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手のひらサイズの「空の模型」
アストロラーベは、古代から中世にかけて使われた、もっとも多用途な科学機器のひとつです。一見すると、美しく作られた金属の円盤に見えるかもしれません。けれど実際にはそれ以上の存在でした。星図であり、測定器であり、計算機であり、目に見える空を凝縮したコンパクトな模型でもあったのです。
名前の由来はギリシア語で、よく「星をとるもの」と訳されますが、その機能をよく表しています。アストロラーベを使えば、星や太陽の高度――地平線からどれだけ高い位置に見えるか――を測ることで、その天体の「位置をとる」ことができました。そのたった一度の観測から、現地時刻や緯度、天体の正体など、多くのことを割り出すことができたのです。
そのためアストロラーベは、しばしばアナログ・コンピューターの一種と表現されます。電気もコードも使いません。その代わりに、幾何学、刻まれた目盛り、回転する部品を利用して、空の観測結果を実用的な答えへと変換していました。
なぜアストロラーベはそこまで役に立ったのか
もっとも単純な形のアストロラーベは、切り抜きや刻線、可動部を備えた金属の円盤でした。昼でも夜でも使うことができ、人は太陽や星を狙って高度を読み取り、そのうえで表裏両面を使い、天文学、時刻決定、測量、航法といったさまざまな問題を解くことができました。
知られている主な用途には次のようなものがあります。
- 天体の地平線上の高度を測定する
- 星や惑星を同定する
- 現地時刻から緯度を求める、あるいはその逆を行う
- 測量や三角測量に用いる
- 天文観測にもとづいて時刻を知る
アストロラーベと深く結びついた重要な概念のひとつが「緯度」です。緯度とは、地球上の地点が赤道からどれだけ北または南に離れているかを示す指標です。近代的な航海用具が登場する以前、緯度を推定できることは非常に価値がありました。アストロラーベは、陸上や穏やかな海上であれば緯度を求めるのに有効でしたが、波の荒い船上では精度が落ちました。その欠点を補うために考案されたのが、航海用に特化したマリナー・アストロラーベでした。
天文学を超えた重要性
アストロラーベは、天文学者だけの道具ではありませんでした。実用的な役割にとどまらず、文化的・宗教的にも重要な意味を持っていました。
中世イスラーム世界では、とくに大きな役割を果たしました。ムスリムの天文学者たちは、角度目盛りや地平線上の方位（アジマス）を示す円を追加するなど、設計を発展させました。アジマスとは、観測者を中心に地平線上をぐるりと測った角度として理解される、天体の方角のことです。高度とアジマスを組み合わせることで、観測者は天体が空のどこに見えるのかを正確に特定できました。
アストロラーベは、礼拝時刻を正確に決定するために広く用いられました。また、ムスリムが礼拝で向くメッカの方向、キブラを割り出すのにも使われました。さらに、ラマダーンのような宗教行事の日付を決めるため、太陰暦に関わる計算にも重要でした。
その用途の幅広さを物語るのが、10世紀の天文学者アル＝スーフィーにまつわる驚くべき逸話です。彼はアストロラーベについて386章から成る大著を書き、その中で1000を超える応用例を記述したと伝えられています。その用途は、天文学、占星術、航海、時刻決定、測量、宗教実践、潮汐表にまで及んでいました。
文明をまたぐ長い旅路
アストロラーベが使われた歴史的なスパンは、きわめて長大です。古典古代に姿を現し、ビザンツ帝国を経て、イスラーム黄金時代に大きく花開き、中世ヨーロッパに広まり、大航海時代に至るまで重要な道具であり続けました。
その本質は、ヘレニズム時代のより古い装置であるアーミラリ・スフィア（天球儀）の、二次元版と言うことができます。アストロラーベについての詳細な論考は、アレクサンドリアのテオンによって著されました。その後、ヨハネス・フィロポノスが、現存するものとしては最古のギリシア語によるアストロラーベ論を、紀元550年頃に記しています。7世紀半ばには、メソポタミアの司教セウェロス・セボフトがシリア語でアストロラーベについて書き、真鍮製のアストロラーベに言及しています。これは、金属製の器具が東方キリスト教圏でかなり早い段階から知られていたことを示しています。
イスラーム世界では、アストロラーベはさらに発展し、広く受け入れられました。ムハンマド・アル＝ファザーリーが、この地で最初にアストロラーベを製作した人物とされています。アラビア語で書かれた最古のアストロラーベ論は、西暦815年頃のものです。時を経るにつれ、天文学者や器械職人たちは球面アストロラーベや線形アストロラーベ、さらには1235年にイスファハーンのアビー・バクルが発明した歯車仕掛けの機械式アストロラーベなど、新たな形式を生み出していきました。
こうしてアストロラーベは、ヨーロッパの科学文化の一部にもなっていきます。ピレネー山脈の北へもたらしたのは、のちの教皇シルウェステル2世となるジェルベール・ドルイヤックだった可能性が高く、11世紀以前にランスの学問世界に組み込まれました。後にはジェフリー・チョーサーが、息子のためにアストロラーベの入門書をまとめており、この器具が中世の知的生活にどれほど深く浸透していたかがうかがえます。
器具はどのように作られていたか
アストロラーベの設計は、実用的であると同時に優雅でもありました。主本体は、周囲に立ち上がりの縁をもつ円盤で、この縁はマテル（母板、マザー）と呼ばれました。その内側には、一枚または複数のプレートが収められ、ティンパンあるいはクライメートと呼ばれました。各ティンパンは特定の緯度専用に作られ、ステレオグラフィック投影の刻線が施されていました。
ステレオグラフィック投影とは、球面を平面上に表現する方法のひとつです。アストロラーベの場合は、丸い空をプレートの上に写し取るために用いられました。ティンパンには、高度やアジマスを示す円のほか、観測地の地平線より上に見える天球の一部を表すために必要なさまざまな線が刻まれていました。
その上に載るのがレーテと呼ばれる回転枠で、黄道面と明るい星を示すポインターが刻まれていました。黄道とは、太陽が一年を通じて空を移動していく見かけの通り道です。レーテを回転させることで、空の動きを模擬することができました。一回転が一日分の運行に対応していたのです。
アストロラーベの裏面には、追加の目盛りが刻まれていることがよくありました。時刻換算曲線、日付と太陽の黄道上の位置を対応させるカレンダー、三角関数の目盛り、外周の360度分割などが含まれることもありました。
裏面にはアリダーデと呼ばれる回転式の照準定規が取り付けられていました。アストロラーベを垂直に保持し、アリダーデに沿って太陽や星を覗くことで、その高度を度数で測ることができました。なかにはシャドウ・スクエアを備えたアストロラーベもあり、これは影の長さと太陽高度を相互に変換するために使われ、測量や、直接届かない高さの測定などの実務に役立ちました。
精密さ、職人技、そして芸術性
アストロラーベは科学機器であると同時に、工芸品でもありました。レーテ上の星を指し示すポインターは、ごく簡素なものから、球や星、蛇、手、犬の頭、葉の形など、非常に装飾的なものまでさまざまでした。星の名前がアラビア語やラテン語で刻まれていることもありました。製作者が自らの名を刻み、注文主の名や製作年が刻まれることも少なくありませんでした。
こうした銘文は重要な事実を教えてくれます。天文学者自身がアストロラーベを作ることもあれば、注文を受けて作られたり、在庫として販売用に作られたりしたものも多かったのです。つまり、アストロラーベには明確な市場が存在していたということです。
西ヨーロッパでは、とくに金属製アストロラーベが重宝されました。木製の大型器具にありがちな反りが少なかったため、より大きく精度の高い器具を作ることができたからです。その一方で、金属製は重くなるため、航海用としてはやや扱いにくい面もありました。
単なる道具を超えた「考え方」そのもの
アストロラーベが重要だったのは、空を「持ち運び、読み解き、使う」ことのできるものへと変えたからです。観測と計算を結びつけ、天文学、幾何学、工芸、宗教、航法といった領域をひとつの器具の上に集約しました。
それはまた、後の技術にも影響を与えました。機械式の天文時計はアストロラーベの設計から大きな影響を受けており、ある意味では、太陽や星、惑星の位置を常時表示する「歯車仕掛けのアストロラーベ」とみなすこともできます。近年になってもアストロラーベ・ウォッチが作られており、この古代の器具が今なお人々を惹きつけていることがわかります。
デジタル画面が登場するずっと以前から、アストロラーベは人々に「手のひらの宇宙」を与えていました。それは専門家のためだけの装置ではなく、現実の問題を解決するための実用的な機械であり、巧みな設計と数学、そして空を読み解く力しだいで、どこまでのことが可能になるのかを示した、歴史上もっともわかりやすい例のひとつだったのです。
