- 出演者
- 所ジョージ 佐藤真知子 湯上響花 吉田共朗
オープニング映像。
国友一貫斎を特集。鉄砲鍛冶職人の腕と無限のアイデアで空気の性質を理解した科学者で、日本で初めて国産反射望遠鏡をつくり、天体観測を重ねた天文学者。一貫斎の望遠鏡で天体観測ができるかなどを調査。国友一貫斎は江戸時代中期から後期の1778年に生まれ、火縄銃の一大生産地だった近江の国で生まれ育った。
滋賀県長浜市にある国友町で国友一貫斎は生まれた。当時、火縄銃の一大生産地だった国友村は、最盛期には70軒の鉄砲鍛冶と500人以上の職人がいた。鉄砲鍛冶のもとに生まれた一貫斎は鉄砲鍛冶の名手をして名を馳せていた。長浜城は一貫斎が生まれる前に廃城になったが1983年に再興された。岡本千秋さんは大学時代に一貫斎の魅力にはまり長浜に移住した。現在一貫斎の資料保存や功績の普及活動を行っている。その中で作った気砲記は、空気銃の説明書。この銃を作った事が日本の発展に影響を与えたという。やってきたのはトヨタ産業技術記念館。そこには一貫斎の作った気砲が収蔵されていた。
気砲は、火薬を使用せずに畜気筒のためた空気で発砲する仕組み。空気入れにはネジがついていて、中の空気をいれる仕組み。江戸でオランダ製の空気銃を目にした一貫斎は、火薬を使用しない新しい武器に興味津々。空気銃の仕組みを理解し自分で作成しようとした。その時に気づいたのは中に空気をいれると重くなった。実際にその仕組を空のペットボトルで再現。ペットボトルにポンプを付け、同じものを2本棒につるし、2本のペットボトルの中には同じ量の空気が入っていて同じ重さに。片方のペットボトルに空気をいれる。50回ポンプを押し空気を追加したほうが重くなった。さらに一貫斎はポンプを100回押すごとに増えた分の重量を記録。空気の圧力の存在にも気付いた。最初の100回では23gの空気が増えたが、回が増すごとに少なくなっていて、新たに入る空気の量が減っていった。ペットボトルの実験でもポンプを押すこと40回を超えたあたりで空気を押し込めづらくなった。容器に空気を沢山閉じ込めると堆積は変わらず密度が大きくなり、押し返す力が大きくなった。これこそが空気の圧力。江戸時代に空気の性質を理解していた。そこで気砲には空気が漏れない工夫が施されている。ゴムなどが無かった時代にほどよい弾力のある動物の皮を使用し、ポンプを押す時の空気漏れを防いでいた。皮を使った弁で密封され溝同士がピッタリハマるネジなど、精巧な作りで高い密閉度を保っていた。そして一貫斎が大名の前で試し打ちしたという実物の的も収蔵され、その威力は一目瞭然。オランダ製空気銃の威力を超えた。
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- トヨタ産業技術記念館国友一貫斎
小林正信さんは国友一貫斎の子孫。200年以上前の一貫斎の家を今でも守っている。見せてくれたのは懐中筆。上の部分が開くようになっていて、墨をいれておけば長い時間書き続けられる仕組み。万年筆と同じ仕組みだが万年筆が輸入する前に発明していた。墨がもれないようキャップになっていて、技術力の高い一貫斎らしい作り。その仕組の中で空気は温めると膨張するという性質を理解していた。さらにランプのような照明具の玉燈。当時の照明は皿に油と綿や麻の紐をいれて火を付ける灯明皿が一般的だった。しかしこれでは夜に字を書くには暗く、困った一貫斎はもっと明るくしたいと発明した。灯心が水を入れてさらに油を注ぐ。すぐに分離し、油が浮かび、灯心が吸い上げることで燃料になる。玉燈はガラスが光を拡散することで周囲を明るく照らす。さらに、一貫斎の資料には現存する日本で最古の飛行機設計図が。これは実現はしなかったが細かくデザインされている。他にも井戸を掘る掘削機の設計図も残っていた。
国友一貫斎が作った反射望遠鏡は長浜市指定文化財となっている。当時一貫斎は、大名屋敷でオランダ製の望遠鏡を目にした。一貫斎がみたのは反射望遠鏡で、入ってきた光を集め、中の鏡に反射させることで対象物の輪郭をハッキリみることができる。そのために最も大事なのは光を反射する主鏡。平らな円盤にみえるが断面をみるとわずかに放物線に。光を確実に主鏡に反射させるためにきれいな放物線でなくてはいけない。少しのくもりやゆがみでも正確に機能しないために相当な技術が必要になってくるが、それを上回るものを作り上げた。天文学者の冨田良雄さんもその出来の良さに驚愕した。主鏡を分析すると、銅と錫が使われていた。冨田先生たちはその銅と錫の割合を少しずつ変えた金属を作りどのように変化するのか10年間かけて観察した。変化や劣化が少なかったのは一貫斎が配合した銅67％鈴33％だった。さらに2019年には国立天文台は主鏡の面精度を調査した結果、現在の市販品2つの数値の間にあり、現在でも合格ラインをクリアする歪みの少なさだった。そのピカピカな表面は日本刀の研磨に使う砥石を使っていた。そこで一貫斎の手法で研磨に挑戦した。表面がざらざらの金属を研磨初体験のスタッフが磨く。荒砥、中砥、仕上げ砥で磨いてくが一貫斎はこの時に油と砥の粉を混ぜていた。粘土のある油で砥の粉を動かせばしっかり研磨できる。しかしまだピカピカとは言えない。一貫斎はその工程の最後に編み出したツヤ出し法は仕上げ砥の油を全て拭き取り、水も使用せず研ぐ空研ぎを行っていた。削られた金属の粒子が再び金属に付着し、金属の凸凹に埋めてより滑らかになる。こうして鏡のようなピカピカ具合に。
国友一貫斎の作った望遠鏡で実際に天体観測を長浜城の天守閣で行う。その結果しっかり金星をみることができた。一貫斎は見えた惑星を記録に残していた。
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