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時を編む
‐時計が語る世界の歴史‐

いまや時計は私たちの生活に欠かせない存在。会社の勤務時間、学校の授業スケジュール、鉄道の運行計画など、これらは時計なしでは実現不可能。水時計や砂時計からはじまり、現代のスマートウォッチまで、文明が進むにつれて、人々は時計に縛られ、時間に追われる歴史が形作られた。同時に正確な時間測定は、宗教儀式のスケジュール管理や、季節や天候が農業に与える影響を考慮して収穫を進めるためにも役立ってきた。
「タイム・イズ・マネー」の由来は、米国のベンジャミン・フランクリン説や英国の数学者ジョン・ウォリス説など諸説あるが、現在では効率的な時間の活用が経済的成功につながることを強調する表現となっている。2021年、日本におけるeコマースの年間売上高は約3兆円で、1秒のサーバ停止が10万円の損失を生む計算だ。

天文学と計測器の進化と時間の概念

古代エジプトやバビロニアでは、日時計や星時計が存在し、これらは人々の生活に規律をもたらした。古代エジプトでは太陽暦に基づく暦が使用され、日時計はノーモン（Gnomon）の影の長さと方向を用いて時刻を判断し、星時計は夜空の星の位置を計測して時刻を把握した。古代ギリシャでは、アルキメデスが水時計を発明し、天文学者エラトステネスが日時計（アーミラ）を考案した。
中世のアラビアでは、時計製作において大きな進展があった。アストロラーベやクアドランテ（四分儀）などの道具は、星や太陽の動き、建物の高さを測定するのに利用され、アストロラーベは後の大航海時代においてヨーロッパ諸国の航海で欠かせない「マリンクロノメーター」の開発に寄与した。18世紀以降、機械式時計やクォーツ時計などが登場し、時間の精度は著しく向上した。
時間の単位である「60秒で１分、60分で１時間」は、古代バビロニア人が考案したとされ、60という数は多くの約数を持ち、計算が容易だったことが要因とされる。この60進法は、その後、古代ギリシャや古代ローマに受け継がれ、時分秒の計測単位として普及し、中世以降、西洋の文化圏で時間の測り方として確立された。

アイザック・ニュートンは「絶対空間」を提唱し、この空間では何にも影響されず、いつでもどこでも一様に流れる「絶対時間」を定義した

アルベルト・アインシュタインは時間が絶対的なものではなく、物質との相対的な関係で存在するという「相対時間」の概念を主張

古代文明の宗教では、錬金術の蛇が同じ道を辿るという意味で、神々が創造した世界は周期的に繰り返す円環的な構造と考えられていた

キシュの天文板は金星の昇り方と沈み方を記録

ストーンヘンジには太陽と月の昇る点と沈む点を示すマーカーがあり、月食や日食を正確に予測できると言われる

エジプトのヌビア砂漠にあるナダヤ・プラヤ遺跡の「カレンダー・サークル」は、巨大な列柱からなる円環形で、日時計として使用された

古代の石碑は日時計の指針として使用され、太陽の光が作る指針の影の位置で時間を測った

「クレオパトラの針」は元々古代エジプトのオベリスクの対だったが、19世紀にロンドンとニューヨークに移された

マルスの野に設置されたアウグストゥスの巨大な日時計は、古代ローマでも最大級のもの

中国でも「ノーモン（Gnomon）」と呼ばれる垂直な棒を用いて、太陽の影の長さを測り、冬至や夏至の日を決定して1年の長さを知った

ギリシャ神話に登場する「時」を支配する神「クロノス」は、過去から未来へと続く時の流れを支配する

イタリアの画家、フランチェスコ・サルヴィアティが描いた「時」を支配する神「カイロス」は、「チャンス」や「タイミング」を支配する

韓国の凹面日時計は半球のような形状で、時間線や季節線などの目盛りが描かれている

現存する最古の水時計は、紀元前1400年頃のエジプトでアメノフィス王のために製作された

バルセロナにある分析日時計では、右の月に立っている人の影が時刻（12月の11時30分）を示している（マリアクリスティーナ王妃広場）

プラハ旧市街の天文時計。最も古い部分は時計の機構と天文図の文字盤で、製作は1410年にさかのぼる。外周部で黒色の背景に金色のドイツ文字（Schwabacher）で描かれた数字は、日没からはじまる古チェコ時間。古チェコ時間が記された環は日没が0時になるよう、一年を通して動く

水時計から振り子時計への軌跡

1092年、中国北宋時代に「水運儀象台（すいうんぎしょうだい）」と呼ばれる、高さ12メートルの大型水時計（世界初の天文時計）が、北宋の首都だった開封に建造された。当時は、時間の管理や正確な暦づくりのための天文観測が、皇帝や政府の重要な任務で、時間の管理と天体観測による予言「占星」を行うことがとても重要だった。水運儀象台は、宋の滅亡とともに破壊され現存しないが、当時の資料「新儀頌法要」の解読をきっかけに、長野県下諏訪町の「時の科学館」に復元された。
1300年ごろ、おもりの自重で歯車を回す「重力時計」が誕生。その後、動力源にゼンマイ（mainspring）が採用され小型化。1583年、イタリアのガリレオ・ガリレイが振り子の周期が同じである「等時性原理」を発見し、オランダのクリスチャン・ホイヘンスが振り子を応用した振り子時計を開発。時間の精度が飛躍的に向上した。
日本語の「時計」は、英語圏では置いた状態で使う時計をクロック（clock）と呼び、携帯用の時計をウォッチ（watch）と呼ぶ。

シュメール人は、1、10、60に基づく数値体系を使用していた。紀元前4000年紀後半に現れた楔形文字は、象形文字の体系から派生

関節で区分される数は「12」であり、これを親指で押さえることで指数計算が可能。この指数計算が「12進法」の起源とされる

中国の博学者で有名な時計技師、蘇頌（スー・ソン）

中国の水時計「水運儀象台」には文字盤や針はないが、水駆動の歯車が天球儀や天球儀を回転させ、人形が「時間」と「刻（14.4分単位）」を知らせる精密な時計だった

18世紀のドイツにおけるランプ時計は、油の減少によって経過した時間が分かるようになっていた

数学者、天文学者、時計学者であるニコラス・クラッツァーが日時計を製作している様子

16世紀頃に作られた金銅の日時計には、星座（牡羊座、牡牛座、乙女座、獅子座）の数字が刻まれている

海外で見られる日時計の一例は、教会の壁にある垂直の日時計（英国・ダービーシャー州）

多くの「史上初」を発見したガリレオ・ガリレイは、振り子時計の「ふりこの性質」を見つけた

ガリレオが時間を測定するために研究した計量振り子を時計と時間の測定に応用した図（フィレンツェ国立図書館）

オランダの数学者・物理学者・天文学者、クリスティアーン・ホイヘンスは機械時計の父として知られる

ホイヘンスが発明した「振り子時計」は、ガリレオが発見した振り子の等時性を利用した定速機構を用いており、後の「てんぷぜんまい」の発明へと繋がる

時計職人サロモン・コスターが作った初期の振り子時計の1つは、ホイヘンスが1656年に設計したもので、現存するコスター製の振り子時計のうちの1台

イギリス・ウィルトシャー州にあるソールズベリー大聖堂の機械時計は、1386年に製作され、今も動き続けている現存最古の機械時計として知られる

機械式時計の精度を競っていた時代、歯車の軸受けに宝石のルビーが採用された。ルビーの滑らかな表面は摩擦抵抗がほとんどなく、耐摩耗性に優れる。使用したルビーの軸受け数に応じて、「19石」とか「21石」と呼び、一般に石数が増えると安定性が向上した

1880年、ピエール・キュリー（Pierre Curie）が電気石に電圧をかけると正確な振動が発生する「圧電効果」を発見。1969年、セイコーが世界初の市販クオーツ腕時計「アストロン」を発売した。クオーツ時計は、従来の振り子やテンプの代わりに、水晶振動子（crystal oscillator）の正確な振動数を時間の基準にすることで、格段に精度を高めることに成功し、機械式時計の精度競争に終止符を打った

体内時計と時計遺伝子のメカニズム

明け方が近づくとニワトリは時を告げ、渡り鳥は、体内時計と太陽の位置とを組み合わせて方位を知る。比喩的表現の「腹時計」は、食欲や眠気などの生理的なリズムや感覚に依存して時間を感じることを指すが、人類が時計を発明する、はるか以前から、動物は体内時計で計時を行っていた。
20世紀初頭、生物学者が植物や動物の生理学的なリズムを研究し、バイオリズムの概念が登場。20世紀半ばには、生理学者のユージン・アスタンが「サーカディアンリズム（生物の24時間リズム）」を発表。1980年代以降、分子生物学の進展により、体内時計の分子メカニズムが解明された。具体的には、ヒトや動物の細胞内で時計遺伝子と呼ばれる特定の遺伝子が発見され、これがタンパク質の合成・分解のサイクルを通じて体内時計を制御していることが解明。2017年、生理学・医学分野で時計遺伝子の発見に貢献した3人の研究者にノーベル賞が授与された。この研究により、生物が時刻を感知し、それに応じて調整する仕組みが明らかになった。

2017年12月10日、ノーベル生理学・医学賞は、サーカディアンリズム（体内時計）を生み出す遺伝子とそのメカニズムを発見した米ブランダイス大学のホール（Jeffrey C. Hall）博士とロスバシュ（Michael Rosbash）博士，ロックフェラー大学のヤング（Michael W. Young）博士の3氏に授与。画像はホール博士

昼行性のパンダは、人間と同様に概日リズム（サーカディアンリズム）を持つ。日照と気温は、代謝から繁殖、活動レベルに至るまで、あらゆる側面に影響を及ぼし、体内時計に影響を与える要因と考えられている

多くの生物は、24時間周期のリズム性を生み出す変動(概日リズム)を制御する遺伝子群「時計遺伝子」を備える。明け方が近づくとニワトリは時を告げ、ミツバチは時刻を学習し、決まった時刻に活動する

1502年に描かれた、現存する最古の平面天球図「カンティーノ平面天球図」

砂時計は揺れや温度などの環境の変化に強く、航海の歴史の中で重要な役割を果たし、海上での時間計測の手段として利用された

グリニッジ王立天文台では天体図が研究され、議会では経度の測定方法に対して2万ポンドの懸賞金を授与する「経度法」が制定された

イギリスの時計製作者、ジョン・ハリソンは、渡洋航海に必要とされる経度の測定が可能な精度を持った機械式時計（クロノメーター）を初めて製作

シリンダー脱進機を実用化したジョージ・グラハムの支援を受け、1728年から7年かけて完成したのが「H1（ハリソン第一号）」だった

気温変化の補正を行う仕組みを組み込んだ、より小型の航海時計「H-2（ハリソン第二号）」は1739年に完成した

1757年、「H-2」をより軽量かつ小型化された「H-3」が完成した

1759年には、わずか13センチほどの携帯用の丸い銀時計「H-4」が完成。60日間の洋上試験で、わずか5秒の遅れという驚異的な精度を達成した

海洋探検家のジェームズ・クックも「H-4」を愛用していた

現存する中では世界最古の時計メーカー「ヴァシュロン・コンスタンタン」は、1755年に創業。金無垢ケースの懐中時計が代表的

フランスの時計学者、ルイ・モネは1816年に天体追跡に使用するクロノグラフを発明した

複雑なクロノグラフは、秒、分、時間、さらには10分の1秒までを測定することが可能だった（1858年）

イタリアの天文学者ジョヴァンニ・ドンディが1364年に製造した世界初の天文時計「アストラリウム」。画像の天文時計は、1960年に復元されたもの

1949年に撮影されたスイス・ジュネーブにあるロレックスの時計工場

ジュネーブのロレックスで働く時計職人たち。1945年の写真で、顕微鏡下での精密なデザイン作業をこなす

1847年に創業されたイギリスの老舗時計メーカー「ベンソン」の広告

スイスの高級時計メーカー「パテックフィリップ」の時計職人は、顕微鏡下で複雑で精密なデザイン作業をこなす

10000分の1秒を正確に計測する

世界記録保持者のウサイン・ボルトは、100メートルをわずか9秒58で駆け抜けた。陸上競技の公式タイムは、赤外線と1/10,000秒まで計測可能なフォトフィニッシュカメラを組み合わせて、ルールに基づいて1/100秒単位でタイムや着順を確定する。この高精度な計測手法は、競馬やスピードスケートなどの写真判定にも応用される。
古代ローマで人気だった戦車競走は、複数の馬による二輪車の引っ張り競争で、古代ギリシャのオリンピア競技会の主要種目で、モータースポーツの先駆けともされる。現代のF1GPでは、レーシングカーに「トランスポンダー」と呼ばれる発信機を搭載し、コース内の複数の場所に受信機が埋め込まれていて、1000分の1秒を正確に計測する。
陸上で100分呼吸可能なダイビングのタンク(潜水ボンベ)は、水深10Mでは2分の1の50分に、水深30Mでは4分の1の25分になる。ダイバーは、潜水ボンベの残り酸素量がダイビング活動時間を左右する。高い防水性能と視認性が高い文字盤を備え、高い水圧下でも正確に時間を計測できる腕時計（ダイバーウォッチ）は、ダイバーの生死にかかわる必需品だ。
1953年にロレックスが発売した「ロレックスサブマリーナ」や1960年代に登場したタグ・ホイヤー（当時はハイ・レジャー社）の「オートビア」は、現代の標準的なダイバーウォッチに大きな影響を与えた。1970年代には、水中での経過時間や深度をデジタル表示するデジタルダイバーウォッチが登場し、1980年代以降は、ISO（国際標準化機構）がダイバーウォッチに対する厳格な規格を策定し、その適合が求められるようになった。