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機械の発明発見物語
(『時計からオートメーションまで』板倉聖宣編 国土社 1974年刊 )
編者 板倉聖宣(いたくら きよのぶ)
1930年東京に生まれる。
1953年 東京大学教養学部(科学史科学哲学分科)卒業。
1958年 東京大学大学院物理コース卒。理学博士。
1959年 国立教育研究所に入所、現在にいたる。
主著『現代物理学の基礎』(東大出版)『物理学入門』(国土社) 『科学の歴史』(小学館)
『少年少女科学名著全集(全20巻)』(編 国土社) |
執筆者
国立教育研究所所員 板倉聖宣
日本科学史学会会員 大野三郎
早稲田学院高校教諭 菊池俊彦
竜泉中学校教諭 栗原 郁 |
グラビア top
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マコーミックの“刈り取り機械”の発明を実演しているところ(1831年=アメリカ)
マコーミックは、ホイットニーの綿くり機械とともに、アメリカ農業を機械化して、新しい農業の時代をきりひらいた。
《大量生産》 |
お金を入れると、神さまの「聖いお水」がでる自動聖水装置
《ヘロンの発明》
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10円硬貨をいれると、その区間のキップが
自動的にでてくる自動販売機
《自動機械》
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まえがき top
みなさんは、どんな機械を知っていますか。――
そういう機械は、いつごろ、どういう人たちが発明したのでしょう。――
そういう機械を発明した人たちは、みんなからうんと尊敬されて、お金もうけもできたでしょうか。――
ミシンはどうでしょう。写真機はどうでしょう。無人販売機はどうでしょう。――
この本を読みはじめるまえに、いちどあなたの予想をたててみてください。
予想をたてると自分の考えがあたっているかどうか知りたくなって、本を読むのがうんと楽しくなりますよ。
予想をたてたら、さあ! 「もくじ」を見てください。あなたの予想はあたっていそうですか。
もういちど、考えなおしてみましょう。そして、さあ読みはじめましょう。
ひとくちに「機械」といっても、ずいぶんいろんなものがあります。
自動車や飛行機などの乗り物は、『交通』の巻に出ています。
モーターや発電機は、『電気』の巻にあります。計算機は『数学』の巻に出ています。
この巻に出ているのは、そのほかの普通の機械と、温度計や気圧計など、科学の研究や機械の一部に必要な測定道具の発明発見物語です。
さらに理解をふかめるために
《解説》 top
へロンの発明
古代の発明の代表としてヘロンのかずかずの発明をとりあげてみました。
さいわい、ヘロン自身のかいた本が日本語にもごされていますから、かれの巧妙な機械について、さらにくわしい知識をうることができます。 (ウッドクロフト編平田筧訳『古代人の発明――ヘロンの気体装置』創元社、一九四九)
機械時計
機械時計は機械の生みの親となったものですから、ここにとりあげました。
時計の歴史については、ボールトン著、富成喜馬平訳『時と時計』(河出書房、一九四二)など、いろいろの本があります。
印刷術
やすい紙が発明されず、やすい印刷法が生まれなかったならば、こんにちのような文明は生まれなかったでしょう。
活字印刷術を発明したのは、ドイツのグーテンベルクだとしうことになっていますが、グーデンペルクの生涯については、あまりくわしいことがわかっていません。
しかし、活字はそれよりずっとまえから、中国や朝鮮で発明されていたのです。 ここでは活版印刷術というひとつの新発明と、社会とのつながりを示そうとつとめました。 印刷の歴史については、庄司浅水『印刷文化史』(印刷学会出版部、一九五八)などいくつかの参考書があります。 また、ピルケンフェルト(大沢訳)『黒い魔術―ある発明家の連命』(天然社、一九四三)はグーテンベルクの生涯を小説にしたものです。 青少年むきのものとしては、イリンの『書物の歴史』『少年少女科学名著全集』(国土社)にはいっているがよい本です。
カメラの発明
アラビア人の発明の代表としてとりあげました。 カメラの発明が写真の発明よりずっとまえで、それが絵を書くのに使われていたということは、大変おもしろいことだと思います。 カメラの歴史については、まちがったことを書いたものがおおいのですが、この物語はおもにシンガーの『技術の歴史』(筑摩書房)によりました。
クロノターター(航海用時計)
精密な数学的な科学の研究から生まれた最初の発明――それはクロノメーターだといってよいでしょう。
精密さというものがどういうときに、なぜ必要なのか、ということがわかってもらえるように書いたつもりです。
気圧計(バロメーター)
ここでは、十七世紀にガリレオを中心として生まれた科学の、苦難にみちた歴史をえがきだそうとしました。 気圧計の発明者は、よくトリチェリーだけの名前でよばれますが、ビビアーニと協同して発明したというのが正しいのです。
温度計
温度計の温度の基準となる点が、どうやってきめられるようになったかということを、中心に書いてみました。
気圧計や温度計については、まだまとまった歴史の本が出ていません。
紡績機と織物機械
糸や布をつくる機械など、いまの人たちにはあまり興味のないことかもしれません。
しかし、この発明は歴史のうえで、ほかのどんな発明よりも重要なものでした。
これは新しい産業――工業の時代をきりひらくもとになったものだからです。
そこで、この機械の発明物語については、すでにたくさんの本が書かれています。
星野芳郎『産業革命物語』(アルス日本児童文庫、一九五五)や小松芳喬『紡績機ものがたり』(国民図書刊行会・教室文庫、一九四九)は青少年向きのよい本です。
蒸気機関
いまでは電気動力や原子力があるので、蒸気機関はもう時代おくれになってしまったようですが、蒸気機関は人間や馬や水などにかわる最初の人工的動力でした。
そこで、ここではワットの仕事を中心に、この発明の着想と意義をうかびあがらせたいと思いました。
ディッキンソン著(山川敏夫訳)『蒸気機関発達史』(伊藤書店一九四四)や同じ著者(原光雄訳)の『ジェームズ・ワット』(創元科学叢書、一九四一)が訳されているほか、青少年向きにも三石巌『ワット』など、いろいろの本が出ています。
工作機械
工作機械にはじつにいろいろのものがありますから、その歴史をまとめて書くのは大変です。
ここでは、ロクロから旋盤までの、エ作機絨のおもな進歩のありさまを、えがきだそうとつとめました。
参考書としては奥村正二『工作機械発達史』(科学主義工業社、一九四一)があります。
写真
写真はカメラの利用が生みだしたものです。写真とカメラとはごっちゃになりがちですが、ここではそのカメラにうつった光景を、そのまま残そうという夢の物語を書きたいと思いました。 もっとくわしいものには、石黒敬七『写真の父ダゲール』(河出書房、一九三七)やニューホール著(佐倉・永田共訳)『写真の歴史』(白楊社、一九四九)があります。
ミシン
家庭機械の代表としてミシンをとりあげました。
この歴史については、これまで、これよりずっとくわしく書いた物語はないようです。
大量生産
大量生産を生みだしたのは十九世紀のアメリカの社会でした。
ですから、その社会の背景のなかで、どのようにして大量生産が生まれてきたかをえがこうとつとめました。
ホイットニーの伝記としては、ギルバート著(真間聰訳)「エライ・ホイットニー」(緑地社、一九五八)という青少年向きの伝記があります。 また、アメリカの技術については、バーリンゲイム著(田代三千稔訳)『アメリカ技術文化史』(文松堂書店、一九四四)などが参考になるでしょう。
オートメーション
新しい時代の花形であるオートメーションの発達史も、その歴史物語を書こうとすると簡単ではありません。
じつにたくさんの発明がよせあつまってやっと、オートメーションが生まれたからです。
そこで、ここではオートメーションの中心となる考え方がわかりやすいように、物語を構成してみました。
機械の発明と発見の歩み 《年表》
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前 三世紀
前 三世紀頃
前 二世紀頃
105
920頃
1045頃
一三世紀末
1227
1370頃
1450頃
1480頃
1500頃
1550
1550
1583頃
1590頃
1592頃
1608
1632 |
アルキメデス(シシリー島のギリシア人、二八七頃〜二二一) テコの原理を数学的に説明した。
クテシビオス(アレクサンドリアのギリシア人、前三世紀) 消火ポンプ、オルガン、精密な水時計などを発明した。
ヘロン(アレクサンドリアのギリシア人、いつごろの人かわからない)空気と水と熱を利用しか各種の自動機械を発明した。その中には蒸気利用の気球車や自動聖水装置、距離計などがある。
蔡倫(サイリン=中国、?〜一一四) 紙の製法を完成し、皇帝に報告した。
アル・ハイサム(アルハゼンともいう。九六五ころ〜一〇三八ころ)光の反射、回折などの研究をおこない、カメラ・オブスキュラを日食観測に利用する方法か発見。
畢昇(ビージェン=中国) 陶製の活字を発明した。
イタリアでめがねが発明された。発明したのはデリ・アルマーティ (?〜一三一九)または、デラ・スピーナ(?〜一三一三)だといわれている。
朝鮮(高麗)で銅の活字を使って『古今詳定礼文』二八巻が印刷された。
焦玉(中国)小銃(銅製)を発明して皇帝にさしだした。
アンリード・ビック(ドイツ)パリの宮殿に機械時計をとりつけた。
グーテンベルク(ドイツ、一三九九頃〜一四六八) 活字印刷機を完成させた。
レオナルド・ダ・ビンチ(イタリア、一四五二〜一五一九)さまざまな発明の考案をのこす。
ドイツのニュールンベルクでバネつき時計が発明され、懐中時計(ニュールンペルクの卵)ができるようになった。発明したのはペーテル・ヘンラインだともいかれている。
カルダーノ(イタリア、一五〇一〜一五七六) カメラ・オブスキュラに凸レンズをつける。
バルバロ(イタリア) カメラ・オブスキュラのレンズに絞りをつける。
ガリレオ・ガリレイ(イタリア、一五六四〜一六四二)振子の等時間性を発見した。
ヤンセン(オランダ) レンズを二枚使った顕微鏡を発明した。
ガリレオ 空気を使った温度計を発明した。
リッペルスハイ(オランダ)望遠鏡を発明した。
レイ(フランス)水を使った温度計をつくる。 |
1638
1643
1652
1657
1659
1660頃
1766
1673
1675
1678
1685
1698
1712
1713
1713
1714
1720
1727頃
1733
1742
1752
1760
1765
1767 |
ガリレオ 『地上での運動と機械にかんするふたつの新科学についての対話(新科学対話)』をオランダで出版する。
トリチェリー(イタリア、一六○八〜一六四七)とビビアーニ(同、一六二二〜一七〇三)水銀気圧計を発明した。
ゲーリッケ(ドイツ、一六〇二〜一六八六) 空気ポンプを発明した。
イタリアに「実験学会」ができる(一六六七解散)温度計や気圧計などの研究をつづける。
ホイヘンス(オランダ、一六二九〜一六九五) 振子時計を発明して特許をうけた。
フック(イギリス、一六三五〜一七〇三)バネの法則を発見した。(暗号で発表したのは一六七六)
ニュートン(イギリス、一六四二〜一七二七)反射望遠鏡を考案する。
ホイヘンス『振子時計』を出版して、時計の理論と物体の運動の理論をきずきあげた。
フック バネの等時性とアンクル脱進機をつけた時計をつくる。
ホイヘンス 光の波動説をとなえる。
ヨハン・ツァーン(ドイツ) 反射式カメラ・オブスキュラを完成さす。
セバリ(イギリス) 炭鉱の水揚用の蒸気機関を発明して、特許をとる。
ニューコンメン(イギリス、一六六三〜一七二九)蒸気機関(大気圧機関)を発明した。
ホック少年(? イギリス)ニューコンメン機関の弁の開閉を機械に自動的にやらせるようにくふうした。
マリッツ(スエーデン) 大砲の砲身をけずる中ぐり盤を発明した。
イギリス議会 航海用時計を発明したものに賞金をあたえることをきめる。
ファーレンハイト(オランダ、一六八六〜一七三六)水銀温度計を発明し、「華氏」の温度目盛をつける。
シュルツェ(ドイツ) 硝酸銀溶液が光にあたると黒くなる実験をやって見せた。
ケイ(イギリス) 飛び杼(ひ)を使った織物機械を発明した。
セルシウス(スエーデン、一七〇一〜一七四四) 水の凍る温度を一〇〇度、沸騰点を〇度とする温度目盛を主張する。(“摂氏”目盛のおこり)
ドロンド(イギリス、一七六八〜一七六一)色消しレンズの発明に成功。
スミートン(イギリス、一七二四〜一七九二) 蒸気機関用の中ぐり盤を発明した。
ハリソン(イギリス、一六九三〜一七七六) 「航海用時計」の発明に成功し、賞金をうける。
ハーグリーブズ(イギリス、?〜一七七八) たくさんの糸をいちどにつむぐ機械(ジェニー機)を発明した。 |
1768
1769
1788
1775
1779
1783
1787
1788
1794
1795
1797
1798
1801
1801
1807
1812
1814
1817
1818
1822
1822
1829
1830
1830
1834
1839
1839
1839 |
アークライト(イギリス、一七三二〜一七九二)機械で動かすことのできる紡績機を発明した。
ル・ロア(フランス)「航海用時計」の発明に成功。
ワット(イギリス、一七三六〜一八一九)蒸気機関の発明で特許をとる。(一七七六年、最初の蒸気機関が動きだす。)
ウィルキンソン(イギリス、一七二八〜一八〇八)円筒中ぐり旋盤を発明した。
クロンプトン(イギリス、一七五三〜一八二七)質のよい糸をつむぐミュール機を発明した。
ワット 回転式蒸気機関の発明に成功。
カートライト(イギリス、一七四三〜一八二三) 水力で動く自動織機を発明した。
ワット 調速機を発明して自分の蒸気機関にとりつける。
ホイットニー(アメリカ、一七六五〜一八二五)くり綿機(コットン・ジン)の発明を完成し特許をとった。
ブラーヌ(イギリス) 水圧機を発明した。
モーズリ(イギリス、一七七一〜一八三一)おくり台のついた旋盤の発明を完成した。(こののちの工作機械の見本となった。)
ホイットニー 互換性工作法によつて小銃を大量生産する。(ジグを利用する。)
ジャカール(フランス) 紋織機を発明。
ヤング(イギリス、一七七三〜一八二九)光の波動説をきずきあげる。
フルトン(アメリカ) 蒸気ではしる汽船の発明に成功。
ケーニッヒ(ドイツ) 高速度の回転印刷機を発明。
スチブンソン(イギリス) 蒸気機関車の試運転に成功した。
ロバート(イギリス) 平けずり盤を発明した。
ホイットニー 平フライス盤を発明。
バページ(イギリス) 計算機械をつくる。
ニエプス(フランス、一七六五〜一八三三) 銀メッキした板にアスファルトをぬった写真法を発明した。
ハイルマン(イギリス)刺繍機械を発明した。
チモニエ(フランス)編物機械を発明した。
ユーア(イギリス) 温度調節用のバイメタルを発明した。
マコーミック(アメリカ)自動刈取機を発明。
タルボット(イギリス、一八〇〇〜一八七七)写真機を発明し特許をうける。
ダゲール(フランス、一七八七〜一八五一) 銀板を使った写真術の秘密を公開した。
ネースミス(イギリス) 蒸気槌を発明した。 |
1840
1840
1842
1845
1851
1853
1855
1872
1975(M5)
1876
1877
1878
1883
1884
1885
1887
1888
1889
1893
1893
1900
1901
1903
1904
1905
1906
1911
1916(T5)
1920
1923 |
ネースミス たてけずり盤を完成。
ホイットワース(イギリス、一八〇三〜一八八七) いろいろな精密な工作機械をつくる。
マイヤー(ドイツ、一八一四〜一八七八)エネルギー保存の原理を発見し、永久機関が不可能なことを示す。
ハウ(アメリカ、一八一九〜一八六七)縫い物機械の発明を完成し、翌年特許をとる。
シンガー(アメリカ、一八一一〜一八七五)ハウのミシンをすこし改良してうりだし、広く普及させる。
コルト(アメリカ)コルト銃の大量生産をはじめる。
ストーン(アメリカ)たくさんの刃(バイト)をつけて一度にいろいろの仕事のできるターレット旋盤を発明した。
ファルコ(フランス) 遠くで自由に操縦できるサーボーモーターを発明した。
臥雲辰致(がうんたつむね、日本、一八四二〜一九〇〇)「ガラ紡機」を発明した。
オットー(ドイツ) 内燃機関を発明。
エジソン(アメリカ) 蓄音機を発明。
シマールス(アメリカ) 字を書く機械、タイプライターを発明。
ダイムラー(ドイツ) 自動車を発明。
パーソンズ(イギリス) 蒸気タービンを発明。
イーストマン(アメリカ)写真フィルムを発明。
アッベ(ドイツ、一八四〇〜一九〇五)顕微鏡の理論をきずく。
コダック(アメリカ) 小形フィルム写真機を発明。
エルスター(ドイツ、一八五四〜一九二〇)とカイテル(同、一八五五〜一九二二)光電管を発明した。
エジソン 活動写真(映画)を発明。
ディーゼル(ドイツ) ディーゼル機関を発明。
ヨハンソン(スエーデン)機械の製造を精密にするケーシ・ブロックの方法を発明。
テーラー(アメリカ、一八五六〜一九一五)工場の科学的管理法をはじめる。
ライト兄弟(アメリカ)飛行機の試験飛行に成功。
フレミング(イギリス) 真空管を発明した。(二極)
ゲーデ(ドイツ) 回転式空気ポンプを発明。
ド・フォリスト(アメリカ) 三極真空管を発明。
フォード(アメリカ、一八六三〜一九四七) 自動車の大量生産をはじめる。
豊田佐吉(日本、一八六七〜一九二○)豊田式自動機械を発明した。
ピッツバーグ放送局(アメリカ)世界最初のラジオ放送を開始。
モーリス・モーター会社(アメリカ)トランスフファー・マシンを工場にそなえつける。 |
1925
1934
1936
1944
1948 |
ベアード(イギリス) テレビの実用化に成功。
ルカス(ドイツ) 電子顕微鏡を発明。
ワトソン・ワット(イギリス)レーダーの試験に成功。
ドイツ ロケット機 V一号と二号をつくる。
ショックレー、バーディーン、ブラッテン(アメリカ)トランジスターを発明した。 |
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