この水力観測所は、実は世界時計の「祖先」なのです！

昼と夜が交互に訪れ、星が動きます。古代中国の賢明な人たちは、はるか昔から時間の謎を探求し始め、一連の時刻を知る道具を発明しました。例えば、太陽の影を利用して時間を測る日時計や、水滴を利用して時間を知らせる水時計などがあります。

宋代になると国は強くなり、科学技術の才能が数多く現れました。古代人の天文学と地理学の探究能力も新たな高みに達しました。彼らは、中国で5番目に偉大な発明として知られる「水力天文台」を発明しました。そのモデルとなった大型の古代装置が開封博物館の展示室に展示されている。先日、記者は開封博物館を訪れ、ボランティアガイドの楊英さんと一緒にこの「巨人」に乗り込み、古代の「黒い技術」の精巧さを皆さんに体験していただきました。

なぜ「ブラックテクノロジー」と呼ばれるのでしょうか?

時計に関しては、誰もがよく知っています。多くの人は時計内部の機械的な構造をとても気に入っており、何層もの歯車の噛み合いに独特の美しさがあると考えています。実は、我が国の古代には、すでにこのような歯車式機械装置が作られており、それが水力天文台でした。

楊英氏は、北宋時代に天文学者の蘇松や韓公連ら科学技術の専門家らが「科学研究チーム」を結成したことを紹介した。長年の努力の末、北宋の元有7年に、ついにこの優れた天文計時器が汴景（現在の河南省開封市）に建造されました。まるで小型の水力天文台のように、天体観測、天体ショー（デモンストレーション）、時刻表示の3つの機能を兼ね備えています。これは古代中国における最も精巧で複雑な計器の一つであるだけでなく、「世界時計の祖先」とも考えられています。さらに、この脱進機は水力天文時計塔に使用されていたため、西洋の科学者の中には、古代中国のこの精密機器が世界史上初の真の天文時計である可能性が高いと考える者もいる。

水運天文台ってどんな感じ？

蘇松は水力天文台を作った後、そのすべての情報を『新天文台』という本にまとめ、図表を添えたとされている。同書の記録によれば、水力天文台全体の高さは約12メートル、幅約7メートルである。上部が狭く、下部が広い四角いプラットフォームの形をした木造建築物です。 3階建てで階段でアクセスできます。最上層には天体現象を観測するための天球儀と日時計が収められています。中間層には天体現象を示す天球儀が収められています。最下層には計時機器とステーション全体の動力機構が収納されています。その大きさから判断すると、それは機器というよりも天文建造物に近い。

時刻表示装置は台湾南部にあります。 5階建ての木造の東屋があります。鐘の音、鐘を打つ音、太鼓を打つ音、シンバルを打つ音、木製の人形の出現など、音と視覚的な形で、時間、15分、時計、チップの経過を知らせることができます。下層階の奥には動力装置があり、直径3メートルを超える巨大な旋回輪と36個の水桶が装備されている。ピボットホイールの隣には、水がすぐに漏れるクレプシドラがあります。クレプシドラの中の水は水桶に流れ込みます。バケットがいっぱいになると、ピボットホイールが下方向に回転します。ピボットホイールの上部には脱進装置があり、ピボットホイールが 1 つの水桶だけ回転するように制御します。枢軸車が回転すると、上中下三室を貫く回転軸が駆動され、歯車装置を介して天体を追跡する渾天儀を駆動し、天球儀を24時間に1回転駆動し、計時装置を駆動して正確な時刻を告げます。

5階建ての木造パビリオン内の木製の人形は、「昼夜エンジン」と呼ばれる複雑な機械装置によって駆動され、鮮やかで正確な時間計測動作を行うことができます。機械的な歯車列全体の動作は、一定の水の流れに依存しており、水の流れによって水車が断続的に動き、機器が回転します。

動力システムの核となるのは、ピボットホイールとピラーです。ピボットホイールの上部と側面には、時計や腕時計の脱進機に相当する一連のレバー装置が取り付けられています。設計原理は、17 世紀にヨーロッパで登場したアンカー エスケープメントと非常によく似ています。イギリスの有名な学者ジョセフ・ニーダムは、水力天文台について詳細な研究を行った後、「中国の科学技術の歴史」の中で次のように述べています。「この機会に、私たちが以前に主張した「時計装置は... 14 世紀初頭のヨーロッパの発明である」という主張は誤りです。軸羽根脱進機と重力伝達を使用する機械式時計は、14 世紀にヨーロッパで発明されました。しかし、何世紀も前に、中国にはすでに別の脱進機を備えた水力機械式時計がありました。」

繁殖のペースは止まっていない

水力天文台が完成してから約40年後、北宋が滅亡し、首都汴梁は金軍に占領され、水力天文台も破壊されましたが、その影響力は今も残っています。金王朝と南宋王朝はどちらもそれを再び模倣したいと考えました。秦檜は蘇松の子孫と蘇松の文書を探すために人を派遣した。彼はまた、水力天文台の再建を望み、朱熹に相談した。しかし、蘇松の写本の手法を理解した者は誰もいなかったため、誰もそれを真似ることはできなかった。水力天文台を模倣する試みは、歴代王朝を通じて一度も成功しなかった。

1958年、中国の考古学者王振多が初めて水力天文台の模型を復元し、「中国の『天文時計』の秘密を解明」と題する論文を発表し、今日まで保存されている詳細な復元図を描きました。開封市博物館に展示されている水力天文台は、当時の職人技を忠実に再現し、室内で1:1の比率で復元された中国唯一の模型です。展望台の上の星空天井は蘇松の『新天文器械』の星図に基づいて造られ、光の投影によって星空の変化を表現している。

時間の計算の精度向上であれ、天体現象の継続的な探究であれ、これらはすべて、自然を継続的に理解するための探究なのです。この絶え間ない探究心は、我が国の血に深く刻まれています。今日に至るまで、私たちは鋭い革新と絶え間ない追求により、探求の道を歩み続けています。

水力観測所からは先人の知恵が伺えます。自然に対する好奇心から、そして自然をより深く探究するために建設された水力観測所は、決して単なる「ブラックテクノロジー」ではなく、むしろ生命への愛と生命のたゆまぬ追求から生まれたものです。