張衡 (科学者)

張 衡（ちょう こう、78年 - 139年）は、後漢代の詩人、学者及び発明家。字は平子。南陽郡西鄂県（現在の河南省南陽市臥竜区）の人。太史令や尚書などを歴任した政治家である一方で、天文学者・数学者・地理学者・発明家・製図家としても優れた才能を発揮した。また文人としても優れ、賦や絵画の名品を残した。

 経歴 
西鄂県の没落した官僚の家庭に生まれた。父は早くに亡くなり、祖父張堪は蜀郡太守だったが、清廉な人柄だったため、祖父の死後張衡の家庭は貧しくなった。子供の頃から司馬相如や揚雄などの文学を好み、10歳頃には制作した詩が人の称賛を得るようになっていた。青年時代洛陽と長安に遊学し、5～6年の歳月を過ごした。実力者からの誘いもあったが、良き師や友人を得ることに努め、特に天文・数学に詳しいからは大きな影響を受けた。

永元14年（102年）、南陽郡守であった飽徳の主簿となった。永初元年（107年）には、太平無事で王侯以下が奢侈を貪るのを痛み、班固の「両都賦」を真似て洛陽を描いた「東京賦」と長安を描いた「西京賦」を著した（これらを総称して「」という）。永初2年（108年）には飽徳が大司農に栄転し、洛陽に戻ったが、張衡は南陽で勉学を続けた。永初5年（111年）、京官の郎中として出仕した。郎中時代に揚雄の『太玄経』に触れたことが、天文や数学の研究を始める切っ掛けとなった。元初3年（116年）、暦法機構の最高官職の太史令についた。建光2年（122年）、公車馬令に出任した。

永建3年から永和元年（128年 - 136年）の間、再び太史令を勤めた。剛直な人柄であったため、図讖や讖緯説などを厳しく批判し、順帝を取り巻く人々にうとまれた。136年には都を追われ、河間国（現在の河北省南東部）の相となった。河間国では官吏や土豪の不正を激しく取り締まったため、かえって排斥されたという。官を辞したい意向を奏上するが許されず、永和3年（138年）には尚書として呼び戻されるが、永和4年（139年）、62歳にして病死した。現在の南陽市にはと張衡記念館が存在する。

 技術者・天文学者・数学者としての張衡 
張衡は、渾天儀（117年）、水時計、候風儀と呼ばれる風向計、地動儀（132年）、つまり地震感知器などを制作した。
このうち、渾天儀は水力で駆動される方式だったとする見解と、漏刻（水時計）を見ながら手動で回したとする見解があるCullen,2017。
地動儀については、500キロメートル離れた地点の地震を感知することができたとの逸話が『後漢書』張衡伝に残っている。ある日、地動儀の設置場所からみて西北方向の地震の揺れを感知したが、人々は少しの揺れも感じないことがあった。一部の人は地動儀の誤りを疑った。しかし数日後、甘粛から急使が来て、地震の発生のことを報告した。このことがあって以来、地動儀の正確性を疑うことはなくなったという。『後漢書』張衡伝には地動儀の構造が書かれており、多くの再現の試みを呼び起こしたが、構造を確定するほどには詳しい説明は残っていない。そして、どの再現も、逸話にあるほどの性能は引き出せていない。なお、『後漢書』は張衡の死後、南北朝時代の宋に入って成立した歴史書で、『後漢書』よりも古い『後漢紀』にこの逸話はなく、真偽には疑問符がついているRobinson,2016。

張衡は「渾天説」の立場に立ち、天文学書として『霊憲』、『渾天儀注』（又は『渾天儀』、『渾天儀図』とも）を著した。2500個の星々を記録し、月と太陽の関係も研究した。著書の『霊憲』において月を球形と論じ、月の輝きは太陽の反射光だとした。このことは、『霊憲』には以下の記述で裏付けられる：
月光生于日之所照、魄生于日之所蔽；当日則光盈、就日則光尽也。
また続いて以下の記述がある。
当日之冲、光常不合者、蔽于地也、是謂暗虚、在星則星微、遇月則月食。
これは、月食の原因についての彼の説を述べた箇所で、太陽の光が地によって遮ってできた影を「暗虚」とよんでいる。これによって、月食だけでなく他の星の光も弱まるとした。ただし、この説は主流とはならなかった。中国で主流となった説では、「暗虚」と地球の影とことなるとし、太陽そのものが「暗虚」の原因とされた。。張衡は月と太陽の視直径を１中国度の半分とし、１年を、365日と1/4とした（1中国度は太陽が一日に動く角度、すなわち365と1/4中国度が360度に等しい）。なお、彼の天文の研究や地震計の発明には、2世紀に入り、後漢に天災が多発しだした時代背景がある。また月光の原理は紀元前1世紀頃の書物にはすでに現れており、張衡の理論もこれら伝統的な天文学の成果を踏まえたものである。

数学書としては「算網論」を著した。彼は円周率を算出して＝3.16強としており、インドでもほぼ同じ近似値が提案された。

現代の中国でも高く評価され、小惑星（1802 張衡）には、彼の名がつけられている。また中華人民共和国政府が指定した「中国古代科学家」に祖沖之、一行、李時珍とともに選ばれている。2018年2月に打ち上げられた電磁環境モニター試験衛星は彼の名を冠し、とされた。1986年に隕石から発見された張衡鉱は張衡の名にちなんで名付けられた。

 文人としての張衡 
賦の名手であり、「二京賦」は漢代を代表する作品として知られる。「二京賦」、「帰田賦」、「南都賦」、「思玄賦」は『文選』に収録されている。晩年の「四愁詩」は最初のであるとされる。他の作品には「同声歌」がある。画家としても優れ、東漢六大画家の一人に数えられている。

 登場する作品 
張衡を扱った作品に1983年の中国映画『張衡』がある。

『青春の尻尾』（小学館、全6巻（1975年 - 1978年） 小池一夫原作、平野仁作画）に主人公である諸葛亮をわざと強い言葉で批判して諭す賢人・発明家として登場。ストーリーの中で『地動儀』も描かれている。

 脚注 

 参考文献 

Andrew Robinson, Use a toad to catch a quake, New Scientist, Volume 232, Issue 3102, 2016, Pages 42-43,
Cullen, Christopher, Heavenly Numbers: Astronomy and Authority in Early Imperial China (Oxford, 2017; online edn, Oxford Academic, 18 Jan. 2018), pp.286-287

 関連項目 
中国の科学技術史
円周率の歴史

 外部リンク 

地動儀
渾天儀
張衡【中国古代科学者】
張衡墓園

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