日本学者今村明恒对复制张衡地动仪的解说

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鯰のざれごと 今村明恒 著,三省堂,昭和16年

ミルン の 名著 「地震 と 其他 の 地動」 に は 張衡 が 地動儀 を 創作 した の を 西紀 一 三 六 年 の こと として ある。 吾 々 は 無條件 に 之 を 信じ てゐ た ので、 其 の 年 から 滿 千 八 百年 に 當 る 昭和 十 一 年 に は、 發明 者 の 爲、 何 か 意義 ある 記念 事業 を やら う といふ こと を 、同人 石本 博士 等 と 申 合せ てゐ た。 例 へば 候 風 地動儀 の 複製 、張衡 の 経歴業績 を 調べ て 之 を 世に 公 に する こと 等 で ある 。

米伦的名著《地震与其他地动》中提到,张衡在西历136年创作了地动仪。由于我们毫不犹豫地相信这一点,因此在昭和11年,距离那一年已有1800年,为了纪念这位发明家,我们和同人石本博士等人商定,打算开展一些有意义的纪念活动。例如,复制候风地动仪,调查张衡的生平和成就,并将其公之于众等。

余 は、 此 の 年、 印度洋 經由 で 渡 歐 した が、 船 は 其 の 往復 を 上海 に 寄港 した ので、 此 の 機會 を 利用 し て 張衡 に 關 する 文獻 を 捜索 し て 見 た。 そして 入手 した の が 張 河間 集 といふ 古本 と、 新刊 の 張衡 年譜 (孫文靑 著) と で あっ た。 これ と 後 漢書 張衡 傅 と を 参照 する こと により、 彼 の 業績 經歴 は、 一 通り 明か に なつ て 来 た ので、 先 づ 目的 の 一半 は 達成 され た 譯 で ある 。

在这一年,我通过印度洋前往欧洲,船只在往返中寄港上海。借此机会,我搜索了与张衡有关的文献。我获得的是一本名为《张河间集》的古籍和一本新刊《张衡年谱》(孙文青著)。通过参考这些资料以及《后汉书·张衡传》,他的业绩和经历基本上都已经明确了。因此,我可以说我的最初目标已经达到了一半。

残る は 候 風 地動儀 の 複製 で ある が、 之 に も 略 ぼ 成功 した。 但し、 吾 々 は、構造・性能及び外観 何れ も 實物 に 違 は ぬ もの、 五箇 を 製作 しよう と 企 て た ので ある が、 現下 の 事 の 爲 に 所要 の 地 金 が 得 られ なくなり、 製造 を 一時 中止 し なけれ ば なら なくなっ た の は 遺憾 で ある。

剩下的是候风地动仪的复制,而在这方面我们也取得了一些成就。然而,我们曾计划制作五个复制品,其结构、性能和外观都与实物无异。可是,由于当前的一些原因,我们无法获得所需的金属材料,因此不得不暂时中止制造,这是一件令人遗憾的事情。



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以下 順次 に 其 の 詳細 を 述べる こと に する。
其 一 候 風 地動儀 の 複製
先 づ 此 の 器械 の 性能 構造 及び 外觀 を 説明 する。 後 漢書 張衡 傳 に は 次 の やう に 解説 し て ある。
「 陽 嘉 元 年、 復 た 候 風 地動儀 を 造る。 精 銅 を以て 鑄 成する。圓徑 八 尺、 合 蓋 隆起 し、 形 酒 尊 に 似 たり。 飾る には篆 文山 龜 鳥獣 の 形 を以て す。 中 に 都柱 あり、 傍 に 八道 を 行 らし、 關 を 施し 機 を 發 せ しむ。 外 に 八龍 あり、 首 に 銅 丸 を 銜め、 下 に 蟾蜍 あり、 口 を 張り て 之 を 承け しむ。 其 の 牙機 は 巧み に 制 せ られ、 皆 隠れ て 尊 中 に あり、 覆蓋 は 周密 にし て 際 なし。 如 し 地動 あら ば 尊 は 則 ち 振 ひ、 龍 の 機 發 し て 丸 を 吐き、 而 し て 蟾蜍 これ を 銜 む。 振 聲 激しく 揚 り、 伺者 これ に 因 て 覺 知 す。 一 龍 機 を 發 す と 雖 も 而 も 七 首 は 動か ず、 其 の 方面 を 尋ね て 乃ち震 の あり し 所 を 知る。 之 を 験 する に 事 を以て する に、 合 契 する こと 神 の 若 し。 書 典 に 記 する 所 より 未だ これ あら ざる なり。 嘗て 一 龍 の 機 發 し て 而 も 地 は 動く を 覺 え ず 。京師 の 學者 は 咸 其 の 徴 なき を 怪しむ。 後 數 日 にし て 驛 至る。 果して 地 隴西 に 震 ふ。 是 に 於 て 皆 其 の 妙 に 服 す。 これ より 以後, 乃ち 史官 を して 地動 の 方 に従って 起り し 所 を 記せ しむ。」

接下来,我将逐一详细说明。

其一 候风地动仪的复制

首先,我们来解释这个仪器的性能、结构和外观。在《后汉书·张衡传》中,对候风地动仪有如下解释:

"阳嘉元年,再次制作候风地动仪。选用精铜铸造,圆径八尺,合蓋隆起,形状类似酒尊。装饰上使用篆文、山、龟、鸟、兽等形状。仪器中央有都柱,周围设有八条道路,设置关卡,以机关进行操作。外部有八条龙,头上含铜丸,下面有蟾蜍,口张开以承接铜丸。仪器的牙机被巧妙地隐藏在器尊中,覆盖物被严密地制作,毫无破绽。一旦发生地动,尊就会摇摆,龙机发动,铜丸被喷射出去,而蟾蜍则承接它。震动声音激烈而响亮,观者能够感知并意识到地动。虽然一条龙机启动,但其他七条龙并未运动,通过查询它们的方向,可以立即知道震动发生的位置。试验这个仪器的效果,就像是与神明达成了协议。这种情况尚未在古典典籍中有所记载。曾经有一次,一条龙机启动,但地面并没有震动。京师的学者们对此感到怀疑,数日后消息传来,果然在地隴西发生了地震。从此以后,史官开始按照地动的情况进行记录。"


今 此 を 按 じ て 見る と、 初 に 概觀 外形 を 掲げ、 次 に 構造 を 説明 し、 終 に 其 の 性能 を 詳説 し て ある。 之 を 解釋 し 得 た 後に 再 讀 し て 見る と、 事理 明白 な 文章 だが、 併 し 都 柱 といふ 文字 の 意味 が 通じ ない 限り、 不可解 な 文字 たる に 相違 ない。 次 に 記す やう に、 ミルン・ 王振鐸 の 両者 共に 此 の 都 柱 が 讀 め なかっ た 爲 、一 龍 發 機 し て 七 首 の 不動 なる 性能 を も 解 し 得 なかつ た やうである。

现在按照这样的顺序来看,首先提出概观和外形,然后解释结构,最后详细说明性能。阅读之后,我们能够理解这篇文章的道理,但是如果不了解"都柱"这个词的含义,就会觉得这是一种不可解的文字。据接下来的记述,由于米伦和王振铎都不能读懂"都柱"这个词,因此似乎无法解释一龙发机并使七首保持不动的性能。

余 は、 前 に、 ミルン の 著書 を 無條件 に 信じ てゐ たと 言 つた が、 問題 の 記念 事業 を 遂行 する に は 事 を 慎重 に する を 要 し、 先 づ 上記 の 原文 と 彼 の 解釋 した 所 と を 比較 検討 し て 見 た。 さ う すると 驚く では ない か 。全文 誤り で 充 た され て ゐる と いつ て も よい 位 に 誤り が 多い ので ある 。

我之前曾经表示我无条件地相信了米伦的著作,但要执行这个纪念活动,需要非常谨慎,所以我首先比较和研究了上述原文和他的解释。结果真是令人惊讶,全文充满了错误,错误之多足以说它是错误的。

先 づ 冒頭 の 陽 嘉 元 年 が 西紀 一 三 六 年 と なつ て ゐる が 此 は 西紀 一 三 二 年 で なけれ ば なら ぬ 。
次 に 器械 の 心臓 部 たる 都 柱 を 誤解 し て 吊り 振子 として ゐる こと で ある。 成 程 吊り 振子 でも 候 風 地動儀 の 性能 を 有 たせる こと は 不 可能 では ある まい が、 非常 に 複雑 な もの に なり、 其 の 組立 方 は 器械 製造 能力 の 進歩 し て ゐる 今日 です ら 容易 では ある まい から、 千 八 百 餘年 前 に 於 て は 猶 更 の こと で ある。 實 に ミルン 博士 も 王 氏 も 此 の 點 に 於 て 失敗 した ので ある。

首先,首句中提到的阳嘉元年是西历136年,实际上应该是西历132年。

其次,关于将仪器的核心部分误解为吊挂摆子。即使采用吊挂摆子的设计,也很难实现候风地动仪的性能,因为这样的设计非常复杂,而且即使在今天,难以组装。在1800多年前,这更是一项困难的任务。实际上,米伦博士和王氏在这一点上都失败了。

ミルン が 都 柱 を 誤解 した こと は 更に 誤 を 擴大 する 素因 と なっ た 。
第 一 に、 圓 蓋 の 頂上 に 長い 筒 を 立て た こと で ある。 此 は 吊り 振子 を 長 振子 と する 爲 の 贅物 で ある。
次 に、 一 龍 發 機 七 首 不動 といふ 性能 を 有 たせる 爲 に、 地震動 の 方向 を 一 方位 に 限る やう に 曲解 し て ゐる。
又、 一 龍 機 發 の 方面 を 按 じ て 震源 の 方位 を 推定 し 得る 性能 を 解釋 する 爲 に、 樽 内 に 地震動 を 記 録 する 装置 が ある やう に 附加 へ て ゐる。

米伦对都柱的误解进一步导致了更多的错误。
首先,他在圆顶的顶部竖立了一根长筒。这是对吊挂摆子设计中的长振子的不必要的添加。
其次,为了实现一龙发机七首不动的性能,他曲解了地震动的方向,将其限制在一个方位上。
此外,为了解释一龙机发的方向,以推测震源的方向,他附加了一个装置,似乎是在桶内记录地震动的设备。

其 の 他、 些細 な 誤り では ある が、 圓 徑 八 尺 を 圓 徑 八 呎 と した こと、 及び 蟾蜍 を 蛙 と した こと を も 指摘 し なけれ ば なら ぬ。 當時 の 尺 は 呎 の 三 分 の 一 位 に 當 る らしく、 龍 と 蟾蜍 と は、 古来、 支那 に 於 て は 、天地 或 は 陽 陰 を 象徴 する 一 對 の 生物 と 考 へ られ てゐ たから で ある 。

还有一些细微的错误,需要指出,比如将圆径八尺误写为圆径八呎,以及将蟾蜍误称为蛙。当时的尺据说是呎的三分之一左右,而龙和蟾蜍在古代中国被视为象征天地或阴阳的一对生物。

王振鐸 氏 (燕 京 學報 第 二 十 期 十 週年 紀念 專號 )は ミルン 書 所 載 の 長 振子 の 誤 を 指摘 し て、 同 蓋 から 突出し て ゐる 筒 を 取 除い た 點 は 良かっ た が、 併 し 彼 自身 も 猶 ほ 吊り 振子 の 誤解 から 脱却 する こと が 出来 なかっ た。 そして 圓蓋 内 に 収まる だけ の 短い 吊り 振子 を 取入れ、 之 に 一 龍 發 機 七 首 不動 の 性能 を 有 たせる 爲 、地震動 を 單 に 震源 の 方 から の 押 波 と 其 の 反動 たる 引 波 から 成立 つ もの と 假定 し て、 押 波 で 丸 を 落し て も 引 波 では 反對 の 方位 の 丸 が 落ち ない やう 工夫 を 凝らし た ので ある。 但し 地震動 の 方向 は さ う 簡単 な もの では ない から、 他 の 六 丸 の 墜落 が 抑 へ られ てゐ ない こと は 言 ふ まで も ない 。

王振铎先生在《燕京学报》第二十期十周年纪念专号中指出了米伦书中关于长振子的错误,并指出从同蓋突出的筒应该被去除,这一点是正确的。然而,他自己也无法摆脱对吊挂摆子的误解。于是,他采用了一个短吊挂摆子,只能在圆蓋内容纳,并假设地震动仅由来自震源方向的推波和其反动的牵引波组成,通过巧妙设计,使得推波可以使丸子掉下来,而牵引波则不会使丸子在相反的方向掉下。然而,由于地震动的方向并不是那么简单,因此其他六个丸子的落下并没有被抑制,这是不言而喻的。

以上 兩 者 の 誤解 は 原文 に ある 都 柱 を 正しく 解 し 得 なかっ た こと に 基づく ので ある が 、若 し 之 を 正解 し 得 た なら ば、 其 の 結果 は コロンブス の 卵 と 同様 で あっ たら う 。
都 柱 は 讀 んで 字 の 如く、 中心 の 柱 で ある。 八方 の 通路 を。 都 から 輻射 する 八道 に 譬 へ ある の を 見 て も わかる。 唯 此 の 心 柱 が 何 を 意味 する か が 謎 に なつ て ゐる の だが 、若 し 之 が 倒立 振子 だ と 氣 附 かれ たら 、以下 の 文章 は すら く と 解ける。 特に 一 發 七 不 の 性能 の 如き も 忽ちに 氷解 され る 。
都 柱 の 足 を 細く し て 之 を 正しく 直立 せしめ て 置い た なら ば、 地震 の とき 其 の 不 安定 の 平均 が 容 易 に 破 られ、 柱 は 震動 の 方向 に 倒れ て、 元 へ は 戻ら ない で あらう。 若 し 周囲 に 何等 の 障害 が なかつ た なら ば、 柱 は 最初 の 方向 へ 平伏 し 終る 筈 で ある が、 併 し、 其 處 に は 八 方位 だけ に 柱 の 通路 が 刻ん で ある こと に なつ て ゐる から、 傾い た 柱 は 最 寄 の 通路 へ 嵌り 込ん て 倒れ て 行く。 そして それ が 落 着く 以前 に 於 て、 其 の 通路 に 沿 ひ、 若しくは 之 に 平行 に、 突出し て ゐる 機( 細長い 棒 と 考 へ て よし) を 押 出す こと によって、 其 の 方向 の 龍 首 に ある 丸 を 落す ので ある 。

以上两者的误解都基于未能正确理解原文中的都柱。然而,如果能够正确理解都柱的话,结果可能就如同哥伦布的蛋一样显而易见。

都柱应该被理解为一个中心柱,如同其字形,八方通路与都市中放射出的八条道路相对应。唯一让人迷惑的是都柱的实际含义,但如果我们将其视为倒立摆子,以下的文章将迎刃而解。特别是一发七不的性能等问题也会迎刃而解。

如果将都柱的底部变细并正确竖立,那么在地震时,其不稳定性会很容易被打破,柱子将倒向震动的方向,且不会回到原位。如果周围没有任何障碍,柱子应该平躺在最初的方向上,然而,由于柱子的通路只刻在八个方位上,因此倾斜的柱子会嵌入最近的通路并倒下。在它安顿下来之前,沿着通路或平行于之,通过推出突出的装置(考虑为细长的棒),就能使其上的丸子在相应的方向上落下。


萩原 理 學士 は 上記 の 條件 に 適する 装置 を 試作 し て、 之 を 東大 地震 研究 所内 に 据 附け て 實 験し て 見 た が、 結果 は 極めて 良好 で あっ た。 但し、 此 の 時、 使用 した 倒立 振子 は 脚 端 が 直徑 三 粍 の 圓 で あつ て、 重心 の 高 さ が 一 七 糎 に なつ てゐ たから、 これが 正しく 据 附け られ た 場合、 それ を 倒し 得 べき 加速度 の 最小限 度 は 八・七 ガル で ある。 据 附 後 間もなく、 東京 から 南微東 に 當 り、 羽田 邊 を 震央 と した 輕 震 が あっ た が、 此 の 時、 丸 は 西南 の もの が 落ち たから、 振子 を 倒 した 震動 は 主要 部 を なす 横波 で あっ たと 見える。

理学士萩原试制了符合上述条件的装置,并将其安装在东京大学地震研究所内进行实验,结果非常良好。然而,在这个实验中使用的倒立摆子底端直径为三粍的圆形,重心高度为一七糎。因此,在正确安装的情况下,该摆子所需的最小加速度为8.7 gal。不久之后,地震发生在从东京到南微东的方向,以羽田边为震中,发生了轻微的震动。在这个时候,丸子是从西南方向掉下的,因此,推测振动导致倒立摆子的是主要构成横波。

併 し、 地震 に は 最初 から 強い もの も ある から、 丸 が 初動 たる 縦 波 で 落ちる こと も 有る 筈。 され ば 「其 の 方面 を 尋ね て 震 の 在 る 所」 を 知る 爲 に は、 丸 を 落 した 振動 が 果して 初動 で あったか、 將 た 主要 動 で あったか、 之 を 區別 する こと が 必要 と なる 譯 で ある。 「丸 を 吐き、 蟾蜍 之 を 街 んで 振 聲 激しく 揚る」 こと の 性能 が こうに 役立つ ので あらう 。

然而,由于地震可能一开始就很强烈,因此丸子可能是通过初始纵波而落下的。因此,为了了解"其方面を尋ねて震の在る所"(寻找震源的方向)的性能,我们需要区分振动是否确实是通过初始运动,或者是通过主要运动。这就是为什么"吐き、蟾蜍之を街んで振聲激しく揚る"(吐出,而蟾蜍托举,声音嘹亮)这种性能会很有用的原因。


余 も 一 基 を 試作 し て 見 た。 八道 は 之 を 省き、 振子 は 倒れ 初め の 方向 に 倒伏 し、 又 倒れ た 瞬間 に 強い 音 を 出す やう にし て ある。 振子 の 脚 端 は 萩原 式 と 同様 に 直徑 三 粍 の とし、 全體 の 重心 の 高 さ が 一 二 四 粍 に なつ て ゐる から、 之 を 倒す に 足る べき 加速度 の 最小限 度 は 一 一・ 九 ガル で ある。 但し 之 を 正しく 直立 せしめる に、 素手 では 困難 で ある から、 之 を 平易 に する 爲、 簡單 な 装置 が 施し て ある。

我也试制了一个基础装置。八道被省略了,摆子倒在开始倾斜的方向,同时在倒下的瞬间发出强烈的声音。摆子的底端直径与萩原的设计相同,为三粍,整体的重心高度为一二四粍,所需的最小加速度为11.9 gal。然而,为了使其正确竖立,使用手工是困难的,因此为了简化操作,添加了一个简单的装置。


斯 くし て 原文 に 記述 され た 通り の 性能 を 有 つ 装置 が 出来 た 次第 で ある。 若 し 萩原 式 地動儀 に 八龍 八 蟾蜍 を 有 つ 覆蓋 が 加 へ られ たら、 それで 完備 する こと に なる ので ある 。

吾 々 の 希望 は 構造 外形 性能 の 三 者 共に 原文 に 一致 する もの を 作る こと に あっ たから、 慎重 を 期 する 爲、 試み に 龍 の 形態 に関する 研究 を 始めて 見 た。 其 の 結果、 第 一 に 氣 附 かれ た こと は、 服部 一 三 先生 が 明治 八 年 畫工 に 畫 かせ た 候 風 地動儀 の 龍 は、 本邦 獨特 の もの、 恐らく 隋 唐 時代 の もの に 當 る らしい といふ こと で あつ た。 甚だ 末梢 的 な こと では ある が、 調べ た 結果 を 左 に 概説 し て 見 る。


因此,我们成功制造了一个具有原文中描述的性能的装置。如果将类似萩原设计的覆盖物加到上面,那么就可以完善装置。

我们的期望是制造一个在结构、外形和性能上都与原文一致的装置。为了谨慎起见,我们试图对龙的形态进行研究。结果,我们发现的第一件事是,明治八年由服部一三先生绘制的候风地动仪上的龙是独特的,可能是隋唐时代的风格。虽然这只是一些较为次要的发现,但我将简要概述一下研究结果。

支那 に 於 て、 昔 から 霊妙 不思議 な 生物 として 取扱 は れ た もの に 龍 ・蟾蜍 并 に 蝉 が ある。 何れ も 一 年 中 陽 盛ん な 季節 に 現れ、 反對 に 陰 盛ん な 季節 に 地下 に 潜む として ある。 此 等 の 生物 の 形象 が 硬玉 に 刻 まれ て、 古墳 や 慶 墟 から 掘 出さ れる こと は 能 く 知 られ た 事實 で ある が、 蟾蜍 や 蝉 の 形象 が、 夏 殷 の 大昔 から 宋 明 の 近世 に 至る まで、 概ね 不 變 で ある に 拘ら ず、 龍 の 形象 だけ は 年代 に 隨 ひ 一々 異な つて ゐる の は 注意 す べき 事項 で ある。 蓋 し 龍 は 生物 と は 稱 し ながら も、 虚構 の もの だから で ある。 そして 漢 時代 の 記録 に は、「 秋分 に は 天 から 降っ て 地下 に 入る」 と 星座 の やう に も 書い て あり、 又 其 の 形象 として 「口 の 両側 に 頬 髭 あり、 腮 の 下 に 珠 を 懐き、 喉 く びに 逆鱗 生じ、 頭上 に 一 つの 瘤 あり」 と ある。 漢 時代 の 作品 たる 帶 止 や 印鑑 の 把手 に 刻ん で ある の も 、頭上 に 一 つの 肉 角 らしい もの が あり く と 見える。

在中国,古代以来就把龙、蟾蜍和蝉视为神秘而奇妙的生物。这些生物都在一年中阳气旺盛的季节出现,反之在阴气旺盛的季节潜藏于地下。这些生物的形象被刻在硬玉上,从古墓和庙宇中被挖掘出来是众所周知的事实。尽管蟾蜍和蝉的形象在夏殷时代至近现代的宋明时期基本保持不变,但龙的形象在年代上有很大的变化,这是需要注意的事项。因为龙被认为是虚构的生物。在汉代的记录中写道:"秋分时,从天上降落到地下",并描述了龙的形象:"口的两侧有颊髭,下颚携带珠宝,喉咙下生逆鳞,头上有一个肉瘤。" 汉代的作品,如带扣和印章的手柄上也刻有这样的形象,看起来像是头上有一个肉角。


兎 に 角、 漢 時代 の もの に 出来る だけ 似せる こと にし、 其 の 製作 方 を 金属 工藝品 作家 たる 佐藤 省吾 氏 に 委嘱 した。 同氏 は 其 の 石膏 模型 の 製作 を 終り、 又 五 臺 分 の 製作 費用 は 對 支 文化 事業 部 から 惠 まれ た ので、 愈 其 の に 取 掛 ろうと した とき、 前記 の 通り、 一時 此 の 事業 を 中止 し なけれ ば な ら なくなっ た 次第 で ある 。

然而,由于我决定尽量与汉代的形象相似,我委托了金属工艺品制作者佐藤省吾先生来制作这个龙的雕像。佐藤先生完成了石膏模型的制作,而五台雕像的制作费用也得到了对支文化事业部的资助。在准备进一步推进这个项目时,正如前述的原因,我们不得不暂时中止了这个事业。

其他链接
国立科学博物館地震計資料室

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