郭守敬（1231–1316）—元代の天文学者・数学者｜暦法・水利・時計の革新者
郭守敬（1231–1316）：元代を代表する天文学者・数学者。暦法・水利・時計の革新で科学史を塗り替えた功績を詳述。
郭守敬（かくしょうえい、1231-1316）は、中国の天文学者、技術者、数学者である。元時代（1271-1368）に生き、クビライ・ハーンの治世下で官職に就きながら観測と土木事業に従事した。中国の歴史上、最も影響力のある科学者の一人とみなされており、郭は科学の発展に多大な貢献を残した。
主要な業績
郭守敬の仕事は天文学、暦法、測量・数学、および大規模な水利・土木事業にわたる。以下に主要な業績をまとめる。
- 暦法の改良：郭は実測に基づく精密な観測を行い、天体の位置や月・日の運行に関するデータを整理して暦法を改良した。特に授時暦（時代名は「授時暦」として知られる）を編纂し、当時としては非常に高い精度を持つ暦を提示した。これにより農業・祭祀・行政に必要な暦作業の精度が向上した。
- 観測機器と時計の革新：郭は大型の観測装置や時計装置の設計と製作を指揮した。代表的なものに、水の流れを動力源として機構を動かす水運儀や、天体観測用の渾天儀・測角器などがある。これらは観測の正確さを飛躍的に高め、当時の中国における天文学観測の水準を引き上げた。
- 水利・土木事業：郭は実務家としても活動し、水力学（水工学）の知見を用いて大運河の改修や首都周辺の水利整備に携わった。昆明池（昆明湖）に関連する堤防・取水・排水の工事や、運河の浚渫・改良などを監督し、物流と農業用水の安定に寄与した。
- 数学と測量法：郭は天体観測のために精密な角度測定や距離測量の技術を整備した。これらの実用的な計算法・補間法は観測結果の処理に役立ち、天体位置の一覧表や暦表作成に応用された。
観測と実務の結合
郭守敬の特徴は、理論的・計測的な研究と現場での大規模工事を一体として行った点にある。単なる観測家にとどまらず、宮廷からの要請に応じて測量・設計・監督まで行い、得られたデータは直ちに暦の改良や実務へ反映された。こうした実務志向の姿勢が、彼の成果を長期的に有効なものとした。
官職と生涯
郭は元朝廷で天文・暦算・水利を担当する職務に就き、観測所や工事の責任者として活動した。生涯を通じて観測記録の蓄積と装置の改良に努め、1316年に没した。彼の業績は当時の記録や後世の評価により高く評価されている。
評価と影響
郭守敬は中国伝統の天文・暦学を実測主義に基づいて近代的に発展させた人物とされる。彼が編んだ暦や作った観測装置は、元代だけでなくその後の時代にも影響を与え、暦学や水利工学の発展に寄与した。現代でも中国の科学史における代表的人物としてしばしば引用される。
主な業績の要約
- 授時暦などの暦法の改良と暦表の作成
- 水運儀や大型の観測装置による観測精度の向上
- 大運河改良や昆明池に関わる水利工事の指導
- 観測に基づく実用的な数学・測量法の整備
郭守敬の仕事は、実験的観測と工学的実践を結びつける点で特に評価される。彼が残した観測記録や設計思想は、天文学・暦学・水利技術の発展過程において重要な位置を占めている。
子供の頃
1231年、河北省邢台に生まれた。彼の家は貧しかった。祖父の郭勇は五経から天文、数学、水理学を学んだことで有名である。郭書経は神童であった。10代の頃、彼は水時計の作り方を学んだ。そして、それを改良した。10代で水時計の作り方を学び、それを改良して作ったのが「蓮華碗（れんげわん）」と呼ばれるものだ。16歳の時、彼は数学を学び始め、そこから水力学や天文学を学んだ。
油圧機器
20歳の時、郭は水利技師となり、政府の役人になった。大黒川に架かる橋の修復を手伝った。
大運河の整備
1250年代後半、モンゴル帝国、元時代のクブライ・ハーンは、水力工学、灌漑、水運が国や人々のためになると考えた。そして、大都（現在の北京）と黄河の間の灌漑システムを改善するために、劉炳忠とその弟子の郭を送り込んだ。
郭は、神山の白旗泉から大渡までの30キロの運河の建設に協力した。
大運河は、7世紀初頭から揚子江、淮河、黄河を結んでいた。郭は1292年から93年にかけて、大渡までの延長を助けた。
うまくいった。クブライ・ハーンは喜び、グオは帝国の他の地域でも同様のことを行った。彼は、水力学、数学、天文学の首席顧問に昇進した。
昆明の人造湖
彼は北京に人造湖「昆明湖」をつくった。これは、彼の最も記憶に残る工学的偉業の一つである。
この湖は北京周辺のすべての地域に水を供給し、世界一の穀物輸送システムを実現させた。
さらに貯水池を建設し、中国内陸部の人々が植林や飲料、交易に利用できるようにした。
灌漑のために、彼は水を均等に素早く分配する水力学システムを提供し、その結果、地域社会はより効果的に取引され、繁栄することができた。
1292年、水利局の局長となる。
発明品：時計
郭は、ノモン、方位盤、アーミラ、そして霊龍儀と呼ばれる水を動力とするアーミラリ球など、多くの天文学の装置を発明した。
- ニノモンは時計であり、太陽の位置を測定することで時間を知ることができます（日時計のようなもの）。また、季節を知ることもできる。郭は、この装置をより正確なものにした。
- 方位盤は、横の星の角度や位置を測定するものです。分度器でもあります。
- アミーラは、太陽の角度だけでなく、あらゆる天体の位置も測定することができます。
- 凌駕は、アーミラをよりファンシーに、より正確に再現したものです。
天文：カレンダー
若い頃の郭は、古い発明に革命を起こしていた。彼の時計、時計、灌漑、貯水池、平衡局は、当時としては最も正確で、極めて正確な時間の記録が可能であった。
クブライ・ハーンは、郭が天文学の天才であることに気づいた。そこで彼は、郭、張、王羲の3人に、非常に正確な暦を作るように頼んだ。それは、その時代で最も正確な暦となるでしょう。彼らは帝国内に27の天文台を建設し、計算のためのデータを収集した。
1280年、郭は暦を完成させ、1年を365.2425日と計算し、現代の測定値とわずか26秒のずれを生じた。その過程で、彼は多くの道具を発明している。
暦は中国と世界に革命をもたらした。暦は、より正確な歴史の記録を可能にし、統一感を与え、後の皇帝が中国を統治するのに役立った。彼の暦はその後363年間使われ、中国の暦が歴史上最も長く使われることになった。
郭は、天体の位置や地球に対する太陽の角度をより正確に把握することができるようになった。そして、磁石の代わりに星を使って北を知ることができる、新しいタイプのコンパスを発明したのです。
1283年、郭は北京の天文台の所長に昇進した。
数学
郭の数学の研究は、400年前から最も詳しいとされていた。彼は生涯を通じて球面三角法に取り組み、近似系を使って円弧の長さと角度を求めました。彼はπが3に等しいと近似したが、これにより、πが3.14であると言った場合よりもはるかに速く、正確にいくつかの方程式を解くことができた......。
また、沈国（1031-1095）の知識をもとに、球面三角測量のための数学的関数を用いた。
三角測量の次の重要な著作は、300年後の1607年、明の時代の徐光起によって印刷されることになる。
影響力
唐順之（1507-1560）は、郭の仕事を「実学」（高度な知識を実用的な問題に応用すること）の一例であると述べた。
郭は常州学派に影響を与え、「実証的学習」（体験を通して学ぶこと）を広めた。
小惑星「2012 Guo Shou-Jing」や北京近郊の「大空間多天体ファイバー分光望遠鏡」など、郭の名を冠したものは数多くある。
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