第２７８回 経度に挑む 1999.9.23
緯度に挑むのは簡単だが、経度に挑むのはむずかしい。今日はそんな話である。
スペインやポルトガルをはじめとするヨーロッパ各国が競って海外へ進出していった大航海時代。人々は富を求め、栄光を求めて大海原へ旅立っていった。しかし彼らの航海は決して平穏なものではなかった。嵐、竜巻、サイクロン。日照り、暗礁、ブリザード。さらに鯨、海蛇、海坊主まで、待ち受ける危機には事欠かないのだ。
さて、そのような航海でもっとも大切なものはなんだろうか。水に食料、酒、肴。シャンプーリンスに歯磨き粉。替えの下着に眼鏡拭き。バットばつ丸たれぱんだ。もちろんそれらも大事だが、一番大切なものは時計である。なぜかというと。
陸地が見えない洋上を何日も航海するのだから、自分の位置を知ることが重要である。位置さえわかれば、その他の大抵のことはわかるのだ。なにしろ、位置を聞いて十を知るというくらいだから。まあそれはともかく、海の真ん中で迷子になったら、それこそ目も当てられない。今でこそ緯度も経度も簡単に知ることができるが、昔はもちろんそうではなかった。それでも、緯度の方は北極星の角度などを測定することで比較的容易に求めることができる。問題なのは、経度の方だ。
経度を求めるためには、ある決まった時刻の特定の星の角度を測らなければならない。つまり正確な時計が絶対必要になるのだ。時間測定における１分の誤差は緯度にすると１５分の誤差になり、どっちも単位が「分」なのでややこしいのだがとにかく２８キロメートルほども誤差が出てしまうのだ。目標の島を見失って漂流してしまうなどということもまれではない。したがって、経度の発見、すなわち自分が今どこにいるのかを知る方法の発見は、当時の各国の最大の関心事であった。この発見に対して多額の懸賞金がかけられたのは有名な話である。
スペインのフェリペ３世が１５９８年に永久年金６千デュカという賞金をかけたのをはじめ、ポルトガルとヴェネチア共和国やオランダも同時期に、またフランスのルイ１４世は１６１６年に８千ルーブルの賞金をかけている。さらにイギリス議会は１７１４年に、経度の発見者に対して次のような賞金を出すことを決めている。誤差１度以内なら１万ポンド、誤差４０分以内なら１万５千ポンド、誤差３０分以内なら２万ポンド。
これだけ賞金がかけられ続けたということは、すなわち誰も経度の発見者になっていなかったということだが、ついに１７６１年、イギリスのジョン・ハリソンが賞金２万ポンドを手に入れた。彼は伸縮の少ない合金製のバイメタルとゼンマイの動作を制御するグラスホッパーを使った正確な時計を製作し、３９日間の航海で誤差５秒という時間測定を可能にしたのだ。
ハリソンの登場で賞金争いには終止符が打たれた。しかしもちろん、彼の他にもさまざまな人物がさまざまな方法を考案していたのだ。それらの方法は当然ながらボツになったのだが、ボツになったアイデアの方が面白いというのは昔からよくあることである。たとえば、こんな方法があった。
日蝕の時刻を利用する方法。
紀元前の話だが、プトレマイオスはすでに各地における日蝕の開始時間の差によって経度を測る方法を提案している。しかし当然ながらこの方法は日蝕がないと使えないし、洋上で日蝕が起こるのをのんびりと待っているわけにもいかない。結局、この方法はボツになった。
木星の衛星の公転周期を利用する方法。
惑星や衛星の公転周期はきわめて正確であり時計の代わりになる。木星の衛星を利用する方法はガリレオが提案した。ガリレオは２４年間に渡って観測した結果をまとめ、経度計算用の数表まで作って１６３６年にオランダの懸賞に応募したのだが、結局賞金はもらえなかった。法王庁から「異端者に金をやることなどまかりならん」と横やりが入ったからである。例の「それでも地球は動いている」という発言が祟ったのだが、口は災いの元という教訓だろうか。もっとも、このガリレオの方法を実現するためには大がかりな観測設備と複雑な計算が必要である。船に搭載しようとするならブリッジと甲板全部を設備に使用し、それでも足りずに船室まで占領して積み荷を乗せるスペースがなくなってしまう。どっちにしろ、あまり実用的な方法ではなかったようだ。
正確な時計を使う方法。
これがもっともオーソドックスな方法である。１５３０年にゲマフリシウスが、１６２２年にブルンドビレが、さらに１７１４年にはニュートンが「正確な時計を使えばよい」と提案だけはしている。まあしかし、言うだけなら誰にでもできるわけで、この方法が実用化されるにはハリソンの登場を待たねばならなかったわけだ。
地磁気偏差を利用する方法。
実際の北極点と磁針の指す方向との偏差が場所によって違うことは当時すでに発見されていたが、それを利用して船の位置を知ろうという方法である。コロンブスやマゼランなども試みたが計算が複雑すぎてあまりうまくいかなかった方法である。この方法、考案したのは「フックの法則」で知られるロバート・フックである。さすがはキャプテン・フック、というところか。……ん？ 違ったっけ？
さらにフックは重力の変化を利用して経度を求める方法も提案している。まあ、当時の技術ではとうてい実現はできなかったとはいえ、現代の技術なら可能だろう。いわば現代まで残るようなアイデアを当時すでに提案していたわけだ。残り物にフックがある。
水車計を利用する方法。
氏名不詳のドイツ人が提案した方法で、自動車の走行距離計と同じ原理で水車計の回転数によって船の航行距離を知る方法である。湖や運河などの静止した水の上ならばかなり正確に求まるが、潮流のある海に出ると誤差が非常に大きくなります。って、それじゃあ使えないってば。
空船を利用する方法。
大西洋上にたくさんの空船を一定間隔で並べておき、何番目の船まで来たかで位置を知る方法である。誰だよ、こんな無茶な方法を考えたのは、と思ったが、考案者の名前は記録に残っていないのだった。残念。
月の引力を利用する方法。
これも残念ながら考案者不詳である。コップに水をいっぱい入れておくと、満月と新月の日は真夜中１２時ちょうどに月の引力が作用してその水がこぼれるという伝説がある。この瞬間の星の角度を測定すれば、正確な経度が求まるのだ。この方法では１月に２回しか測定できないが、なあに、その間は振り子時計でも使っていればよい。
ディグリーの恩寵の粉を利用する方法。
これも考案者不詳だが、魔法の粉とも言われるよく効く傷薬のことである。この傷薬、よく効くのであるが傷口にしみて非常に痛い。そこで、航海する船に傷ついた、あるいはかわいそうにも傷つけた犬を乗せておき、その犬の傷口に巻いた包帯を出港地に保管しておく。一定時間ごとにその包帯をディグリーの恩寵の粉の中につけるとその効果ははるか彼方の船上の犬にまで伝わり、薬がしみて痛むので犬がキャンと鳴いて正確な時間がわかるという。
こらこら、人間の便宜のために無関係な犬を犠牲にするんじゃない。そういうことは、自分の体でやりなさい。しかし、この方法なら時間だけでなくてもっと複雑な情報も伝えられるぞ。モールス信号の要領でやればいいのだ。
「いたっいたっいたっ、いたたたいたたたいたたた、いたっいたっいたっ。た、助けてくれ、ＳＯＳ！」
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