航法

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アラビアでの発展

10世紀に入るとアラビア人は、中国からつたわった磁石と、アル・カマルという緯度測定器を利用するようになった。これは、中心に孔をあけて、緯度に対応する目盛りのある紐をとおした板で、紐の目盛りだけ観測者の目からはなし、板の上端が北極星に、下端が水平線に一致すると、目的の緯度に到着したことが確認できる。アル・カマルは、発展して、ヤコブの杖(つえ)という木製の道具になる。

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大航海時代と航法

15世紀にはじまる大航海時代は、航法にも大きな技術革新をもたらした。アラビアからつたわったアル・カマルは、クロススタフとよばれる道具に発展し、羅針盤もつかわれるようになる。ポルトガルのエンリケ航海王は、造船、測地、操船の研究と教育の機関を充実させて、インド洋への新航路の開発につとめた。→ 帆船

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A

緯度の測定器

アル・カマルから、新しく開発されたアストロラーベ(測角器)という道具がつかわれるようになった。これは、大きな円板に目盛りをつけたもので、北極星などの天体と水平線から緯度を測定する。やがて、円を4分の1にして、錘(おもり)をつけたコードランド(四分儀)が発明され、さらに6分の1円にして、水平鏡と動鏡という2枚の鏡をつけたセクスタント(六分儀)が開発され、測定精度が向上した。

高緯度地方(ヨーロッパ北部)にすむバイキングは、夏の間は、白夜で星を航法につかえないので、日時計を緯度の測定に利用した。

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B

経度の測定

18世紀には、夜空の星を時計の目盛り板とし、月を針にみたてた月距法という経度の測定方法が生みだされた。イギリスの有名な航海者クックは、月距法と金星の太陽面通過による観測から、タヒチ島の位置を経度にして2.5分、距離にして4.6kmの精度で測定している。

経度測定の精度をあげるには、航海につかえる高精度の時計を開発する必要があり、18世紀初め、イギリス政府は、2カ月間の誤差が2分以内なら1万ポンド、その2倍の精度なら2万ポンドという賞金をだし、時計の高精度化を競争させた。1728～59年にかけて大工のハリソンは、4種類のクロノメーターを製作したが、最後のものは81日間で誤差が5.1秒という、当時としては画期的なものだった。この装置は、調速機構に温度補正をくみこんで実現された。

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C

距離と速度の測定

昔は、航行の速度は、船から結び目(→ 結び)のついたひもをくくりつけた木片をなげ、一定時間にくりだしたひもの長さで計測した。今日でも、測程器(距離を計測する機器)のことをログ(log)というが、これは木片に由来している。また、船舶の航行速度はノットという単位で表示するが、ノットというのは、結び目のことである。