羅針盤

Civではこの「羅針盤」は中世時代のテクノロジーで、ガレアス船の造船などが可能と成ります。ガレアス船は帆船とガレー船の中間的な性格を持つ船、とあります。
しかしこの技術だけでは、外洋に進出する事は出来ません。(苦笑)この羅針盤は地磁気を検出するものですから、2)空間に関するテクノロジーです。

さて、Wikiで「羅針盤」を調べると、「羅針盤(曖昧さ回避)」ページがヒットします。此処には「方位磁針の別名」とあります。そこで「方位磁針」ページを調べると、羅針盤や羅針儀の記述が有ります。
Wikiで「羅針儀」を調べると、「羅針儀海図」などがヒットします。まずは「方位磁針」ページから。

1)方位磁針(ほういじしん、英:compass コンパス)は、磁石を用いて方位を知るための道具。方位磁石、あるいは単に「磁針」とも呼ばれる。
2)ナビゲーション(航海術)などに使うための道具として仕立てられた方位磁針は伝統的には「羅針盤(らしんばん)」と呼ばれた。
3)より複雑な羅針儀(らしんぎ)は水平を維持するジンバルと呼ばれる機構と、全周の360度に目盛を付けたコンパスカードと呼ばれる板からなる。また、振動等を軽減する機構をもつ磁気コンパス(電子コンパス)というタイプもある。

4)概略:
5)方位磁石は地磁気を利用した道具であり、磁石を自由に動くようにしておくと南北を指し示す性質を利用して方位を知るための道具である。
6)方位磁針は、N極とS極がそれぞれ一つずつ現われるように着磁されている磁石を、自由に回転できるように支持したものである。
7)N極を各地点でのほぼ北方向に、S極をほぼ南方向に向けた状態で停止する。

8)compassという呼称:
9)語源は中世ラテン語compassareに由来し「共に歩く」「(歩幅で)測る」の意味。
10)飯島幸人はcomは「円」をpassusは「くぎり」を表し「円を方位に分割する」との意味から出たものとする。
11)製図用具としてのコンパスの呼称は日葡辞書(1603年)や和漢三才図会(1712年)にも見られポルトガル語に基づく(compasso)ものであり早くから用いられていたことが分かる。
幾何で使用するコンパスはそれこそエジプト時代からですから、かなりの歴史が有ります。
12)ポルトガル語では方位磁針のことをa b〇(u+')ssola、両脚器のことをcompassoと呼び分けており、フランス語やイタリア語なども類似の区別をするが、
   英語やドイツ語などアングロサクソン語系では両脚器のこともコンパス(類似)の呼称を採用している。

13)偏差:
14)なお方位磁針が実際に指示する方向は局所的な磁界の方向であり、地図上の厳密な真北および真南を指してはいない。そのズレの角度を「偏角(へんかく)」と言う。
15)しかもそのズレ(偏角)は場所によって異なり、また時間によっても変化する。例えば札幌では磁北の向きが「地図の北」よりも約9度西にずれており、それに対し那覇ではそのずれは約5度である。
これは席亭も知りませんでした。
16)この局所的な磁界の方向と実際の真北および真南のなす方向との違いは、「偏差」と「自差」により説明される。
17)詳細は#偏差の節で解説。
ですから現在では、ジャイロコンパスの方を使用する訳です。(笑)

18)簡易な作り方:
19)方位磁針は素朴な作り方としては、縫い針(や待ち針や短い針金など)に磁石をこすりつけ磁気を帯びさせ、それを小さな木の葉(発泡スチロール片、小さな木片、折り紙で作る小舟など)に乗せ水に浮かべるといった
   方法でも実現することができる。

20)偏差:
21)方位磁針が指示する方向は、後述する自差を無視できるとき、地磁気による磁気子午線上の北(磁北)と南(磁南)を結ぶ方向である(「磁針方位」という)。
22)この磁針方位と、厳密な北(真の子午線上の北、地軸と地球表面の北側の交点、すなわち真北)および厳密な南(真の子午線上の南、地軸と地球表面の南側の交点、すなわち真南)を結ぶ方向とがなす角度は、
   現在の地球表面付近の多くの場所において0ではない。この角度を「偏差」(または「磁気偏角」あるいは単に「偏角」)と呼ぶ。
23)偏差はバリエーションとも呼ばれ、記号では「Var.」と略記される。
24)偏角の向きおよび大きさは、地球上の地域によって異なり、時間的にも常に変化している。一年間に生じる偏差のずれを年差という。

25)偏角はこのように場所や年代によって複雑に変化している。
26)磁北が真北より右に傾いている場合を偏東(または偏東偏差)、左に傾いている場合を偏西(偏西偏差)といい、例えば「偏東〇°〇〇′」等と表現する。
27)日本国内の偏角は、国土地理院地磁気測量ホームページで概算でき、地形図(国土地理院発行基本図)にも「磁針方位は西偏約〇°〇〇′」等と偏差が明示されている。
28)2015年現在の日本列島の概略の偏差は、沖縄で西偏5度、九州・四国・本州では西偏7度から西偏8度、北海道で最大西偏10度である。日本国外では、地域によっては数十度にも達する。
これでは、コンパスは使用できませんよね?
29)登山などで方位磁針とともに地形図などの地図を用いる際に方位磁針のみにより正確な真北を知りうるためには、偏差の角度に合わせた磁北と磁南を結ぶ直線を例えば数センチ間隔で分度器等により正しい角度で予め図面上に書き入れて
   おくことが有用である。
30)また、航海用の海図には、羅針図(コンパス図・コンパスローズ)が図面上に描かれている。
31)これは同心円の大径円により真方位目盛を、また小径円により磁針方位目盛を描いたものであり、偏差を反映した方角を簡単に読み取ることができるようにしたものである。
32)なおこの場合の偏差の値については、コンパス図中に「偏差(測定年)年差」の順に、例えば「Var. 9°-00′W(1989) 2′.0 W ann.」のように記載されている。
33)地磁気の北極については、実際の地磁気が鉛直下向きとなる北磁極がカナダの北方海上部に、また、地球を磁気双極子に見立てたときのN極(「地磁気北極)」はグリーンランド北西に位置している。
34)これに対し、地磁気の南極については、実際の地磁気が鉛直上向きとなる南磁極は南極大陸近辺の海上部に、また、地球を磁気双極子に見立てたときのS極(「地磁気南極)」は南極大陸の陸上部に位置している。
35)なお、これら北磁極および南磁極の近辺では方位磁針は誤差が大きい。なおバイカル湖の北にはあたかも磁極があるかのような地磁気の異常分布が存在し、これが1800年頃から顕著になっている。
   →詳細は「地磁気」を参照
これらは地球内部の構造に起因しているのでしょうが、バイカル湖の北の原因は何なのでしょうか?(マントル対流?)

36)自差:
37)方位磁針は近くに鉄製品や磁石があるとその影響を受けて磁気子午線上の北(磁北)とも若干異なる方向を指すことがある。この差を「自差」と呼ぶ。
38)自差はデビエーションとも呼ばれ、記号では「Dev.」と略記される。船舶の場合、エンジンやモーター類などがその原因となる。具体的な自差の出方は、方位磁針の種類により異なり、また、船首方向の転換、船体の傾斜、積荷の移動、落雷など
   の影響を受け一定しない。
39)スマートフォンに内蔵された電子コンパスは、スマートフォンの部品が発する磁気に影響を受けエラーが発生することがあるため、電子コンパスモジュールを製造している旭化成エレクトロニクスでは、キャリブレーションとしてスマートフォンを
   8の字に回す方法を推奨しており、特許も取得している。
40)伏角:
41)磁力線は赤道付近以外では地面と平行に走っているわけではなく、北半球の多くの地域の場合、地面の中に向かって突き進むような方向に走っている。そのため針が斜めになってしまわないように、S極側を重くすることで釣り合わせている。
これは席亭も知りませんでした。
42)なお、均一の重心の方位磁針では、東京だと47度上下にお辞儀をしてしまう。
かなりの傾きです。

43)周囲の磁石や金属の影響:
44)なお方位磁針の近くに他の磁石、大きな金属物体(たとえば金属製の大きな本棚・商品棚・冷蔵庫など)、使用者が身に付けた金属物体(たとえばスチールヘルメット・銃器・刃物や工具など)、直流電流などが流れている電線、
   電流が流れている電磁石などがある場合も、その影響を受け、その場の磁界が変化し、方位磁針が指す向きは変化する。
   したがって正確な磁北を知りたい場合はそれらのものを遠ざけて方位磁針を使用するべきだ、とされている。
45)反対にそうした性質を利用して、学校の理科の授業で方位磁針を用いて、電磁石の実験、アンペールの実験の再現、アンペールの法則を確認する実験などが行われることがある。

46)歴史:
47)11世紀の中国の沈括の『夢渓筆談』にその記述が現れるのが最初だとされる。沈括の記述した方位磁針は24方位であったが、後に現在と同じ32方位に改められた。
48)前史として古代より中国には指南車なる差動機械が存在していた事が知られているが、これは方位を自律的に判別する機能はなかったと考えられている。
49)方位磁針の原型となるものとしては、方位磁針相当の磁力を持った針を木片に埋め込んだ「指南魚」が3世紀頃から中国国内で使われていた。
50)指南魚を水に浮かべることで、現代の方位磁針とほぼ同様の機能を実現する。
51)名前に「魚」とつくのは、多くの場合木片を魚の形に仕上げ、魚の口の部分が南を向くようにしたもの(文字通り「南を指す魚」=「指南魚)」が使われていたため。
52)方位磁針の改良によって航海術は著しく発達し、大航海時代が始まった。
53)実用的な方位磁針として最初に出現したのは、容器に入れた水の上に磁針を浮かせることで自由な回転と水平面の確保を同時に実現する方法だった。
54)この方位磁石の欠点は、激しく揺れる船上で正確に方位を知るのが難しい点である。揺れる船上で方位を知る装置として、宙吊り式羅針盤が開発された。
55)ただ19世紀になると船体に木材ではなく鉄などの金属を使う船が普及し始めるが、これらの金属船では方位磁針が船体の金属の影響を受け、正確な方位を知るのが難しくなる。
56)このためそれらの船では代わりにジャイロコンパスが方位を知るための手段として用いられるようになった。

57)関連項目:地磁気、ウィリアム・ギルバート−地球が大きな磁石であることを発見、フラビオ・ジオヤ(航海実用的羅針盤の発明者)、アストロコンパス(英語版)、クリノメーター、磁気コンパス、ジャイロコンパス、フラックスゲートコンパス、
   ブラントンコンパス、方向探知、飛行方位計、慣性航法装置、磁気俯角(英語版)、方位儀(英語版)、羅針方位、山座同定、指南車、針路、羅針図、らしんばん座
ジャイロコンパスとは、高速回転するコマの運動を用いて方位を知る道具、とあります。回転するコマは物理法則によって、回転軸の方向を変え難いのです。
次は「羅針儀海図」ページです。

1)羅針儀海図(らしんぎかいず、西:Portulano、葡:Portulano、蘭:Portolaan、伊:Portolano、英:Portolan chart)は、港や海岸線を写実的に描いた航海用の地図。
2)1300年代、イタリア、スペイン、ポルトガルで製作されたのが始まりである。大航海時代にはスペインやポルトガルがこれらを国の秘密とし、大西洋やインド洋の海岸線を描いたものは後発のイングランドやオランダにとっては計り知れない価値が
  あった。
3)portlanとはイタリア語の形容詞 portolano に由来し、「港と関連する」という意味である。
4)内容と主題:
5)もともとは、中世ヨーロッパ人が地中海や黒海を帆走した経験をもとに大まかな海図を作ったもので、その後大西洋やインド洋についても海岸線の地図が作られていった。
6)大航海時代初期には主にイベリア半島で、アフリカ、ブラジル、インド、さらにはマラッカ海峡を越えて日本まで海図に描かれるようになっていた。
7)この知識はイギリスやオランダが遅れて航海に乗り出す際に重要な役割を果たした。
8)羊皮紙に描かれることが多く、海岸線の特徴と港が描かれている。
9)当時の船は今よりも小さく、嵐の際には港がなければ入り江などに避難することがあり、また砂浜に引き上げて修理することもあったため、海岸線についての情報は重要だった。
10)従って航海者にとっては港だけでなく入り江や砂浜が特に重要だった。
これは席亭も初耳でした。
11)多くの羅針儀海図には放射状の直線が描かれているが、これはその交点における32方位を表している。後の海図や地図に見られる羅針図に似ている。
12)羅針儀海図はペリプルスの正確な記述と概念的なTO図の装飾的イラストを組み合わせたものだった。
13)海岸線は写実的に描かれており、当時の航海者はそれらを実際の航海に使っていた。
ですから、沿岸航法(海岸線航法)に毛が生えた程度の航法です。(笑)
14)羅針儀海図は地球の丸さを考慮していない。そのため、周辺に何もない大洋を渡る際には役に立たない。
ですから、羅針盤と同海図だけでは大洋航海は出来ない訳です。
15)その代わり、海岸線の特徴はよく捉えており、特に地中海、黒海、紅海といった狭い海域での航行には便利だった。

16)歴史:
17)現存する最古の羅針儀海図は Carta Pisana と呼ばれるもので、1296年ごろのものとされている。また、地図製作者 Angelino Dulcert が1339年に製作した羅針儀海図がある。

18)関連項目:ツアン・ピッツィガーノ−1424年の羅針儀海図で知られる、アルビノ・デ・カネパの羅針儀海図−1489年、海図
古代中国の歴史と発明に戻ります。

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