古代のハイテク機器とは何ですか？秦漢時代の偉大な発明

今日、Interesting History の編集者が皆さんのために用意したのは、「古代のハイテク機器とは何でしょうか?」です。ご興味がありましたら、ぜひご覧ください。

天文学は秦以前の時代に基礎を築いた後、秦・漢の時代に全体の体系が形成期に入った。これは極めて重要な時期であり、活発な成果と大きな収穫の時期です。

1. 天文学理論

漢代には天体の構造に関する三つの主要な理論、すなわち玄野説、蓋天説、渾天説があった。

1. 玄野は言った

これは非常に独特で洞察に富んだ理論です。

この教義の創始者が誰であったかは不明です。この教えを伝えたのは、創始者の弟子で秘書を務めた謝孟でした。

『晋書天文』によれば、謝孟はかつて師匠がこう言うのを聞いたことがある。「天は物質のない空間であり、高くて果てしないものである。」人々は空を見上げ、色があるように見える広大な空を見ました。それは遠くの黄色い山々のようですが、人々が遠くから見れば、青々とした緑が見えます。また、何千フィートもの深さの谷を見下ろすようなもので、暗闇しか見えません。しかし、緑も黒もその本当の色ではありません。太陽、月、星などの天体は、何の制約もなく無限の空に自由に浮遊しており、その動きはすべて気によって決定されています。

この理論の優れた点は、宇宙の無限性を説明し、架空の天体地殻の存在を否定している点にあり、これは非常に注目に値します。しかし、太陽、月、星などの天体の動きを支配する法則については詳しく説明されておらず、天文学者が使用できる数学モデルも含まれていません。そのため、天体の動きは完全に無秩序となり、この理論は実用的な価値を失います。

そのため、この理論は優れた点に満ちていたものの、欠点によってその優れた点が覆い隠され、当時の人々には理解しがたいものでした。

2. 蓋天理論

地球が丸く、天が四角いという説は、春秋戦国時代に始まり、その後多くの変遷を経てきました。特に、天蓋の形については、天蓋が車のカバーに似ているという意見、天蓋が帽子の形に似ているという意見、天蓋が車のカバーに似ているという意見の 3 つの異なる意見があります。しかし、これらは二次的なものです。鍵となるのは、数学モデルの完全なセットを完成させることです。

ガイティアン理論の数学的モデルは『周壁算経』という書物に記録されており、そこには太陽の運動の軌跡が七つの均衡と六つの空間の図に集約されて記述されている。

蓋天が語った天体構造と数学モデルは、実のところそれほど素晴らしいものではありません。それは初期の理論に過ぎず、漢代の一部の人々がそれを改良したものの、結局すでに衰退していました。特に、西漢末期の有名な学者である楊雄が「天を覆うのが難しい八つのもの」を提唱して以来、蓋天説を信じる人はさらに少なくなりました。

3. フン・ティエン理論

さまざまな兆候から、渾天説も以前の説であることがわかります。漢代は、匈奴論が急速に台頭し、優勢となった時代であった。この時代には、渾天説を唱えた人物や文献は数多く存在したが、現代まで伝わっているのはごくわずかである。学界で一般的に受け入れられている代表的な理論は、張衡の『漢天易図解』である。この本が本当に張衡によって書かれたものかどうかについてはいまだ議論があるが、この本で説かれている内容は確かに漢代の渾田論の代表的な知見とみなすことができる。

『訓天易注釈』に記された訓天理論は以下の通りである。

宇宙は卵のようなものです。空は丸くて外側を包み、地球は内側の黄身のようなものです。空は大きく、地球は小さいです。空も大地も水の上に浮かんでいます。天は空気の上にあり、落ちません。地は水の上に浮かんでおり、落ちません。

これは、渾天の初期の理論でした。その後、一部の学者は、天殻が半分空気で半分水であるという理論をすべて空気に変更し、渾天の後期理論を形成しました。

渾天理論が天文学界で注目を集めた理由は、その数学モデルにあった。

天空の周囲は365□度、地球の182□度は水上に浮かんでおり、182□度は水中に沈んでいます。北極は地面から 36 度上にあり、南極は地面から 36 度下にあります。赤道は極軸に対して垂直で、天球を半分に分け、黄道と赤道の間の角度は 24 度です。黄道上の夏至点は極から67□度離れており、冬至点は極から115□度離れています。これらの値は現代の正確な値に非常に近く（現代の天球は360度であり、換算後、すべての値は現代の値に非常に近い）、古代における匈奴理論の独特の地位を確立しました。

玄野説、蓋天説、渾天説のいずれであっても、それらは本質的には経験的ではなく推測的であり、古代の客観的条件によって決定されます。しかし、この推測には、古代の学者たちの実際の観察結果と高度な知能を持った思考力が反映されています。

2. 渾天儀

漢代における天文学の豊かな成果は天文機器の進歩による恩恵を受けたが、天文機器自体もその成果に含まれていた。

西漢初期、洛陽洪は太后暦を制定するために、元の渾天儀を改良し、それを使って二十八星座の距離を再測定しました。

漢の宣帝の治世中に、耿守昌が最初の渾天儀を発明しました。

東漢の永元4年（西暦92年）、民間天文学者の傅安が伝統的な渾天儀に黄道環を追加しました。この改良は有名な学者賈逵の注目を集め、永元15年（西暦103年）に天球儀の製造を指揮した際にこの成果を吸収し、特別に太子黄道青銅器と名付けました。この時期の天文機器製造の頂点は、張衡が作った水力渾天儀でした。

これらの天文機器は、渾天儀と天球儀の 2 つのカテゴリに分けられます。

1. 天球儀

渾天儀は、渾天説に基づいて作られた天体を観測するための器具です。最も基本的な天球儀は、固定された赤道環と極軸を中心に回転できる赤道環（極軸を中心に回転できるため、通常は四輪環と呼ばれる）を備えており、赤道環にはのぞき筒が取り付けられている。

使用する際は、まず渾天儀の赤道環の位置を地球の赤道円に合わせ、のぞき筒を観測したい天体に向けると、赤道環に記された具体的な数値を読み取ることができます（古代中国では離心率と傾斜率を基本値として用いるのが慣例でした）。

赤道環を観測の基準として使用するのは、古代中国の天文学が赤道座標を基本座標として使用していたという事実に基づいています (第 1 章のパート 4 を参照)。しかし、古代中国の天文学は他の座標系を排除しなかったため、後に黄道円、白円、地平線円、子午線円、春分・夏至円、百分円が追加されました。リングを追加するごとに観測値が 1 つ増えるため、観測の精度がさらに向上します。 2. 天球儀

渾天球儀は天体の見かけの動きを表示する装置であり、現代の天球儀の祖先です。

天球儀本体は天球を象徴する球体で、その上に赤道や黄道、太陽、月、星などの天体が描かれ（または彫刻され）ています。

天球儀は、昼夜を問わず、当時の天体現象を非常に直感的かつ鮮明に理解することを可能にし、人々の天体知識の学習、探求、習得に役立ちます。

張衡は耿守昌が発明した天球儀を基に、より高度な水力天球儀を製作した。その本体は直径約5フィート（現在の120センチメートル未満）の中空の銅球で、その上に黄道、赤道、28の星座、その他の星座が描かれています。地平線と子午線は球体に密接に接しています。天球全体の半分は地平線上にあり、残りの半分は地平線下にあります。天球は天軸を中心に回転することができ、実際に見える天体現象を反映しています。渾天儀全体は、水圧推進装置にも接続されており、渾天儀から滴り落ちる水の力と渾天儀のタイミングを利用して、渾天儀を昼夜の変化と同期させ、渾天儀が示すものを実際の天体現象と一致させます。

これは注目すべき発明です。単純な観点から見ると、水力渾天儀は天体現象の実際の変化を鮮明に示し、球面天球理論を普及させるものであり、長期的な観点から見ると、天文学全体の発展とその後の機械式時間計測装置の発明に重要な意義を持っています。

天文機器の進歩、特に渾天儀の改良は、おそらく最初に天体現象の観測と記録に役立ったと考えられます。

漢代には、太陽、月、五星の観測精度がさまざまな程度まで向上し、その内容も継続的に拡張されました。たとえば、日食を観察する場合、特定の日付が記録されるだけでなく、日食の明るさ、方向、日食の開始方向、最初の接触の時刻、最後の接触の時刻なども記録されます。たとえば、太陽黒点の観測では、黒点の時間、画像、大きさ、位置などが明確に記録されます。その他、新星、超新星、オーロラなども漢代から詳細に記録されています。

古代中国における天体現象の体系的な観測と記録の始まりは漢王朝であったと言えば、それはまったく正しいでしょう。

漢代以前にも、古代中国の祖先たちは天文現象を観測し、記録していました。しかし、さまざまな制限や客観的な要因により、当時の観測は十分に体系化されておらず、また、一部の観測記録は完全に保存されていませんでした。

漢代以降、一方では王朝の発展がより正常化し、歴代の王朝による天文現象の観測がより規則的になりました。他方では、漢代から正史が出現し始め、古代の天文データを保存する最も重要な文書となりました。

これも漢代の天文学体系に形成された重要な内容の一つです。

3. カレンダーシステム

秦の時代は六大古代暦の一つである宣緒暦を使用していました。秦の時代が中国を統一した後、宣緒暦は国家暦となりましたが、完全に保存されていなかったため、後世の人々は宣緒暦についてほとんど知りませんでした。

今日の人々が宣緒暦について知っているのは、唐代の『開元湛経』に、年、新月、張帝の年号、暦の年号などの基本的なデータが簡潔に保存されていたからです。

漢王朝が世界を征服したばかりで、新しい暦に変更する時間がなかったため、荘庸暦は漢王朝初期まで使用されました。暦の改革が議題に上がったのは漢の武帝の治世になってからでした。紀元前104年、野心的な漢の武帝は公孫卿、胡遂、司馬遷らに漢暦の創設について議論するよう命じ、同時に当時の有名な民間天文学者や占星術師20人以上を招集して具体的な作業に参加させました。集中的な作業の結果、合計 18 の草案が提出されました。集団討論、検討、比較を経て、鄧平の案が最終的に採用され、漢代最初の暦が誕生しました。これは我が国で国家機関によって制定された最初の暦、太初暦です。

良いことは往々にして時間がかかるもので、この暦の原文は長い間失われていました。幸いなことに、西漢末期の劉鑫は、この暦の主要なデータを使用して三通暦（現在は『漢録志』に保存されています）に修正したため、後世の人々は太閤暦の基本的な理解を保つことができます。

三通暦には、新月、閏年法、日食、五星周期などが含まれていました。太陽の節のない月を閏月として指定し、135の朔望月に23の日食季節を設定します。これらはおそらく太中暦の内容です。

東漢の章帝の元和2年（85年）、太閤暦は廃止され、賈逵、李凡、卞鑫らが編纂した四分暦が導入されました。最も基本的な二つの定数である隋史と朔暦が、戦国時代の四分暦と全く同じであることから、四分暦と名付けられました。

漢代を通じて最も完成度の高い暦は、東漢末期に劉洪が編纂した乾祥暦である。乾祥暦は、東漢の霊帝の光和年間（178-83年）に初めて作成され、東漢の献帝の建安11年（206年）に最終的に完成しました。しかし、この暦は後漢時代には採用されず、呉王朝の黄武2年（西暦223年）まで正式に公布され、使用されませんでした。

古代中国の暦の歴史において、乾祥暦は画期的な意義を持つ暦であると考えられています。この画期的な意義は主に以下の点に反映されています。

乾祥暦は、中国天文学史上初めて、月の動きの遅さと速さ（つまり、月の動きの不均一さ）に関する情報が記された暦です。

乾祥暦は、節月（黄道と白道の交点から月が元の交点に戻るのに必要な時間）の概念を初めて明確に提案し、27.55336（現代の正確な値は27.55455）というかなり正確な値を示しました。

乾祥暦は、熱帯年の斗分値を減らし、つまり、1年の365日の値が365.246179日に増加し、より正確になりました。

乾祥暦では日食限界の概念が提唱され、日食の発生率の判断がより正確になりました。

乾祥暦は、月の運行の3つの方法と、より正確な五星の計算方法も生み出しました...

ここまでくれば、千祥暦がなぜ画期的な意義を持つ暦と呼ばれているのかが分かりますね！

太閤暦が誕生した瞬間から、中国天文学史上の重大な出来事が告げられました。古代中国の暦体系が形成されたのです。

ご存知のとおり、古代中国の暦は陰陽暦を組み合わせたもので、年は太陽の動きによって決まり、月は月の動きによって決まります。年と月の日付を一致させるために、閏月を設定する方法が採用されています。しかし、これは実際には古代中国の暦に特有の特徴ではなく、世界のほとんどの暦は太陰暦と太陽暦を組み合わせたものです。

二十四節気は古代中国の暦の特徴であると信じる人もいますが、それは一理あります。二十四節気は、まさに古代中国が独自に創り出したものです。古代に始まり、漢代初期にようやく完成しました。二十四節気の本質は、グレゴリオ暦の月をさらに細かく分割することです。太陰暦の月は農業生産の適時性に適さないため、二十四節気は生まれました。しかし、二十四節気はあくまでも暦の具体的な内容であり、暦の体系的な特徴とは言えません。

では、古代中国の国家暦の特徴は何でしょうか。正史に記録されている暦を見れば、専門家でなければまったく理解できないことがすぐに分かります。古代中国の国家暦は、実は普通の民間暦ではなく天文暦であったことが判明しました。

これらのカレンダーの中には、一連の天文学的なデータが含まれているものもあります。あなたが専門家であれば、このデータの価値を理解し、それを使用して必要な答えを計算できます。たとえば、日食がいつ起こるかを知りたいですか? カレンダーが提供する関連データのみを使用できますが、関連する計算方法と計算式も理解する必要があります。 この方法でのみ、結果を計算できます。そして、あなたが専門家でなければ、何も得られません。

これは古代中国の国家暦システムの特徴です。

この制度は太閤暦の登場とともに形を整え始めました。