六分儀

六分儀, by Wikipedia https://ja.wikipedia.org/wiki?curid=37169 / CC BY SA 3.0

#計測機器
#航海術
六分儀

六分儀（ろくぶんぎ、）は、2つの視認可能な物体間の（角度で表した距離）を測定するために用いられる道具であり、の一種である。

六分儀の主な用途は、天測航法のために天体と地平線との間の角度を測定することである。この角度（高度）の推定は、”sighting object”（対象に照準を合わせること）、”shooting object”、”taking a sight”（照準の捕捉）と呼ばれる。角度と測定した時刻から、海図上のを計算できる。例えば、緯度を推定するには、南中時の太陽や北極星（北半球の場合）の高度を測る。高さがわかっている物標の見た目の角度を計測することでその物標までの距離を測ることができ、六分儀を水平に保持することで対象の2点間の角度を計測でき、ここから海図上のすることができる。また、月と天体 (例えば恒星や惑星) との間の角距離（）を測定することでグリニッジ標準時による時刻を計測でき、これにより経度が決定できる。

航海用六分儀は、1731年頃にジョン・ハドリー（1682年-1744年）と（1704年-1749年）によって最初に実装された。アイザック・ニュートン（1643年-1727年）が未発表の書簡の中で六分儀の原理に触れていることが後に発見されている。

この節では、航海用六分儀について説明する。航海用六分儀について述べられていることの大半は、他の種類の六分儀にも当てはまる。航海用六分儀は主に天測航海用に使われた。

（デイビス四分儀）と同様、六分儀は計器に対してではなく水平線に対して相対的に天体を測定することを可能にする。これにより、優れた精度が可能になる。しかし、バックスタッフとは違い、六分儀は星の直接観測が可能である。これは、バックスタッフでは使用が困難な夜間での使用を可能にする。フィルターをつけることで、太陽を直接観測することも可能である。

測定は地平線に対して相対的であるため、測定点は地平線に到達する光線である。従って、測定は機器の角度の精度によって制限されるが、航海用アストロラーベなどの古い機器のようなアリダードの長さによるの制約を受けない。

六分儀は相対的な角度を測定するものであるため、完全に固定した照準を必要としない。例えば、六分儀を動いている船で使用した場合、水平線と天体の両方の像は視野の中で動き回ることになる。しかし、2つの画像の相対位置は安定したままであり、天体が地平線にいつ接触するかを利用者が決定することができる限り、測定の精度は動きの大きさと比較して高いままである。

六分儀は、多くの形態の現代の航海術とは異なり電気に依存しておらず、GPS衛星のような人間が制御するものに依存していない。これらの理由から、六分儀は船舶において非常に実用的な航行装置のバックアップと考えられている。

六分儀の枠は扇形であり、その角度は円の（60度）である。「六分儀」という名前はこれに由来する。これより大きい角度や小さい角度の計測器もある。（45度）の八分儀、（72度）の五分儀、（90度）の四分儀（象限儀）である。

六分儀のフレーム(frame)には、水平鏡(horizon mirror)、動鏡(index mirror)とそれを動かす指標棹(index arm, index bar)、望遠鏡(telescope)、シェードグラス(shade glasses)、目盛り尺が刻まれた弧(arc)、正確な測定のためのマイクロメータドラム(micrometer drum)が付いている。目盛は指標棹の回転角度の2倍になるように付ける必要がある。八分儀、六分儀、五分儀、四分儀の目盛りは、0度からそれぞれ90度、120度、140度、180度までである。例えば、横に表示されている六分儀の目盛りは-10度から142度までであり、基本的には五分儀である。枠は、76度（72度ではなく）の角度を成す扇形である。

目盛りを指標棹の回転角度の2倍にしなければならないのは、（鏡の間の）固定光線、（照準対象物からの）物体光線、および動鏡に垂直な法線の方向の関係を考慮することによって生じる。例えば指標棹が20度動くと、固定光線と法線との間の角度も20度増加する。しかし、入射角は反射角に等しいので、物体光線と法線との間の角度も20度増加する。そのため、固定光線と物体光線との間の角度は40度増加することになる。これは、横の図に示されている例である。

今日、市場に出回っている六分儀の水平鏡には2つの種類がある。どちらでも良い観測結果が得られる。

伝統的な六…