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江戸幕府の天文学(その 7)

江戸時代の天文学【8】江戸幕府の天文学(その 7)
嘉数 次人（大阪市立科学館）
1.

間重富の天文学(はじめに)前回まで数回にわたり、江戸時代最高の天3.

観測機器の開発・改良
高橋至時と間重富を現代の言い方で表すと、文学者と称される高橋至時の足跡を紹介しま

高橋が理論天文学を得意とした「理論屋」でした。高橋は、停滞していた日本の天文学のあったのに対し、間重富は「観測屋」で、観レベルを明晰な頭脳で一気に高めました。し測技術に長けていました。

かし、その業績は一人で成し遂げられたもの

師の麻田剛立は、中国の天文書『新製霊台ではありません。麻田剛立という良き師匠と、儀象志』[1]にある観測機器の記事をもとに、間重富というハイレベルな盟友が大きな影響

振り子の周期で時間を計測したり、象限儀(いを与えていました。今回は、高橋とともに天わゆる四分儀)を作成したりと、観測の精密化

文学の近代化を推し進めた間重富（はざま しに力を注ぎました。間重富はそれをさらに発げとみ）にスポットを当ててみます。

展させ、観測機器の設計開発や改良を行ない、さらには豊富な財力で京都の職人戸田東三郎

2.

天文学を志すを養成して機器の製作を行ないました。ここ

間重富は、通称を十一屋五郎兵衛ともいい、1756（宝暦 6）年に間家の第六男として大阪

では、その中の代表的なものを見てみましょう。

で生まれました。家業は十一屋という質屋で、兄 が 相 次い で亡 く なっ た ため 、 父が 没し た1771(明和 8)年に間家を継いでいます。ちな
みに十一屋という屋号は、蔵が 11 あったことからきているそうですが、重富はのちに 15に増やしたことから「十五楼」という雅号を用いています。また彼は、大阪質屋仲間の年寄も勤めるなど、大阪を代表する商人の一人でした。
重富は幼い頃から機械に興味を示し、11,2
歳の頃には渾天儀を作ったという話が伝わっています。その後、30 歳を過ぎた頃に麻田剛立（1734～1799）に入門し、ほぼ同じ時期に入門した高橋至時とともに麻田一門の高弟として活躍し、やがて寛政改暦に携わることになります。
図 1

垂揺球儀(レプリカ)。大阪市立科学館所蔵。
天文教育 2008 年 9 月号（Vol.20 No.5）

■ 連 載3.1

江戸時代の天文学【8】

垂揺球儀

■

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南中した瞬間のカウンターの表示した数を読

間重富の発明で代表的なものが、天文観測み取ります。そして翌日にも太陽が南中した用振り子時計「垂揺球儀（すいようきゅうぎ）」

瞬間の表示数を読み取ります。これにより、(図 1)です。麻田剛立らの天文家は、尺時計(い2 回の南中の間に振り子が振動した回数を計わゆる和時計の一種)などの機械時計を用い算し、1 太陽日(24 時間)の振動数とします。ていることが多かったのですが、当時の機械そして、この南中の間に起こる天体現象の瞬時計は精度がさほど高いわけではなく、精密間のカウンター表示数を読み取っておき、1な時間計測はできませんでした。

太陽日の振動数との按分により真太陽時でのそういった中で、18 世紀後半に麻田剛立が時刻を求めるのです。

用い始めたのが『新製霊台儀象志』に紹介さ具体例で見てみましょう。以下で紹介するれていた「垂線球儀」です。これは単なる振のは、天文方・高橋家で行われた、1805(文り子で、天井から細線を吊るし下端に錘の球化 2)年 5 月 1 日夜のイオの掩蔽(ガリレオ衛を取り付けて振動させるもので、その振動数星のイオが木星本体の後ろ側に入る現象 )のを利用して時間を計測するのです。ガリレオ記録です。

が発見した振り子の等時性を利用したこの時

五月朔日

刻測定法は、『新製霊台儀象志』が刊行された
17 世紀においては新しい技術でしたが、振り五月二日

午中太陽中心690,655.5

木星第一小星視初

711,325

午中太陽中心747,483

子が振れた回数は自分でカウントしなければここに見られる「木星第一小星」というのならない事や、振り子の振動が減衰するたびはイオのことで、「視初」は掩蔽の始まりのこに手で励起しなければいけない事などから、とです。また、「午中太陽中心」とは太陽の中長時間の観測に用いることは困難でした。さ心が子午線を通過した瞬間を表しています。

らに『新製霊台儀象志』を見ると、「振り子をまた各現象に続く数字は、その瞬間の垂揺球振らせ始める時には、振動幅を 45 度以内に儀のカウント数です。カウント数は、振り子なるようにする」とか、「振動が減衰してまさが一往復すると 1 と数えるため、半分の場合に止まるという頃に、振り子を持って振動をは 0.5 となります。

励起させる」というような用法も細かく記さ

ここからが計算です。まず 5 月 2 日の南中れており、扱うには一定の習熟が必要でした。

でのカウント数 747,483 から 5 月 1 日の南中

そこで間重富は、和時計の構造に改良を加時の数 690,655.5 を引いた数 56827.5 が、１えることによって振り子式の機械時計である太陽日つまり 24 時間のあいだの垂揺球儀カ垂揺球儀を開発したのです。ちなみに垂揺球ウント数となります。次に、イオの視初の瞬儀の特徴は、文字盤が現在の時計のような時間カウント数 711,325 から 5 月１日の太陽南刻を表示するのではなく、振り子の振動数を中時の数 690,655.5 を引いた数 20669.5 が、表示する点です。つまり、振動カウンターと太陽南中からイオの視初までの時間の垂揺球いっても良いでしょう。ですから、垂揺球儀

儀カウント数になります。そこで、の文字盤をみても、現在時刻を知ることはで56827.5：24 時間＝20669.5：x 時間として比例計算すると x≒8.7294 となり、時きないのです。
ではここで、垂揺球儀を使って、天体現象分に換算した 8 時間 43 分 46 秒が、5 月 1 日が起こった時刻を知る方法の一例を紹介しまの太陽南中からイオの視初までの時間となりしょう。まず、ある日の太陽南中を観測し、ます。そして、太陽南中の瞬間が午後 0 時に

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江戸幕府の天文学(その 7)なりますから、イオの視初は午後 8 時 43 分

天体の高度測定用の分度器とでも表現すれば46 秒に起こったと求められます。

よいでしょうか。象限儀は 18 世紀始めころ

こんな風に、研究者たちは手間をかけて現から日本でも使われていましたが、間重富は象の時刻を求めていましたが、垂揺球儀は安『新製霊台儀象志』に紹介されている新しい定したメカニズムにより 1 日の誤差が±3 秒技術を取り入れるなどの改良を加え、より高程度であったため、かなり高精度な観測が可い精度で角度を読み取ることができるように能となりました。そして、麻田学派の天文学しました。

が全国へ伝わるようになると、垂揺球儀は地図 2 は、高橋至時の弟子である伊能忠敬が方でも使用されるようになっていき、幕末に地図測量の際に用いた象限儀のレプリカで、西洋から機械時計が輸入されるようになって間重富の開発したものと同型のものです。写も、天文研究者たちは垂揺球儀を用い続けま

真右側の 1/4 円弧の部分が高度を読み取る目した。

盛盤です。円弧の中心(象限儀左上)から円弧に向かってのびている筒は望遠鏡を組み込んだ照準器で、円弧側が接眼レンズになっています。照準器は円弧中心を支点として動かすことができ、観測の際は、望遠鏡の視野中心に目標天体を導入し、目盛盤上の角度を読み取ります(接眼部には十字線が張ってある)。
角度目盛盤の最小目盛は 1/6 度(10 分)で刻まれていますが、重富が作った象限儀は、さらに細かい角度まで読み取ることができるダイアゴナル目盛(対角斜線目盛とも呼ぶ)が採用されている点に特徴があります。図 3 はダイアゴナル目盛部分の拡大写真です。角度目盛部分には 11 の同心円が描かれ、さらに隣り合った目盛の最内同心円から最外同心円に向かって斜線が引かれています。この斜線が、象限儀。大阪市立科学館所蔵。伊能忠敬

それぞれの同心円と交わることによって、最が全国測量に用いたもののレプリカで、半径は小目盛がさらに 10 分割されるため、最終的3 尺 8 寸(約 1.15m)。支柱は仮のもので、実際に重富の象限儀は、1/60 度つまり角度の１分の観測に使う時には、象限儀が任意の方向に向まで直読できるのです。

図 2

くように、象限盤を固定する支柱の軸が回転す(2)ダイアゴナル目盛の改良るようになっていた。

ダイアゴナル目盛はチコ･ブラーエがはじ3.2

象限儀めて用いたもので、日本には『新製霊台儀象(1)象限儀とダイアゴナル目盛志』や『崇禎暦書』などの中国書を通じて紹

象限儀は四分儀ともいい、天体の高度を測介され、それを見た間重富が採用したわけで定するのに用いる観測機器で、一言で言うとすが、彼は書物の内容をそのまま採用したの

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■ 連 載江戸時代の天文学【8】■―19―ではなく、目盛盤の作成方法に独自に改良を加えています。
象限儀で採用されたダイアゴナル目盛の場
合、同心円を描く際に、11 個の円の半径を一定間隔で大きくして描くと、対角線ではきちんと 10 等分されず、わずかに誤差を生じてしまうのです。この点について『崇禎暦書』
は、その誤差の値はわずかであるから、ダイアゴナル目盛の同心円半径の差は等間隔でもよいと述べています[2]。しかし、間重富はその誤差に眼をつぶらず、対角斜線目盛で角度が正確に 10 等分できるように、それぞれの半径を計算して目盛盤を製作したのです。
寛政暦の理論や観測についてまとめた『寛政暦書』巻 25 には、ダイアゴナル目盛の同心円の描き方が具体的に示されていますので、 図 3ダイアゴナル目盛部分の拡大写真。目盛その記述に沿って紹介していきましょう。図盤にある「初」とあるのは 0 度のことで、「一」4 は象限儀の角 度目盛の 最小単位 (中心角が 1 度。その間が 6 分割されているので、ひと10′)を取り出したものです。点 O を象限儀目盛は 10 分。そこにダイアゴナル目盛があるの円弧の中心点とし、円弧 S0 はダイアゴナルので、1 分まで直読可能となる。さらに目分量目盛の一番内側の同心円弧、円弧 S10 は一番を用いれば、数秒まで読み取ることができる。

外側の同心円弧とします。また、中心 O から円弧上の点 A と B に向かってそれぞれ引いた直線が目盛盤上の角度線で、∠AOB が最小目盛である 10′です。そして直線 AB がダイアゴナル目盛の対角線です。
ではここで、円弧 S0 から S10 の間に描く、目盛を 1 分ごとに分割するための同心円弧 S1～S9 の半径を求めていきましょう。まず、⊿OAB について、∠O＝10′。また AB およびOB の長さは設計値が与えられるので、正弦定理より、sin A  OB 

sin O
AB

図 4：ダイアゴナル目盛の同心円描画法の概念となり、∠A の値が得られ、三角形の残りの図。象限儀の角度目盛の最小単位(中心角 10′)角∠B の値も得られます。

を取り出したもので、もちろんデフォルメして次に点 O から直線 AB 上に向かって、∠AOA1描いています。

＝1′となる直線 OA1 を引きます。ここで⊿A1OB を考えると、∠OA1B=180°－∠B－∠A1OB

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江戸幕府の天文学(その 7)

で、∠A1OB は 9′ですから、再び正弦定理

ーの楕円理論などをマスターした麻田、高橋、を用いて間の 3 人は、当時における国内最高の研究者

OA1  sin B 集団になったのです。そして、彼らが間接的OBsin OA1Bながらも西洋天文学に接して、精密な観測機として得られた OA1 の値が∠AOA1 ＝1′と器を用いて精度の高い観測データを集め、そなる同心円の半径となります。

れを理論にフィードバックするという西洋近このようにして、∠AOA2＝2′となる直線OA2 を求めて…、というふうに、次々と半径代科学の基本を身につけたことで、日本の天文学の近代化が始まったといえます。

を求めていくわけです。
ちなみに、大正時代に伊能忠敬の象限儀の4.2

寛政改暦の情報収集

実物を調査した大谷亮吉は、ダイアゴナル目

間重富は、有力な商人として持っていた人盛の同心円の半径を測定し、計算どおりに描脈や政治的な手腕を十分に利用して、麻田学かれていることを確認していて[3]、重富によ派の発展に努めるという、研究者の中でも異る妥協のない仕事ぶりが改めて浮き彫りにさ色の活動を行ないます。

れました。

まず彼は、桑名藩主らとの交流を通じて、幕府が改暦の意思を強く持っていて、その際4.

寛政改暦への準備には担当する人材を広く求めるつもりだとい

4.1『暦象考成後編』の入手う情報をキャッチしていました。そして、改麻田剛立に弟子入りした高橋至時と間重富

暦事業が動き出した時は、麻田剛立が任命さは、麻田門下の高弟として実力をつけていきれるだろうということを察知して、さらなるました。寛政年間に入った頃の 3 人は、研究情報を求めるために、京都で暦を司る土御門面においては共同研究者であったともいわれ家に入門します。国内で最もレベルの高い研る程です。そのような時代における間重富の究をしている麻田学派の研究者としては、古業績は、中国の最新天文書『暦象考成後編』

い学風の土御門家から教わることは何もないの入手です。のですが、改暦情報を収集するという目的の『暦象考成後編』は、ケプラーやカッシーためにわざわざ入門するのですから驚きです。

ニの研究成果が紹介された当時最新の中国天そして 1795(寛政 7)年 3 月 18 日、幕府は文書でしたが、日本に輸入されたのはわずか麻田剛立ではなく、高橋至時と間重富に対し二、三部にすぎず、しかも幕府の書庫などにて改暦御用による江戸出府を命じます。これ秘蔵されるなどして研究者の間には全く広まは脱藩した身の麻田が幕府の仕事をする意思らなかったため、内容をマスターした者もいがなかったことによるものですが、こういっないという状況でした。そんな幻の天文書をた情報も間重富を通じて内々に幕府当局へ流間重富は「とある筋」から入手することに成れた結果だと考えられます。

功したのです。
「とある筋」が誰だったのかは不明ですが、家業を通じて長年親交のあった桑名藩主・松平忠和であったと推測されてい4.3改暦事業への参加

暦学御用で江戸出府を命じられた間重富は、ます[4]。幕府の天文方たちが十分に理解し得病気のため 5 月 16 日になって大阪を出発、6なかった『暦象考成後編』を入手し、ケプラ

月 8 日に江戸の頒暦御用所にて御用を命ぜら

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■連 載

江戸時代の天文学【8】■―21―れました。ちなみに、出府中の間重富には手参考文献と注当として五人扶持ならびに年間 25 両が月割

[1] 『新製霊台儀象志』はイエズス会宣教師にて支払われました。一方、武士の身分であＦ．フェルビースト(中国名は南懐仁)の編った高橋至時の出府当初の手当は三人扶持な集になる書物で、1674(康煕 13)年刊。全

らびに年間 15 両で、何と間重富の方が良い

16 巻。北京の天文台に新設された黄道経緯待遇だったのです。この点から、幕府がいか儀、地平経儀をなど 6 種の観測機器の用途に重富を信頼していたかがわかります。

や構造、設置法、使用法などが解説されてさて、江戸で再会した高橋と間は、さっそく持参した垂揺球儀や子午線儀など最新式の観測機器類を用いて 6 月 17 日の月没帯食を観測しました。また、当局から古今の暦法の精粗や最適の暦法について問われ、『 暦象考成後編』の法が一番良いと報告しました。高橋いるほか、観測に用いる恒星位置表などの天文表も収録されています。
[2] 『崇禎暦書』所収「測量全儀」巻 10、儀器図説において論じられています。
[3] 大谷亮吉、1979、『伊能忠敬』復刻版、名著刊行会、355 ページ。

らの報告を受けた幕府は、西洋暦法の加精校[4] 『暦象考成後編』の入手先については、合を行ない、暦法の具体的検討を行なうにあ間重富の長男である間重新は『選考大業先たっては、間重富と高橋至時も天文方一同と生事迹略記』(間重富の業績をまとめた書同席で行なうよう命を下し、10 月には武士の物)において「貴門ニ就テ此書及諸書ヲ得身分であった高橋至時が幕府天文方に昇進しル」と述べるにとどまっています。また渋ました。そして 1796(寛政 8)年 8 月 5 日には

川景佑の編集になる『麻田剛立翁伝』には、改暦の命が下され、寛政の改暦事業が始まり間重新の言葉として「亡父奇計を出し御地ました。在野の研究者として長年活動してきより後編を取出し申し候」とあります。こた麻田学派が、日本の暦を作成するという国こで御地というのは江戸の事なので、つま家の業務を担うことになった瞬間です。

り重富は江戸で幕府要人から入手したこと

翌 9 月 24 日、天文方の高橋至時は、同僚になります。ちなみに、『暦象考成後編』のの山路徳風、吉田秀升とともに改暦業務のた入手時期も不明で、大谷亮吉は『伊能忠敬』

めに京都へ向かい、一方の間重富は江戸に残(前出)において 1793(寛政 5)年春以前と推って改暦事業に必要な観測機器の整備や、観測し、上原久は 1977 年、『 高橋景保の研究』、測を行なうなどの業務に携わりました。そし講談社において 1792(寛政 4)年頃と考察して翌 1797(寛政 9 年)年 10 月には新暦書が完ています。

成し、同月 19 日に改暦宣下、名を寛政暦と賜り翌年から施行されたのでした。
次回は、寛政改暦以降の間重富の活動を紹介します。

嘉数 次人

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