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アストロラーベ（古代ギリシア語: ἀστρολάβος、ローマ字表記: astrolábos、文字通り「星を採る者」、アラビア語: ٱلأَسْطُرلاب 、ローマ字表記: al-Asṭurlāb、ペルシア語: ستارهیاب 、ローマ字表記: Setāreyāb）は、古代に遡る天文観測機器です。星図として、また天空の半球の物理的モデルとして機能します。その多様な機能により、精巧な傾斜計や、天文学における様々な問題を解くことができるアナログ計算装置としても機能します。最も単純な形では、ワイヤー、切り抜き、穴のパターンが施された金属円盤で、天体の位置を正確に計算することができます。天体の地平線からの高度を昼夜問わず測定することができ、星や惑星の識別、現地時間から緯度を求める（またはその逆）、測量、三角測量などに利用できます。古代ギリシャ・ローマ時代、ビザンツ帝国、イスラム黄金時代、ヨーロッパ中世、そして大航海時代において、これらの目的すべてに用いられました。
六分儀の前身であるアストロラーベ[1]は、陸上や穏やかな 海上で緯度を測定するのに効果的です。荒れた海で船の甲板が揺れる中では信頼性が低くなりますが、その問題を解決するために航海用アストロラーベが開発されました。
10 世紀の天文学者アブド・アル・ラフマーン・アル・スーフィーは、 アストロラーベに関する386章からなる膨大な著作を著し、伝えられるところによると、 アストロラーベのさまざまな機能の1,000を超える用途を記述したという。[ 2 ] これらの用途は、占星術、天文学、宗教から、航海、季節や日々の時刻の計測、潮汐表まで多岐にわたった。当時、占星術は天文学と同じくらい真剣な科学として広く認識されており、両者の研究は密接に関連していた。天文学への関心は、天体や季節の観測に関わる民俗天文学（アラビアのイスラム以前の伝統）と、天体観測に基づく知的実践や精密な計算に役立つ数学的天文学とに分かれていた。アストロラーベの宗教的機能に関して言えば、イスラム教の礼拝時間は天文学的に決定され、正確な毎日の時間を確保し、イスラム教徒が祈るべきメッカの方向であるキブラもこの装置で決定することができました。さらに、アストロラーベの計算に基づいて作成された太陰暦は、ラマダンなどの重要な宗教行事の日付を決定するため、イスラム教にとって非常に重要なものでした。[ 3 ]
オックスフォード英語辞典では、英語のastrolabe を「星を測る者」と訳し、中世ラテン語を経てギリシャ語のἀστρολάβος : astrolábosにたどり着き、[ 4 ] [ 5 ] ἄστρον : astron「星」とλαμβάνειν : lambanein「取る」 から来ています。 [ 6 ]
中世イスラム世界では、アラビア語のal-asturlāb (すなわち、アストロラーベ) にはさまざまな語源が与えられていました。アラビア語の文献では、この単語はākhidhu al-nujūm (アラビア語: آخِذُ ٱلنُّجُومْ、文字通り「星を奪う者」 )と訳されています。これはギリシャ語の単語の直接的な翻訳です。[ 7 ]
アル・ビールーニーは、中世の科学者ハムザ・アル・イスファハーニーの言葉を引用し、批判している。ハムザ・アル・イスファハーニーは次のように述べている。[ 7 ]
中世イスラムの文献には、「ラブの線」という民間語源説もあり、「ラブ」はイドリスの息子（エノク）を指す。この語源説は10 世紀の科学者アル・クンミによって言及されているが、アル・フワーリズミーによって否定されている。[ 9 ]
アストロラーベは基本的に、ヘレニズム時代にすでに発明され、おそらくヒッパルコスが星表を作成するために使用した天球儀の平面（二次元）版である。アレクサンドリアのテオン（紀元前335年頃～405年）はアストロラーベに関する詳細な論文を書いた。[ 10 ]平面アストロラーベの発明は、テオンの娘ヒュパティア（紀元前350年頃～370年頃生まれ、 415年没）に誤って帰せられることがあるが、[ 11 ] [ 12 ] [ 13 ] [ 14 ] 実際にはそれよりずっと以前から使用されていたことが知られている。[ 12 ] [ 13 ] [ 14 ]この誤った帰属は、ヒュパティアの弟子シネシウス（紀元前373年頃～414年） が書いた手紙の記述の誤った解釈に由来する。[ 12 ] [ 13 ] [ 14 ] その手紙には、ヒュパティアが彼に平面アストロラーベの作り方を教えたことは記されているが、彼女がそれを発明したとは書かれていない。[ 12 ] [ 13 ] [ 14 ] ルイスは、プトレマイオスが『テトラビブロス』に記録された天体観測を行うためにアストロラーベを使用したと主張している。[ 10 ]しかし、エミリー・サベージ＝スミスは、
『アルマゲスト』 第5章1節で、プトレマイオスは天球儀の製作について記述しており、これが彼が実際に使用した観測器具であったと一般的に考えられている。
ビザンツ帝国ではアストロラーベが引き続き使用されました。キリスト教の哲学者ヨハネス・フィロポノスは、アストロラーベに関する論文（紀元550年頃）をギリシャ語で著しており、これはこの器具に関する現存する最古の論文です。 [ 16 ]メソポタミアの司教セウェルス・セボクトも、 7世紀半ばにシリア語でアストロラーベに関する論文を著しました。 [ a ] セボクトは論文の序文でアストロラーベが真鍮製であると述べており、金属製のアストロラーベはイスラム世界やラテン語圏で発展するずっと前からキリスト教圏の東方で知られていたことを示しています。[ 19 ]
アストロラーベは中世イスラム世界でさらに発展し、イスラムの天文学者たちは角度目盛を導入し[ 20 ] 、地平線上の方位角を示す円を追加しました[ 21 ]。アストロラーベはイスラム世界全体で広く使用され、主に航海の補助として、またメッカの方向であるキブラを見つける方法として使われました。8世紀の数学者ムハンマド・アル＝ファザリは、イスラム世界でアストロラーベを製作した最初の人物とされています[ 22 ] 。アストロラーベに関する最古のアラビア語の論文は、西暦815年頃に書かれました[ 23 ] 。
数学的背景は、イスラム教徒の天文学者アルバテニウスが著書『キタブ・アズ・ジージ』 （紀元920年頃）で確立したもので、プラトン・ティブルティヌスがラテン語に翻訳し『星の動きについて』として残した。現存する最古のアストロラーベはヒジュラ暦315年（西暦927～928年）のものである。イスラム世界では、アストロラーベは日の出や恒星の昇る時刻を調べ、朝の祈り（サラート）のスケジュールを立てるのに役立てるために使われた。10世紀には、アル・スーフィーが天文学、占星術、航海、測量、時間計測、祈り、サラート、キブラなど、 さまざまな分野でのアストロラーベの1,000を超える用途を初めて記述した。 [ 24 ] [ 25 ]
球形アストロラーベは、中世にイスラム世界の天文学者や発明家によって発明されたアストロラーベと天球儀の両方の変形である。 [ b ] 球形アストロラーベの最も古い記述は、アル＝ナイリジ（ 892～902年頃活躍）に遡る。12世紀には、シャラフ・アル＝ディーン・アル＝トゥースィーが線形アストロラーベ（「アル＝トゥースィーの杖」とも呼ばれる）を発明した。
西ヨーロッパで知られている最初の金属製アストロラーベは、11世紀にポルトガルで真鍮で作られたデストムベス・アストロラーベである。 [ 29 ] [ 30 ]（p 140）金属製アストロラーベは、大型の木製アストロラーベにありがちな歪みを回避し、より大型で精度の高い機器の製作を可能にした。金属製アストロラーベは同じサイズの木製機器よりも重かったため、航海での使用は困難であった。[ 31 ]
ライヒェナウ修道院のヘルマン・コントラクタスは、 11 世紀に『Mensura Astrolai』でアストロラーベの使用について調査した 。[ 32 ] (p 72 ) 13 世紀後半、ピエール・ド・マリクールは、 万能アストロラーベの構造と使用に関する論文『Nova compositio astrolabii particularis』を著した。万能アストロラーベは、オックスフォードの科学史博物館で見ることができる。[ 33 ]イスラムの計測機器の歴史家であるデイビッド A. キングは、アレッポのイブン・アル・サラージ(別名アフマド・ビン・アビ・バクル、1328 年頃活躍) が設計した万能アストロラーベを「中世およびルネサンス期全体の中で最も洗練された天文機器」と評している。[ 34 ]
イギリスの作家ジェフリー・チョーサー（1343年頃～1400年）は、主にメッサハラまたはイブン・アル＝サッファールの著作に基づいて、息子のために『アストロラーベ論』を編纂した。[ 35 ] [ 36 ] [ c ] 同じ資料は、フランスの天文学者で占星術師のペレラン・ド・プルースらによって翻訳された。アストロラーベに関する最初の印刷本は、同じくメッサハラの著作に基づいているが、比較的独自性のあるクリスチャン・オブ・プラハティツェの『アストロラーベの構成と使用法』である。
バレシリャと呼ばれる簡略化されたアストロラーベは、船乗りが海上で正確な緯度を読み取るために使用されました。バレシリャの使用は、ポルトガルのために航海していたエンリケ王子（1394～1460）によって奨励されました。[ 32 ]（p 460）
アストロラーベは、ほぼ間違いなく、オーリヤックのジェルベール（後の教皇シルヴェスター2世）によってピレネー山脈の北に初めて持ち込まれ、 11世紀初頭以前のある時期にフランスのランスの学校でクアドリヴィウムに組み込まれた。 [ 30 ]（p 143） 15 世紀には、フランスの計器製作者ジャン・フュゾリス（1365年頃～ 1436年）も、パリの店で携帯用日時計や当時のその他の人気のある科学機器とともにアストロラーベの作り直しと販売を始めた。彼の作ったアストロラーベのうち13個が今日まで残っている。[ 37 ]
15世紀初頭のヨーロッパにおける職人技のもう一つの特別な例は、アントニウス・デ・パチェントが設計し、ドミニクス・デ・ランツァーノが製作した1420年のアストロラーベである。[ 38 ]
16 世紀、ヨハネス・シュテフラーは、アストロラーベの製作と使用法を解説した手引書『Elucidatio fabricae ususque astrolabii』を出版した。ゲオルク・ハルトマン が製作した16世紀の同一のアストロラーベ4点は、分業による大量生産の最も初期の証拠の一つとなっている。
ギリシャの画家イエレミアス・パラダスは、 1612年に描いたアレクサンドリアの聖カタリナの絵画に、精巧なアストロラーベを組み込んだ。この絵画は「アレクサンドリアの聖カタリナ」と題され、聖女の他に「宇宙の体系」（Σύστημα τοῦ Παντός ）とラベル付けされた装置が描かれている。この装置には、ヘリオス（太陽）、セレネ（月）、ヘルメス（水星）、アフロディーテ（金星）、アレス（火星）、ゼウス（木星）、クロノス（土星）というギリシャ語名で古典的な惑星が描かれている。描かれた装置には、プトレマイオスのモデルに従って天球も描かれており、地球は地理座標の円が描かれた青い球体として表されている。地球の自転軸を表す複雑な線が装置全体を覆っている。[ 39 ]
![1575年の書籍『アストロラビウム』の一ページで、天文学者マシャアッラーによるアストロラーベの図が描かれている。ブルージュ公共図書館所蔵 [nl] Ms. 522](https://img-server.japedia.wiki/wikipedia/commons/thumb/b/b6/Astrolabium_Masha%27allah_Public_Library_Brugge_Ms._522.tif/lossy-page1-120px-Astrolabium_Masha%27allah_Public_Library_Brugge_Ms._522.tif.jpg)
1370 年、ジャイナ教の天文学者マヘンドラ スーリによって、アストロラーベに関する最初のインドの論文が書かれ、そのタイトルはYantrarājaです。[ 40 ] [ 41 ]フィルーズ シャー トゥグルクの支援と後援を受けて、マヘンドラ スーリは史上初のサンスクリット語のアストロラーベのマニュアルを作成しました。アストロラーベにサンスクリット語で「Yantrarāja」（「天文機器の王」）という名前をつけたのはスーリであり、アストロラーベに関するマニュアルのタイトルもYantrarājaとしました。スーリは 1370 年にマニュアルを作成しました。マヘンドラ スーリの弟子であるマラヤンドゥ スーリは、1382 年にYantrarājaの注釈を作成しました。Yantrarājaに関する他の 2 つの注釈が知られており、1 つは 1540 年にゴーピラジャによって書かれたもので、もう 1 つは 1842 年にヤジュネーシュヴァラによって書かれたものです。
128節からなるヤントララージャの手引書は5つの章に分かれています。第1章ガニターディヤーヤでは、アストロラーベの理論について論じています。第2章ヤントラガタナディヤーヤでは、アストロラーベの様々な構成要素について説明しています。第3章ヤントララチャナーディヤーヤでは、アストロラーベの構造の詳細について説明しています。第4章ヤントラソーダナーディヤーヤでは、アストロラーベが正しく製作されているかどうかを確認する方法について論じています。第5章、すなわち最終章ヤントラヴィチャラナーディヤーヤでは、観測や計算のためにこの器具を使用する方法について説明しています。この章では、アストロラーベを用いて解決できる様々な種類の天文学的および三角法的な問題についても詳しく述べています。
マヘンドラ・スーリの手引書は128節からなり、表形式のデータは一切含まれていないが、マラヤンドゥ・スーリの注釈書には、きちんと作成された表が随所に挿入されている。
マヘンドラ・スーリの『ヤントララージャ』が1370年に出版されて以来、数世紀にわたり、アストロラーベに関するサンスクリット語の手引書がいくつか作成されてきた。これらには以下が含まれる。[ 23 ]
機械式天文時計は当初アストロラーベの影響を受けており、太陽、星、惑星の現在の位置を継続的に表示するように設計された時計仕掛けのアストロラーベと多くの点で見なすことができる。例えば、リチャード・オブ・ウォリングフォードの時計（1330年頃）は、基本的にアストロラーベと同様に、固定されたレテの後ろで回転する星図で構成されていた。[ 42 ]
多くの天文時計は、プラハの有名な時計のように、黄道面の立体投影（下記参照）を採用したアストロラーベ式の表示を使用しています。近年、アストロラーベ時計が人気を集めています。例えば、スイスの時計職人ルートヴィヒ・エクスリンは、 1985年にユリス・ナルダンと共同でアストロラーベ腕時計を設計・製作しました。 [ 43 ]オランダの時計職人クリスターン・ファン・デル・クラウも現在アストロラーベ時計を製造しています。[ 44 ]
アストロラーベは、マテル（母）と呼ばれる幅広で隆起した縁を持つ円盤で構成されており、ティンパンまたはクリマと呼ばれる1枚以上の平らな板を収めるのに十分な深さがあります。ティンパンは特定の緯度に合わせて作られ、方位角と高度を示す円の立体投影が刻まれており、天球の局所的な地平線より上の部分を表しています。マテルの縁には通常、時間、弧の度数、またはその両方で目盛りが付けられています。[ 45 ]
マテルとティンパンの上には、黄道面の投影と最も明るい星の位置を示すいくつかのポインターを備えた枠組みであるレテがあり、自由に回転します。これらのポインターは単純な点であることが多いですが、職人の技量によっては、非常に精巧で芸術的なものになることもあります。球、星、蛇、手、犬の頭、葉などの形をした芸術的なポインターを備えたアストロラーベの例があります。[ 45 ]示された星の名前は、アラビア語またはラテン語でポインターに刻まれていることがよくありました。[ 46 ]一部のアストロラーベには、レテの上を回転する細い定規またはラベルがあり、赤緯の目盛りが付いている場合があります。
天空を表すレテは、星図として機能します。レテを回転させると、星と黄道がティンパン上の座標投影上を移動します。1回転は1日の経過に相当します。したがって、アストロラーベは現代のプラニスフィアの先駆けと言えます。
天体観測儀の裏面には、天体観測儀のさまざまな用途に役立つ目盛りが刻まれていることが多い。これらは設計者によって異なるが、時間変換用の曲線、月の日付を黄道上の太陽の位置に変換するカレンダー、三角法の目盛り、背面の縁に沿って 360 度の目盛りなどが含まれる場合がある。アリダードは背面に取り付けられている。アリダードは、上のペルシャの天体観測儀の右下の図で見ることができる。天体観測儀を垂直に持つと、アリダードを回転させて太陽や星をその長さに沿って観測し、天体観測儀の目盛りの付いた縁から高度を度数で読み取る（「取る」）ことができる。これが、ギリシャ語の語源「astron」（ἄστρον）＝星＋「lab-」（λαβ-）＝取る、に由来する。アリダードには垂直方向と水平方向の十字線があり、それによってアルムカンタル（高度距離円）と呼ばれる方位角リング上に位置がプロットされる。
アストロラーベの中心から光軸まで伸びる「半径」と呼ばれる腕は、もう一つの「半径」と呼ばれる腕と平行である。もう一方の半径には、高度と距離の目盛りが刻まれている。
9世紀にイスラム教の占星術師によって開発された一部のアストロラーベの裏面には影の正方形も現れているが、古代ギリシャの伝統の装置には裏面に高度目盛りしか付いていなかった。[ 47 ]これは影の長さと太陽の高度を変換するために使用され、測量から到達不可能な高さの測定まで、さまざまな用途があった。[ 48 ]
天体観測器具には通常、製作者の署名が天体観測器具の裏面に刻まれており、後援者がいた場合はその名前が表面に刻まれていた。また、場合によっては、当時のスルタンや天体観測者の師匠の名前がこの場所に刻まれていることも確認されている。[ 49 ]天体観測器具の製作年月日も署名されていることが多かった。天体観測器具の銘文から、天文学者は自分で天体観測器具を作る傾向があったが、注文を受けて製作され、販売用に在庫として保管されていたものも多く、当時、これらの器具には一定の市場があったことが示唆される。[ 49 ]
アストロラーベの構造と設計は、天球の立体投影の応用に基づいています。投影の基準点は通常、南極です。投影が行われる平面は赤道面です。[ 50 ]
ティンパヌムは、レテが回転する天球座標軸を捉える役割を果たします。これは、特定の時刻と年における星の位置を正確に決定することを可能にする構成要素です。
したがって、以下のように投影されるべきである。
上の画像の右側：
天球の赤道面に投影すると、3つの同心円は天球の3つの緯線に対応します（図の左側）。これらのうち最大の円、すなわち天球の南回帰線を天球の赤道面に投影したものが、アストロラーベのティンパヌムの大きさを決定します。ティンパヌムの中心（および3つの円の中心）は、実際には地球が自転する南北軸であり、そのため、地球の自転運動により、アストロラーベのレテは1日の経過とともにこの点を中心に回転します。
ティンパヌム上の3つの同心円は、一年を通して至点と分点の正確な時刻を決定するのに役立ちます。正午の太陽の高度がレテ上で既知であり、ティンパヌムの外側の円（南回帰線）と一致する場合、それは冬至を意味します（南回帰線上の観測者にとって太陽は天頂にあり、南半球では夏、北半球では冬を意味します）。一方、その高度が内側の円（北回帰線）と一致する場合、それは夏至を示します。その高度が中央の円（赤道）上にある場合、それは2つの分点のいずれかに対応します。
上の画像の右側：
地平線を天球の赤道面に投影すると、地平線はティンパヌムの中心（観測者と南北軸の投影の両方）に対して上方にずれた楕円形に変化します。これは、天球の一部がティンパヌムの外円（天球上の南回帰線の投影）の外側に位置するため、表現されないことを意味します。
さらに、上の図のように、地平線に平行な円を天頂（アルムカンタル）まで描き、それを天の赤道面に投影すると、連続する楕円のグリッドが構築され、星のレテが設計されたティンパヌムと重なったときに星の高度を決定することができる。
上の画像の右側：
天球子午線を投影すると、天頂と天底の位置を示す鼓膜の垂直軸と重なる直線が得られます。しかし、東経40度の子午線を投影すると、天頂と天底の両方の投影を通る別の円が得られ、その中心は両点を結ぶ線分の垂直二等分線上に位置します。実際、天球子午線の投影は、この二等分線上に中心があり、両点から無限遠にある、半径が無限大の円（直線）と考えることができます。
天球を等しい扇形（天頂から放射状に伸びる「オレンジのスライス」のような形）に分割する連続する子午線を投影すると、ティンパヌム上の天頂投影を通る一連の曲線が得られます。これらの曲線を、主要な星々を含むレテに重ね合わせることで、レテ上に位置し、特定の時刻に回転した星の方位角を求めることができます。
ニューヨーク協会は、創立記念日を祝うために、自らの建物内で品物を探し出す。展覧会は木曜日に開幕。スタウベサントの肖像画とシャンプランのアストロラーベが展示される。
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