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ス・ソン | |
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| 生まれる | 1020 泉州市近郊 |
| 亡くなった | 1101（ 80 ～ 81歳） |
| 職業 | 学者官僚、科学者、政治家 |
| ス・ソン | |||||||||||||
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| 中国 | 蘇頌 | ||||||||||||
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蘇頌（中国語:蘇頌、白字: So͘ Siōng、1020年 - 1101年）、字は子容（中国語:子容、白字: Chú-iông）[ 1 ]は、宋王朝（960年 - 1279年）に生きた中国の博学者であり政治家である。彼は数学、天文学、地図製作、地理学、冶金学、機械工学、水利工学、詩、政治など、数多くの分野で卓越した才能を発揮した。
蘇松は開封にあった水力機械式天文時計塔の技師でした。この時計塔は初期の脱進機機構を採用していました。[ 2 ] [ 3 ] [ 4 ] [ 5 ]蘇松の時計塔の脱進機機構は、西暦725年に唐代の仏僧・義興と官僚の梁霊賛によって水力で動く天球儀を動かすために発明されましたが、蘇松の天球儀は機械式時計駆動装置を初めて利用したものでした。[ 5 ] [ 6 ] [ 7 ]蘇松の時計塔には、彼の時計に関する論文に描かれているように、 「天梯」と呼ばれる、現存する最古の無限動力伝達チェーン駆動装置も備えていました。[ 8 ]時計塔には、時刻を示して鳴らすための133個の異なる時計ジャックがありました。[ 9 ]時計は解体され、天球儀は西暦1127年に都が開封から移転された後に南へ移動した。その後、時計を再建する試みは行われたものの、塔は完全には復元されなかった。
蘇宋の時計塔に関する論文『新儀象法要』は1092年に書かれ、1094年に正式に印刷出版された。『新儀象法要』は蘇宋の最も有名な論文であるが、この博識家は他にも多くの著作を残している。彼は、複数の星図、複数の地球地図を含む大規模な天体図鑑、そして薬学に関する論文を完成させた。後者の論文では、鉱物学、動物学、植物学、冶金学といった関連分野についても論じている。
蘇松は福建人の家系で[ 10 ] 、中世泉州近郊の現在の福建省で生まれた[ 11 ]。同時代の沈括（1031-1095）と同様、蘇松は博学者であり、多くの異なる研究分野に精通していた。彼の後輩で翰林学者の葉夢徳（1077-1148）[ 12 ]は、蘇松が若い頃に省の科挙をマスターし、中国暦の一般原則と構造に関する最優秀論文を書いて試験リストのトップになったと記している[ 13 ]。幼い頃から天文学と暦学に興味を持っていた彼は、国家官僚として輝かしい道を歩んだ。余暇には詩作を好み、それを使って画家李公林（1049-1106）などの芸術家の作品を称賛した。 [ 14 ] [ 15 ]彼はまた、古美術品収集家で、過去の王朝の古い美術品の収集家でもあった。[ 15 ]
行政の分野では、都開封で大使および人事部長官の地位にまで上り詰め、行政と財政の専門家としても知られていた。 [ 16 ]人事部での勤務の後、 1086年に司法部長官となった。[ 15 ]学士院の著名な編集者に任命され、1063年に漢王朝（紀元前202年～紀元220年）の古典『淮南子』の編集、校訂、注釈、序文の追加を行った。[17] 最終的に、蘇は宰相府副長官の地位にまで昇り詰めた。蘇松は、多くの名誉ある地位や称号を与えられたが、その中には「皇太子の副家庭教師」の一人も含まれていた。宮廷において、彼は司馬光首相（1019年～1086年）率いる保守派と王安石首相（1021年～1086年）率いる改革派の政治的対立から距離を置くことを選んだ。もっとも、彼の側近の多くは保守派に属していた。[ 11 ]
1077年、蘇松は北方の契丹人の遼王朝への外交使節として派遣され、 [ 18 ]遼国が西暦994年に独自の暦を作っていたことから、暦学に関する考えを共有した。[ 7 ]伝えられるところによると、朝廷を困惑させた発見として、蘇松は契丹人の暦が実際には自分たちの暦よりも少し正確であることを皇帝に認め、その結果、天文暦局の役人が罰金と処罰を受けた。[ 13 ]蘇松は北方の遼へ旅し、宋暦の冬至と一致する日に誕生日のお祝いと宴に間に合うように到着することになっていたが、実際には遼暦より1日遅れていた。[ 19 ]歴史家の劉和平は、宋の哲宗皇帝が「科学的および国家的優位性」をめぐって遼と競うために、1086年に蘇松の時計塔を後援したと述べている。[ 20 ] 1081年、朝廷は蘇鮫に宋と遼の外交史を本にまとめるよう命じた。これは大変な作業で、完成すると200巻にも及ぶ大著となった。[ 21 ]蘇鮫は地図製作に関する幅広い知識を活かし、宋と遼の両王朝間の激しい国境紛争を解決することができた。[ 22 ]
蘇宋はまた、（5つの別々の地図からなる）天体図を作成した。そこには、月宿間の時円が天文学的子午線を形成し、星は赤道の両側に等距離円筒投影でマークされており、[ 24 ]北極距離と一致していた。[ 25 ]さらに、蘇宋は政敵であり同時代の天文学者であった沈括の天文学的発見を利用したに違いない。[ 26 ]蘇宋の4番目の星図では、北極星の位置は天書（-350度）と現在の北極星の中間にあるとされている。これは沈括が幅を改良した観測管で3か月間北極星を観測した際に行った、より正確な計算（3度）であった。[ 26 ]蘇宋の著書以前にも多くの星図が書かれていたが、蘇宋が出版した星図は印刷された形で現存する最古の星図である。[ 27 ]
1070年、蘇松と学者チームは『本草図経』（「図解薬学」、原典は1058年から1061年）を編纂・編集した。これは薬用植物学、動物学、鉱物学に関する画期的な論文である。[ 28 ]薬学知識の情報を編纂するにあたり、蘇松は張玉熙、林毅、張東など多くの著名な学者と協力した。[ 29 ]
この論文では、エフェドリンを薬として使用することを含む、幅広い薬学的実践が記録されている。 [ 11 ]また、11世紀の中国における冶金学や鉄鋼業に関する貴重な情報も含まれている。彼は、消化によって病気を治すために使用できる雲母のさまざまな形態など、さまざまな鉱物とその薬用調合における使用をリストアップする体系的なアプローチを作成した。[ 30 ]彼は、天然辰砂の亜貝殻状断口、鉱床の兆候について書き、結晶形の説明を提供した。[ 31 ]後世のドイツの科学者ゲオルギウス・アグリコラが書いた地下水の循環によって形成された鉱石チャネルと同様に、蘇宋は、970年の日華本草が硫酸銅について書いたのと同様に、炭酸銅について同様の記述をした。[ 31 ]蘇の著書は、中国で書かれた最初の薬学論文でもあり、亜麻、イラクサ、およびコルコロプシス・トメントサ（クレナタ）の植物について記述している。[ 32 ]エドワード・H・シェーファーによれば、蘇は、上質な雄黄の半透明の性質、岩の多い川の峡谷で見つかる莢からその起源、母岩に穴が開いていて濃い赤色、ほぼ紫色であること、そして鉱物の大きさがエンドウ豆からクルミまで変化することを正確に記述している。[ 33 ]
蘇は、鄭玄（127～200）の古代の著作からの証拠を引用し、周王朝（紀元前1046～256年）の医師が雄黄を潰瘍の治療薬として使用していたと信じていた。[ 34 ]蘇の時代には、周時代の医師がこの目的で使用した「五毒」は辰砂、雄黄、瀝青、明礬、磁鉄鉱であると考えられていた。[ 34 ]蘇は、淡水、海水、海岸に生息するカニのさまざまな種など、動物とその生息環境について体系的に記述した。[ 35 ]例えば、彼は、淡水カニの一種であるEriocher sinensisが、安徽省を流れる淮河、首都近郊の水路、河北省の貯水池や湿地に生息していることを指摘した。[ 35 ]蘇の著書は保存され、明代（1368～1644年）の医師で薬学者の李時珍（1518～1593年）の『本草綱目』に写本された。[ 36 ]
蘇頌は中世中国時計学における最も偉大な論文の一つを編纂し、著名な技術者や天文学者を側近として様々なプロジェクトを支援した。1092年に書かれた『新儀方法要』（文字通り「天球儀と天球の回転を機械化する新方法の要点」）は、彼の生涯にわたる時計学と時計製造の業績の集大成であった。この書物には、彼の天文時計塔の機械的な仕組みを詳細に描いた47種類の図版が含まれている。[ 37 ]
蘇宋の最大のプロジェクトは、開封に建設された高さ40フィートの水力式天文時計塔で、木製の試作モデルは1088年に完成し、青銅製の部品は1090年までに鋳造され、宋の哲宗皇帝の治世中の1094年までに完全に完成した。[ 38 ] [ 39 ] 皇帝は以前、人事部代理秘書の韓公連にこのプロジェクトの責任者を任せていたが、代わりに蘇宋にその指導的地位が引き継がれた。皇帝は1086年に蘇に、首都の新しい時計塔のために渾儀、つまり「天球時計」を再建するよう命じた。蘇は韓公連の助けを借りて作業し、韓公連は時計塔の建設に数学の幅広い知識を応用した。[ 40 ]蘇宋はまず小型の木製モデルを作成し、実際のフルスケールの時計塔に適用する前にその複雑な部品をテストした。[ 41 ]最終的に、この時計塔には、最上階の頂上に飾られ、重さが10～20トンもある水力機械式の回転式天球儀、[ 41 ]中央に設置された直径4.5フィートの青銅製の天球儀、[ 41 ]小さな中国服を着た機械仕掛けの回転式マネキンが小さな開閉式の扉から出てきて、指定された読み板を提示したり、鐘やゴングを鳴らしたり、太鼓を叩いたりして時刻を知らせる、[ 42 ]斜め歯車と脱進機機構の高度な使用、[ 43 ]さらに、幻想的な中国風のパゴダの外壁など、多くの印象的な特徴がありました。完成後、この塔は「水力球儀塔」、つまり「水力球儀塔」と呼ばれました。ジョセフ・ニーダムは次のように書いています。
唐の時代、725年に脱進機が発明されて以来、時計やジャック機構における歯車が大いに発展し、1088年に蘇松が製作した精巧な傑作の青銅と鉄で頂点に達した。[ 44 ]
時計塔は後に解体され、都が開封市から南東に移転した後、南へ運ばれた。[ 37 ] [ 45 ] しかし、塔の構造が複雑だったため、元通りに組み立てることはできなかった。[ 46 ]宋の新皇帝高宗は蘇の息子蘇謝にその場所に新しい天文時計塔を建設するよう命じ、蘇謝は他の専門家チームと共に父の文献の研究に取りかかった。しかし、彼らもまた別の時計塔を作ることに成功せず、蘇謝は蘇宋が自分の著作や図表から重要な部分を意図的に省略したのは、他人にアイデアを盗まれないようにするためだと確信した。
中国史家のデルク・ボッデが指摘するように、蘇宋の天文時計は、主に宮廷の天文学者や占星術師のために政府が後援した事業であったため、中国全土で大量生産される時計の新世代につながることはなかった。 [ 47 ]しかし、蘇宋の機械的な遺産は彼の仕事で終わったわけではない。1150年頃、著述家の薛継軒は、当時、基本的な水時計、香時計、日時計、そして「回転して跳ねるバネ」（「棍棍」）を備えた時計の4種類の時計があったと記している。[ 48 ]継続した元王朝（西暦1279～1368年）の支配者たちは、機械式時計の発展に強い関心を持っていた。[ 49 ] 天文学者の郭守敬は1276年から北京古代天文台の修復に携わり、そこで水力で動く天球儀と時計を製作し、時計ジャックを完全に実装して時を告げるようにした。[ 50 ]明王朝（1368～1644年） では、中国独自の時計機構のための複雑な歯車機構が引き続き用いられ、車輪駆動の動力源として水ではなく落下する砂の力を利用した新しい設計が採用され、明の時計の中には蘇宋の初期の脱進機ではなく減速ギアを採用したものもあったと思われる。[ 51 ] 最古の砂時計の設計は1370年頃に詹西遠によって作られ、蘇宋の装置の砂時計の車輪だけでなく、同時期の新しいヨーロッパの時計のように、針が回転する固定された文字盤が新たに追加された。[ 52 ]
蘇松の水車連結装置では、限られた大きさの液体を満たした容器の連続的な流れによって周期的に作用する重力によって、脱進機の停止と解放が実現された。[ 48 ]したがって、蘇松の時計は、単一の進化の流れの中で、水時計と機械式時計の概念を、機械と水力によって動く一つの装置に統合した。蘇松は、自身の回想録の中で、この概念について次のように記している。
しもべの意見によれば、過去の王朝時代には天文観測機器のシステムや設計が数多く存在し、それぞれが細かな点で異なっていた。しかし、駆動機構に水力を用いるという原理は常に同じであった。天は絶えず動いているが、水もまた絶えず流れ（そして落下する）。したがって、水が完全に均一に流れるようにすれば、回転運動（天と機械）を比較しても、矛盾や不一致は生じない。なぜなら、止まらないものは止まらないものに従うからである。[ 53 ]
蘇松は、自身の著作の中で、自身の時計の先駆けとして、中国の科学者である張衡（78～139年）の水力式天球儀を挙げている。 [ 53 ]蘇松はまた、張思訓（976年）が作った天球儀にも強い影響を受けていた。張思訓は、脱進機機構を採用し、天文時計塔の水車に水の代わりに液体水銀を使用していた（液体水銀は冬でも凍結せず、金属部品が時間とともに腐食したり錆びたりしないため）。 [ 54 ]しかし、蘇松は、張思訓の死後、誰も彼の装置を再現できなかったと述べている。それは彼自身の装置と同様であった。[ 55 ]
蘇松の天文塔の機械式時計機構は、直径11フィートの巨大な駆動輪を備えており、36個の取っ手が取り付けられ、それぞれの取っ手に「定水位タンク」から一定の速度で水が注がれていた（ニーダム、図653）。円筒形の首部が鉄製の三日月形ベアリングで支えられた鉄製の主駆動軸は、主垂直伝達軸の下端にある歯車と噛み合うピニオンで終わっていた。[ 56 ]
ジョセフ・ニーダムは時計塔そのものについて概説している。
（蘇宋の）時計仕掛けは、水車によって駆動され、塔の中に完全に収められており、最上階の観測用天球儀と上層階の天球儀を回転させていた。時刻を知らせる機能は、時計軸の8つの重ねられた車輪に取り付けられた多数のジャックの動作によって視覚的にも聴覚的にもさらに強化され、塔の正面にあるパゴダのような構造の窓に現れていた。高さ約40フィートの建物内部では、駆動輪に特殊な脱進機が備えられており、水は手動で定期的にタンクに戻されていた。時刻表示器には変換ギアが組み込まれていたに違いない。なぜなら、等時信号だけでなく不等時信号も発していたからであり、天球儀にもおそらく同様の機構が備わっていたと考えられる。蘇宋の時計に関する論文『新一祥発要』は、時計工学の古典となっている。[ 57 ]
図650はそれを示し、図656は上部および下部のノリアと、それぞれのタンク、そしてそれらを操作するための手動ハンドルを示しています。
図657は、脱進機機構の基本をかなり縮小した図（蘇の著書より）を示しており、ニーダムによるキャプションは次の引用文にある。「蘇宋の時計仕掛けの『天秤』または脱進機機構（『信義祥法要』第3章18b頁）」[ 58 ] 。後者の図には、以下のラベルが丁寧に付けられている。
図658は、蘇松の大型脱進機機構をより詳細かつ分かりやすく示した半ページ縮尺の図面であり、各部品がどのように相互作用するかをラベル付けしている。
世界最古の無限動力伝達チェーン駆動の図解は、蘇松の時計論書にある。[ 8 ]これは時計機構で、主駆動軸を天球歯車箱（3つの小さなピニオンを回転させる）に連結するために使用された。[ 60 ]ニーダムの図410と図652に見られる。[ 8 ]これは主垂直伝達軸の最上端に属し、短いアイドリング軸で接続された直角歯車と斜め歯車を組み込んでいた。[ 43 ]日周運動歯車リングと呼ばれる歯付きリングギアは、南極付近の赤緯平行線に沿って天球のシェルに取り付けられた。[ 61 ]古代ギリシャのビザンティウムのフィロン（紀元前3世紀）は、連続動力を伝達しない弾倉式アルクバリスタに一種のエンドレスベルトを採用したが、 [ 60 ]蘇頌のチェーン駆動のインスピレーション源は、おそらく漢王朝（紀元前202年～紀元後220年）以来中国で知られている連続駆動式チェーンポンプであろう。[ 60 ]蘇頌は時計に関する論文の中で次のように述べている。
チェーン駆動装置（文字通り「天の梯子」）は 長さ19.5フィート（5.9 メートル）です。システムは次のとおりです。リンクが連結されて無限の回路を形成する鉄製のチェーンが、亀雲（天球儀を中央で支える柱）に隠された上部チェーンホイールから垂れ下がり、主駆動軸に取り付けられた下部チェーンホイールの周りも回ります。リンクが1つ動くと、日周運動ギアリングの歯が1つ進み、時間の3つの配置者のコンポーネントが回転し、天体の動きに追従します。[ 60 ]
さらに、運動用歯車リングと上部駆動輪はどちらも600歯で、蘇の数学的精度により、1/600単位で1日の計測単位が正確に計算された。[ 62 ]これらの歯車は600歯であるため、1日を2分24秒単位で計測することが保証された。[ 62 ]
ジョセフ・ニーダムの『中国の科学と文明』第3巻の図159には、蘇宋の天球儀（11世紀の論文に描かれているもの）の図が掲載されており、機械的に回転するリングの3つの「巣」または層が描かれている。 633年に、天体観測のさまざまな側面を較正するために3層の最初の天球儀を作ったのは、唐王朝の中国の天文学者李春豊であった。[ 63 ]張の天球儀は、イスラム時代のスペインの13世紀のカスティーリャ王アルフォンソ10世の天球儀とよく比較される。主な違いは、アルフォンソの機器にはアラビアの伝統に見られる方位角と高度を測定するための配置が備わっていたのに対し、蘇宋の天球儀にはきちんと目盛りが付けられていたことである。[ 64 ]蘇の天球儀の図の構成要素は以下のとおりです。
蘇宋の『信義祥法要』が1092年に書かれ、時計学の専門書が1094年に完成して発表されたとき、彼の作品は北方で出版され広く印刷された（畢勝の木版印刷と活版印刷を参照）。南方では、江蘇省の史元之が1172年に印刷するまで、彼の作品は広く印刷・流通されなかった。[ 3 ]
蘇宋は皇帝に時計塔の設計を披露した際、絶え間なく流れる水を天体の絶え間ない動きになぞらえ、後者は皇帝の絶え間ない権力を象徴するものとした。[ 65 ]この考えは皇帝の心を捉え、 1053年の皇帝大馬車行列図に示されているように、主要な皇帝の行列の乗り物に時計塔を描いた絵を飾らせた。[ 66 ]
明代後期／清代の学者である銭曾（1629年～1699年）は蘇の著作の古い巻を所蔵しており、それを忠実に再現した新版を印刷した。彼は原文との言い換えや矛盾を避けることに特に注意を払った。[ 3 ]また、後に張羲祖（1799年～1844年）によって再版された。[ 3 ]
蘇宋の天文時計に関する論文は、彼の時代に中国で書かれた唯一のものではなかった。『宋史』 （1345年編纂）には、樟泰発が著した『水雲毓天機要』 （ウェード式：水雲毓天機要、直訳：水力で天文装置を回転させる技術の要点）という論文が記録されている。しかし、この論文は現存していない。[ 67 ]
中国を訪れたヨーロッパのイエズス会士、マテオ・リッチやニコラ・トリゴーなどは、車輪駆動機構を備えた中国の時計について簡単に書き記したが、[ 68 ]中国人は水時計、香時計、日時計の段階から進歩していないと誤って信じていた者もいた。[ 69 ]彼らは、高度な機械式時計は中国にとって新しいものであり、ヨーロッパ人が導入できる革新だと考えていた。[ 69 ] 宋代ほど顕著ではないものの、明代（1368～1644年）の同時代の中国の文献には、13世紀から16世紀にかけて中国における機械式時計の比較的途切れることのない歴史が記述されている。[ 51 ]しかし、蘇宋の時計塔は、チェーン駆動機構を介して水車に依存していたため、外部の力に頼って動いていたわけではなかった。そのため、中世後期のヨーロッパの時計のように完全に機械式ではなく、中世後期のヨーロッパの時計は一般的に下降する重りを使って歯車と脱進機を駆動し、定期的な巻き上げが必要だったが、継続的な外部の力なしで機能していた。[ 70 ]
現代の研究分野では、イギリスの生化学者で中国科学史家のジョセフ・ニーダム（1900～1995）（中国では李月佐として知られる）が、著書『中国の科学と文明』シリーズで蘇宋の文献や様々な業績について広範な研究と分析を行った。ジョセフ・ニーダムはまた、蘇宋の生涯や当時知られていた業績について、蘇宋と同時代の中国の文献から多くの詳細な記述を紹介した。1956年、ジョン・クリスチャンセンは蘇宋の時計塔の模型を有名な図面で復元し、西洋で11世紀の中国の工学への注目を集めた。[ 71 ]蘇宋の時計のミニチュア模型はジョン・ケンブリッジによって復元され、現在はロンドンのサウスケンジントンにある国立科学博物館に展示されている。[ 12 ]中国では、1950年代に北京の中国歴史博物館で働いていた王振多によって、時計塔は実際の5分の1の規模で再建された。[ 72 ]
