『磁石論』

ギルバートのテレラ。地球を模した 小型の球形磁石

　ギルバートはまず、先行研究についての文献をすべて読み、それらを吟味することから始めました。しかし、期待したほど得るものはあり ませんでした。 そこで、ギルバートは自分で実験を計画し、それを実行に移しました。ギルバートは自然に産する磁石、いわゆるロードストーン（英語ではloadstone または lodestone と綴られます）、および人工的に磁化された鉄片の両方について、その性質を調べました。 ギルバートはさらに、誘導磁 化、 すなわち、磁化されていない鉄片を磁石にくっつけると、その鉄片は一時的に磁石となり、永久磁石と全く同じ性質を有するようになるという事実についても充 分に理解していました。ギルバートは磁気だけでなく電気（エレクトリックというのはギルバートの造語）に関する実験も行っており、両者の間には何らかの関 係が ありそうだと考えていたようです。

ウィリアム・ギルバート

　職業人としては、ウィリアム・ギルバート (1544-1603) は卓越した医者でした。そのため、1601年には女王エリザベス１世の侍医に任命されましたが、女王は２年後に亡くなってしまい、ギルバート自身もそれか ら いくばくも経たないうちに亡くなってしまいました。当時のロンドンでは、ペストがしばしば流行していたのです。このように、ギルバートは医者でありなが ら、実は 生涯を通じて最も情熱を捧げたものは磁気に関する研究でした。全６巻からなる大著、『磁石論』はギルバートの最高傑作です。エドワード・ライトは『磁石 論』を以下のように、的確に紹介しています。
「本当に、磁石に関するこれらの書は、ギルバートの不朽の名を後世に永く残すに余りあるものである。ギルバートの墓の上にいくら大きな磁石を載せて飾って も、これらの書の価値には遠く及ばない」

『磁石論』の原著はラテン語で書かれていますが、 ２種類の英訳が出ています。一つは、P.F.モットレーによるもの(1893年刊)で、これは現在でも出版されており、ドーバーブックスから13ドル95 セ ントで購入することができます。もう一つは、S.トンプソンによるもの(1900 年刊、豪華な本)であり、本サイト中の文章はここからの引用です。英訳されているとは言っても、回りくどく難解な文章に埋め尽くされたこの書を読むこと は決して容易ではありません。しかし、それを通して、我々は、ギルバートがいかに磁石という難物に挑み、そこから何らかの意味を引き出し、パズルのように からま り合い、しかも互いに矛盾するように見える実験結果に対して、何とか論理法則を当てはめようと模索する姿を見ることができるのです。これぞ、現場 の生の科学の姿 でしょう。 ニュートンは巨人の肩に乗ることができたのかもしれませんが、ギルバートは地面からすべてを作り上げなければならなかったのです。

＊訳者注:『磁石論』の和訳は以下の通りです。
　　　『磁石論』(1600)三田博雄 訳、朝日出版社、1981年、322ページ
　　　（http://hps2.sci.hokudai.ac.jp/~kaken/originals/ka.html　の情報による。）

　一度答えが明らかになってしまえば、人は、知らないこと、判らないこと、合理的に解釈できないことなどから生じる心のもやもや から解放されます。 『磁石論』を読んでみると、おそらく、そのような感覚を実際に体験することができることでしょう。ギルバートは、熔けた鋳鉄はほとんど磁性を持たないの に、そ れから作られた鉄の長い棒は、両端を磁極とする磁石になるということを正しく記述しています。でも、どうして、なぜ？我々にとっては、「それは当然でしょ う」と頷くことはたやすいことです。「熱せられた鋳鉄がキュリー点を越えて冷却するときに、地球の磁場（地磁気）を捕捉・獲得し、それが棒状の形状の中に 閉じ込 められて、両端が磁極となるのである」と。しかし、それは今だから言えることなのです。今は今、当時は当時なのです。

　ギルバートが主張したことの中には、現在では否定されていることもあります。ギルバートは、天文学的な北と地磁気の北がほとんど一致 する ことは偶然にしては出来すぎであると考え、地磁気の直接原因は地球回転であると信じていたようです。20 世紀の半ば、P.M.ブラケットが似たような説を一時唱えたことがありましたが、これも、現在では完全に否定されています。天動説がまだ優位な時代であり ながら、地球の自転 については、ギルバートはこれを疑う余地のないものと見ていました。ギルバートは、もし地球が万物の中心であると仮定した場合、地球の周りを回る天体の速 度を 試算すると、信じられないような大きな速度が必要となることに気づいていたのです。

　これに関連して、忘れてはならないことがあります。1600年というのは、ジョルダノ・ブルーノが火あぶりにされた年でもあるという こと です。地球が回るということを持ち出す時は、宗教の教義に触れないように、細心の注意を払わなければなりませんでした。エドワード・ライト は、『磁石論』の紹介文の中で、以下のように述べて、宗教教義との衝突を避けようとしています。

「聖典に記された言葉は、地球が動くという学説に別段矛盾するようには見えない。モーゼや預言者の意志は、数学や物理学の精密な理論を敷衍させることでは なく、民衆の考えること、民衆の言うことの中に真理を見つけることにあるように思われる。それは言わば、子供の扱い方を経験的に知っている熟練した保母 が、不必要な手順を一切経ずに仕事をこなすのに似ているとも言える」

　もし、地球の自転が地磁気の直接原因であるとするならば、方位磁針は必ずしも正確な北を指さず、少しばかりのズレ（今 日では「地磁気偏角」と呼ばれている）があるという事実は、どのように説明したらよいのでしょうか？ギ ルバートは、大西洋の北部海域においては、このズレは常に近くの大陸に向く方向であることに気づきました。つまり、大西洋の北東部ではヨーロッパ向きに、 北西 部ではアメリカ向きにずれるのです。これに対するギルバートの洞察は、以下のようなものでした。もし地球が完全な球体であれば、方位磁針は正確に北を 指すはずであるが、実際の地球は大西洋という「へこみ」や、ヨーロッパ、アフリカ、アメリカなど周囲を取り巻く大陸などの「でっぱり」があり、これらが磁 石を引き付ける性質を持つために、方位磁針は必ずしも正確な北を指さないのである（海水はどうも磁力には貢献しないように思われる）。

ギルバートの「一部が欠けた磁石」

「大西洋のような大きな海洋のモデルとして、一部が欠けて完全な球形ではない磁石を持って来て実験しよう」

　 方位磁針を、この球形ではない磁石の表面に沿って動かし、ギルバートは、自分の推測が正しいことを確かめました。へこんだ部分から遠くと、へこんだ部分の 真ん 中では、方位磁針は正しく北を指しましたが、へこみの周辺部分では、（図でははっきりしませんが）方位磁針はへこみのない方向に少しずれた方向を指したの です。これは、実際に北大西洋で方位磁針がヨーロッパの近くではヨーロッパ、アメリカの近くではアメリカと、近くの大陸の方角に少し偏差を生じる事実と全 く 同じでした。

　大陸や海洋のような地表面の凹凸は変化しない（少なくとも人類の歴史程度の時間内には）ことから、ギルバートは、方位磁針の天文学的 北からのズレは時代に関係なく一定不変のものであろうと予言しました。

「プラトンや古代人が言うアトランティス大陸の沈没のような天変地異でもない限り、方位磁針の真北からのズレは、未来永劫不変のものであろう」

　残念ながら、実験事実に基づいた予言でさえ、後に間違いと判ることがあります。 ゲリブランドが1634年頃、地磁気は時間と共に変化することを発見したのです。現在でも、国際標準地球磁場モデル(IGRF)が１０年程度で常に新し いデータに更新されなければならないのは、まさにそのためなのです。

　そして多くの、本当に多くの、格調高い文章をギルバートは残しています。これが目に留まらない現代の編集者はいないでしょう。ギル バー トの言葉に比べると、現代の論文など、取って付けたような語句の羅列ばかりです。たとえば、地磁気伏角（ギルバートの言葉では "declination"）を、航海中に曇天でも緯度を知るために用いることを提案している一節は以下のように書かれています。

「船乗りたちよ。大海原を勇みて進みし時に、たとえ厚き 雲が何日も天を覆いて星を隠そうとも、もはや汝たちは己の場所を見失うことはない。小さな一つの機械さえあれば、そしてそれをわずかばかり動かしさえすれ ば、それはた ちどころにして汝の場所の緯度を知らしめてくれるであろう。磁気ならんものは無用の長物にあらず、かくも優しく、かくも有用にして、かくも万能たらんこと を知りた るや否や」

　ギルバートは地磁気伏角を測定する装置の設計さえも行いました （図はここをクリック）。 実際には、この装置で緯度を精密に知ることは難しいのですが、現代では、 心配御無用。私たちはギルバートよりもはるかに優れた位置測定法である、全地球 測位システム(GPS)の恩恵に預かることができます。しかし、ギルバートほども詩的な言葉でGPSを賞賛した人は、きっといないと思います。

　そして、今でも磁気ブレスレットの効力を信じる人は、ギルバートの言葉に耳を傾けるとよろしい。

「ロードストーンには、一部の人たちが言っているような頭痛を鎮める作用などない。鉄のヘルメットや帽子をかぶっても頭痛は治まらないのと同じである。」

　『磁石論』が世に出されてから400年、我々の地磁気、あるいは磁気一般に対する知識と理解は飛躍的に進みました。その真の意味をか みし めたいと思うならば、『磁石論』、あるいはその一部だけでもいいから、実際に読んでみるべきでしょう。
    現代の我々は天才でも何でもありません。単に、巨人の肩に乗せても らってい るだけです。ギルバートのような巨人の肩の上に。

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