に天体の動きを理解していないと日時計は作れないと考える方が正解なようです。

単に目で見れば朝には太陽が昇り、夕方には太陽が沈むだけですが、 正確な動きを理解するには天文学が必要で、とりわけ三角法が必要となります。 これがあって、始めて太陽の天球上における位置を知ることができるようになり、 また予測できるようになります。

だから三角法がなかった古代の日本には天文学が存在し得なかったことは もとよりのこと、日時計も存在するはずがなかったのです。

天文学は天体の動きを予測することにあります。 日時計もその 1 つです。 単に天体観測をしたのでは、何の結果も得られません。 データを加工する必要があり、古代にはデータの加工をするための 手段として三角法以外がなかったのです。 従って、三角法がなければ太陽の動きを予測することができず、 1 年の間の動きを理解することができないのは当然のことですが、 短い 1 日の間における太陽の動きを理解し、予測することが不可能なのです。

現代では三角法は数学の一分野ですが、 プトレマイオスの時代には三角法は数学に位置していたのではなく、 天文学の基礎知識で、三角法なしには天文学が成立し得なかった。 そのため、プトレマイオス以後、インドでもイスラム世界でも 三角法が盛んに研究され、そのうち数学の独立した分野となったのです。 三角法が研究されたのは天文学の理由によっています。 そして天文学の応用の一つとして日時計があるのです。

この答えは単純で「日本には天文学と称するものは単になかった」なのです。 これは ティコ・ブラーエの観測装置を読んだ結果から明らかとなりました。 観測装置には色々ありますが、 方位角四分儀であれば天体の高度と方位角がわかり、 ここから天体の赤緯と赤経を求めるには三角法が必要です。 また赤緯と赤経から黄緯と黄経を求めるには再び三角法が必要です。 また、これらの逆の計算をするにも三角法が必要となります。

正確な一年を理解するには太陽の黄道上における位置 (黄経) を知ることが必要となり、 この位置の決定には三角法が必要なのです。 従って、暦を作るには三角法が必要なのです。 古代中国にはインド人やイスラム圏の人が天文学者として採用されており、 彼らの著した本もあり、その中には三角法が紹介されていたのです。 日本では三角法が知られたのは、 中根元圭が「暦算全書」に訓点をほどこしたのが最初ですから、 これ以前に日本には天文学はなかったのです。 だから中根元圭が日本で最初の天文学者なのです。 三角法がないと天文学が成立しないから、 プトレマイオスもアルマゲストの第一章で三角法を導入しているのです。

最初は日の出、日の入りの時刻はアストロラーベや渾天儀がないと無理だと考えていたのですが、 太陽の黄道上の位置が分かれば、赤緯と赤経が決定でき、 ここから、与えられた時刻における太陽の高度と方位角が決定できます。 これをするには、面倒な三角法の計算が必要ですが、 アナログ的な方法を採用しなくても何とか計算が可能です。(逆三角関数も必要ですから、正確な三角法の表が是非とも必要です。) 無論、古代には太陽の見かけ上の動き (楕円であること) を 正確に理解できていたわけではありませんが、 三角法がなければ何も計算ができなくなり、また観測結果を理解することもどだい無理となります。

日食や月食の予測に関しても、当然三角法が必要です。 例えば、食が起きるのは月が黄道面を横切る時ですから、月の動きを黄緯と黄経で記述できないといけないのです。 また日食や月食が起きる場合の方位と高度を予測するには更に別に三角法が必要となる。 だから三角法なしの天文学などあるはずがないのです。 日本には古来天文学者がいたとされているのですが、これは全部まったくの嘘です。 ただの占い師というべきです。

古代中国の宇宙観で非常に妙なことがあります。古代中国には次の 3 つの宇宙観があったそうです。

1. 渾天説
2. 蓋天説
3. 宣夜説

渾天説のみが古代ギリシャの考え方に近いもので、 ここから「日時計を作るために必要な知識」が得られるはずです。 ところが日本語版の Wikipedia の蓋天説に日時計のことが出てくる。 そうするとここで称している日時計とは古代エジプトの影時計のようなものとなります。 つまり厳密に 1 日を等分する考え方にもとづいていない。 「赤道板日時計」では 1 日が (あるいは 360° が) 24 等分されて、 「1 時間」という概念ができており、 天文学があって始めて日時計ができるのです。「1 時間」という概念は古代ギリシャに始まるようです。 またこの概念を可能とする「赤道板日時計」は古代ギリシャの天文学が日常生活に与えた成果の一つなのかもしれません。

「赤道板日時計」の仕組みを理解するには、古代ギリシャ (or ヘレニズム) の天文学を知っている必要があります。 インドの天文学でもイスラム世界の天文学でもどちらも古代ギリシャの天文学は前提になっており、 「日時計を作るために必要な知識」を持っているのです。 中国の天文学はインドの天文学やイスラム世界の天文学の影響を受けているにもかかわらず、 根幹が変化しなかったのかもしれません。 この中国の影響を受けた日本は更にお粗末なことになり、 その結果、地球が丸いということはマテオリッチの「坤輿万国全図」を見て始めて理解したことの ようです。

渾天儀で天体観測をすることから、色々なことが分かるはずですが、 これは渾天説でしかなく、 古代中国ではこれが 3 つある宇宙観の 1 つでしかない。 中国では渾天儀は十分発展し、地球が丸いことを知っていた人もいるはずですから、 それが広く受け入れられなかったことは非常に不思議なことです。

更に妙なことは、渾天儀による天体観測を長期間継続しないと、暦ができないという点です。 1 年の長さが 365.2425 日のような結果を得るためには、 望遠鏡なしの渾天儀では非常に長期間の観測が必要です。 古代中国でどれほど正確にわかっていたのか知りませんが、 渾天儀なしにしては暦は作れない。また暦が狂う可能性があるので、渾天儀による不断の観測が必要となり、 古代中国においては渾天説が 3 つある宇宙観の 1 つでしかないというのはどうあっても理解に苦しい。