張衡

張衡は、紀元25年から220年まで洛陽を都として中国を治めた後漢に仕えた学者官僚である。今日彼は何よりもまず科学者・発明家として記憶されている。しかし彼が生きた当時、そしてその後何世紀にもわたって、彼は詩人としても同じくらい高く評価されていた。

彼はしばしば「博学の人(ポリマス)」と呼ばれる。これは多くの分野に精通した人という意味である。彼は天文学、数学、暦、機械工学、地理学、地図作りに取り組み、また中国初期文学における最も重要な詞華集に収められることになる長編の賦(ふ)や短い抒情詩を書いた。

彼の最もよく知られた発明は、132年に朝廷に献上された地動儀(ちどうぎ)である。これは地震に反応してその方角を示す装置であり、歴史家たちはこれを世界最古のこの種の装置と見なしている。

張衡は、ローマ支配下のエジプトで活躍した偉大なギリシャの天文学者プトレマイオスとほぼ同じ時代を生きた。両者は互いの存在を知ることはなかったが、現代の歴史家たちは、ユーラシア大陸の両端にあった二つの大帝国それぞれを代表する天文学者として、二人を引き比べることがある。

張衡は西暦78年、現在の河南省にあたる南陽郡の西鄂という町に生まれた。彼の家は名門ではあったが裕福ではなく、祖父は郡の太守を務め、光武帝による後漢の復興を支えた人物だった。父は彼が10歳ごろのときに亡くなり、彼は母と祖母のもとで育てられた。

95年、17歳ごろのとき、彼は故郷を離れ、長安と洛陽という二つの大都市で学び、太学(たいがく、国立の最高学府)に通った。数学者・書家の崔瑗(さいえん)、経学者の馬融(ばゆう)、思想家の王符(おうふ)といった著名な学者たちと親交を結んだ。官職を勧められたが、当初はこれを断っていた。

100年ごろ、彼は功曹(こうそう)として南陽に戻り、地方長官のために公文書を書いた。この地で彼は何年もかけて都をたたえる賦を書き、30歳ごろから天文学と数学の本格的な研究を始めた。

112年、彼の数学における評判を聞いた安帝が、彼を洛陽の朝廷に召し出した。彼は太史令を二度務め(115〜120年、126〜132年)、その後侍中に昇進し、順帝の側近として仕えた。宮廷の宦官たちと対立した後、彼は136年ごろに都を離れ、北方の河間王国の相として仕えた。138年に洛陽へ呼び戻され、139年にそこで亡くなった。

地震は漢王朝にとって深刻な関心事だった。地震は町を破壊するだけでなく、政治に何か問題があることを示す天からの兆しとしても読み取られた。地震がどこで起きたかを早く知ることは、朝廷が救援を送り、この凶兆に対応する助けとなった。

132年、張衡は「候風地動儀(こうふうちどうぎ)」と呼ばれる装置を献上した。これはしばしば「季節風と大地の動きを測る器械」と訳される。『後漢書』によれば、これは酒つぼのような形をした大きな青銅の器で、直径は約2メートル、丸いふたが付いていた。その外側には主要な八方位を表す8つの竜の頭が外向きに配置され、それぞれが青銅の玉をくわえていた。竜の下にはそれぞれ、口を開けた青銅のヒキガエルがうずくまっていた。

内部には、8本の腕、すなわち機構につながる「都柱(とちゅう)」と呼ばれる中心の柱があった。地面が揺れると、この仕組みによって、いずれか一匹の竜の口が開き、大きな音とともに玉が下のヒキガエルの中に落ちた。その竜の向いていた方角が、地震の来た方向を示した。

同じ史書は、ある日、洛陽では誰も何も感じなかったにもかかわらず、玉が一つ落ちたという有名な逸話を伝えている。役人たちはこの装置を疑ったが、数日後、今の甘粛省にあたる隴西(ろうせい)で地震があったという知らせを持つ使者が到着した。そこは都から北西へ数百キロメートルも離れた場所だった。この逸話によれば、その後、朝廷はこの装置を使って地震の方角を記録するようになったという。

太史令として、張衡は空を観測し、兆しを記録し、暦を整え、どの日が吉でどの日が凶かを助言する責任を負っていた。漢代の中国において、天文学は科学であると同時に統治の一部でもあった。天の動きは地上の出来事を映し出し、それに応えるものだと信じられていたのである。

120年ごろに書かれた論考『霊憲(れいけん)』の中で、彼は「渾天(こんてん)」説に基づいて宇宙を描写した。それによれば、天は鶏の卵のようなもので、弩(いしゆみ)の弾のように丸く、地はその中に卵黄のように収まっているとされる。これは、天を平らな大地の上にかぶさる傘のようなものとする、より古い「蓋天(がいてん)」説と対立するものだった。

張衡は、月は水のようにそれ自体の光を持たず、太陽の光を反射することによってのみ輝くのであり、そのため太陽に面した部分は明るく、反対側は暗いのだと書いた。彼はまた、月食を、月が太陽の光がさえぎられる領域に入り込むことによって起こる現象だと説明した。彼はさらに、124の星座に含まれる約2500個の星を記録した星表を編纂し、それよりかすかな星がさらに数千個あることも書き記した。

彼は暦をめぐる朝廷の議論にも加わった。123年、彼は予言的な「讖緯(しんい)」の書に基づいて暦を改めようとする提案に反対し、それらは信頼できないと主張し、そうした書物を禁止すべきだとまで提案した。暦は変更されなかったが、書物を禁止する彼の提案も退けられ、彼の遠慮のない意見は多くの敵を作った。

渾天儀(こんてんぎ)は、天の赤道や太陽の通り道(黄道)といった大円をそれぞれ表す環でできた、空の模型である。中国の天文学者たちは、紀元前52年までに赤道環を、西暦84年までに黄道環を加えていた。張衡はこれに地平環と子午環を加えて、この器械を完成させた。

彼が成し遂げた最も注目すべきことは、これを自動で動くようにしたことだった。水時計から流れ出る水と、歯車のついた水車を使って、彼の渾天儀は本物の空の回転に合わせてゆっくりと回った。室内にいる観測者は、どの星が昇りつつあり、どの星が沈みつつあるかを声に出して言い当てることができ、それは屋外で実際に観測していた人々の見立てと一致した。張衡は、天文機器を動かすために水力を用いたことが知られている最初の人物である。

彼はまた、漏刻(ろうこく、流入式の水時計)も改良した。単純な水時計では、水は貯水槽から受水器へと滴り落ち、浮きのついた棒が時刻を示す。上の貯水槽の水が減るにつれて水圧が下がり、時計の進みが遅くなってしまう。117年ごろの著作の中で、張衡は貯水槽と受水器の間にもう一つの補助槽を加えることで、水の流れを一定に保つ工夫を記している。

こうした発想は、その後長く受け継がれていった。後の中国の天文学者たちは、ますます精巧な水力式の器械を作り続け、8世紀の一行(いちぎょう)による脱進機構、そして11世紀の蘇頌(そしょう)による大がかりな天文時計塔へとつながっていった。蘇頌の時計塔は、張衡の渾天儀を明確にその手本として挙げている。

張衡は、円周と直径の比である円周率にも取り組んだ。長い間、中国の数学者たちは単純に3という値を使っていた。立方体とそれに内接する球の体積を使って計算することで、張衡は10の平方根、すなわち約3.162という値にたどり着いた。彼はまた天文学の計算の中で、約3.17という値も用いている。後の数学者、劉徽(りゅうき、3世紀)や祖沖之(そちゅうし、5世紀)は、はるかに正確な値に到達した。

彼は地図作りにも携わった。史料によれば、彼は116年に地形図を朝廷に献上したとされる。ラフ・デ・クレスピニーを含む一部の歴史家は、中国の地図に方眼を導入したのは彼だと考えており、この発想は後に3世紀の地図学者、裴秀(はいしゅう)によって詳しく説明されることになる。ただし、その証拠は乏しく、より慎重な見方をとる学者もいる。

後代の文献はまた、張衡が指南車――歯車の働きによって人形の指が常に南を指し続ける二輪の車――や、1里進むごとに太鼓を打つ記里鼓車(きりこしゃ)を作ったとも伝えている。しかしこれらの帰属は確かではない。指南車を確実に作ったのは3世紀の馬鈞(ばきん)であり、記里鼓車は宮廷の職人たちの間で少しずつ発展していったものと見られる。

また、張衡はこれらの器械を自ら鋳造したというより、その設計を担ったにすぎない可能性が高い。歴史家アンソニー・バルビエリ=ローは、彼のような地位の官僚であれば、宮廷の工房で熟練した職人や鋳物師とともに働いていたはずであり、その功績の一部は彼らにも帰せられるべきだと論じている。

同時代の人々にとって、張衡は何よりもまず文人だった。班固(はんこ)による先行作「両都賦」に倣って書かれた「西京賦」と「東京賦」の対になった賦は、長安と洛陽を、宮殿、市場、狩猟のための庭園、祭り、娯楽に至るまで、豊かな筆致で描写している。班固と異なり、張衡は旧都の華やかさを警告として用いた。すなわち、贅沢と退廃が前漢を滅ぼしたのであり、後漢をも滅ぼしかねないというのである。

「南都賦」は、彼の故郷である南陽の地を讃えたものである。宮廷で非難にさらされていた時期に書かれた「思玄賦(しげんふ)」では、古い詩『離騒』を思わせる、宇宙を巡る精神の旅を思い描き、正しい人間は腐敗した世を離れるべきか、それとも留まって正しくあり続けるべきかを問いかけている。

より短い二つの作品はとりわけ大きな影響を与えた。「帰田賦(きでんふ)」は、官職を離れ自然の中で簡素に暮らしたいという願いを表した短い賦であり、このテーマは後の中国詩の中心的な主題の一つとなった。「四愁詩(しゅうし)」は、一行が七文字からなる中国最古の詩のひとつであり、表面的には恋の詩でありながら、小人たちによって君主から引き離された嘆きの詩として読まれてきた。

彼の作品のいくつかは、6世紀に梁の皇太子、蕭統(しょうとう)によって編纂された『文選(もんぜん)』に収められ、これによって後世に読み継がれることが確実になった。詩人の陶潜(とうせん、陶淵明)は、張衡の抑制された簡潔な言葉づかいを称賛している。

張衡の官僚としての経歴は、後漢の宮廷が抱えていた緊張関係を映し出している。皇帝はしばしば幼くして即位し、権力は皇后の一族、宮廷の宦官、学者官僚の間を行き来した。張衡は明確に学者官僚の陣営に属しており、彼の原則を曲げない姿勢は、昇進の妨げとなった。

讖緯の書に対する彼の見解や、短命に終わった更始帝が後漢復興の歴史においてもっと評価されるべきだという彼の意見のために、彼は王朝の正史を編纂する委員会から外され、望んでいたと思われる名誉ある史官の職には結局就くことができなかった。

133年の地震の後、彼は官吏登用の新しい規則を批判する上奏文を提出した。まもなく彼は侍中に任じられ、順帝との近しい関係を利用して、宦官たちに対する警戒を進言した。宦官たちは彼を中傷し、彼はそれに文学で応じた。その一つ『応間(おうかん)』では、想像上の訪問者が彼に権力を求めるよう促すのに対し、彼は君子とは官職よりも徳を重んじるものだと答えている。

張衡は死後まもなく顕彰された。友人の崔瑗は彼の墓碑銘を書き、「天地を極め尽くした」計算と、神々の業に匹敵する発明を称えた。3世紀には官僚の夏侯湛(かこうたん)が彼の墓のためにもう一つの碑文を書き、文人の傅玄(ふげん)は、張衡や技術者の馬鈞のような才能が、彼らの技量が皆の役に立てられたはずの工部(こうぶ)の官職を一度も与えられなかったことを嘆いている。

彼が作った器械は、その後も長く受け継がれた。西晋滅亡の後、後に劉宋を建てることになる劉裕(りゅうゆう)が410年代に長安を攻略した際、張衡の古い渾天の器械が回収され、436年には天文学者の銭楽之(せんらくし)が、張衡の型にならった新しい水力式の天球儀を作るよう命じられた。北斉や隋の職人たちも、彼の装置に着想を得た新しい地動儀を作った。

中国の外では、1870年代から80年代にかけて日本で近代地震学の礎を築いた地震学者ジョン・ミルンが、張衡の装置について書き記しており、これは科学史の中で定番の事例となった。今日、彼の名は月のクレーター、小惑星1802番「張衡」、鉱物の張衡石、そして2018年に打ち上げられた中国初の電磁気観測衛星「張衡一号」に受け継がれている。

地動儀についての詳細な記述は、張衡の死から3世紀以上後に范曄(はんよう)が編纂した『後漢書』の彼の伝記にある短い一節だけである。実物の装置は失われてしまい、元代には学者の周密(しゅうみつ)が、後の模倣者たちが作った地動儀も一つとして残っていないと記している。

中心的な問題は「都柱(とちゅう)」である。ほとんどの復元案はこれを振り子だと考えているが、どのような振り子だったのだろうか。地震学者のジョン・ミルンと、1936年には中国の学者、王振鐸(おうしんたく)が、8本の軌道のいずれかへ向かって揺れる吊り下げ式の振り子を提案した。1939年、日本の地震学者、今村明恒(いまむらあきつね)と萩原(はぎわら)は、これとは異なり、最初の揺れの方向に倒れる倒立振り子――立てられた柱――を提案し、吊り下げ式の振り子では複数の玉が同時に落ちてしまうはずだと論じた。王振鐸の後の模型も、立てた柱を用いるものだった。2005年、中国の地震学者からなるチームが、実際に機能する復元模型を作ったと発表した。

ホンセン・ヤンらの技術者たちは、これまでのどの現代の復元模型も、歴史的な記述にあるような、近くの人々には感じられない遠方の地震まで検知できるという感度を実現できていないと指摘している。隴西の逸話そのものも疑問視されており、130年代か140年代に記録された甘粛の大地震と結びつける研究者もいるが、その年代や詳細を独立した記録で確認することはできない。

したがって、多くの歴史家は、張衡が地面の動きに反応し、方角を示す実際の装置を作ったこと自体は認めながらも、その感度や精度についての主張には慎重な立場をとっている。この装置は、揺れを測定・記録する「地震計」というよりは、揺れが起きたことを示す「地震検知器」と表現するのが最も適切である。

張衡は、大衆向けの著作の中で「中国のレオナルド」や古代の近代科学者であるかのように紹介されることがある。歴史家たちはこうした見方に注意を促す。彼の天文学は兆しの解釈と切り離せないものだった。彼は彗星や日食・月食、惑星の動きを、統治の指針として読み取っており、自然災害は失政に対する天の応答でありうるという伝統的な考えを受け入れていた。彼の地震に関する理論は、地質学ではなく、気(き)や「風の託宣」についての考えに基づいていた。

プトレマイオスとの比較は、この点をよく示している。歴史家の金観涛(きんかんとう)、樊洪業(はんこうぎょう)、劉青峰(りゅうせいほう)は、張衡の渾天儀は物理的にはプトレマイオスの地球中心モデルにきわめて近いものだったが、彼はプトレマイオスのような幾何学的で公理的な理論を築くことはなかったと論じている。中国の天文学は、幾何学的なモデルよりもむしろ、算術的な周期と暦の予測に重点を置いていたのである。これを、失敗というよりも、異なるが極めて有効な伝統の反映だと反論する研究者もいる。

ジョゼフ・ニーダムの『中国の科学と文明』は、張衡を、一行を経て蘇頌へとつながる、機械式時計仕掛けの長い中国の伝統の出発点に位置づけた。近代科学がなぜヨーロッパで、中国ではなく生まれたのかを問うたニーダムの枠組み自体は広く議論されてきたが、彼の著作は今も張衡の器械についての基本的な参考文献であり続けている。

最後に、張衡の名声そのものにも歴史がある。20世紀、彼は中国の科学的達成を象徴する国民的存在となり、切手に描かれ、教科書に取り上げられ、2018年に打ち上げられた地震観測衛星にその名を冠された。こうした現代のイメージから歴史上の張衡を切り分けつつ、彼の真の卓越性を認めることは、歴史家の仕事の一部である。