エルトンの象限

ジョン・ヴァンダーバンクによる、エルトンの四分儀を持つ船長の肖像画。描かれている船長はエルトン自身である可能性がある。

エルトン四分儀はデイビス四分儀の派生形である。指標アームと人工水平線を備えたもので、イギリスの船長ジョン・エルトンによって発明された。彼は1728年にその設計の特許を取得し、1732年には王立協会の哲学論文集にその詳細を発表した。^{[1] [2]}

工事

エルトンの四分儀の図面。王立協会哲学論文集、第423号、第37巻、1731-1732年より。
この器具はデイビスの四分儀を基にしており、人工水平器として使用する水準器付きの指標アームが追加されている。
この器具にはJ. Sisson fecitの署名があり、ジョナサン・シッソンが図面通りに製作した。

この器具はデイビス四分儀の形状と特徴を明確に反映しています。大きな違いは、上部の弧が単純な三角形の枠に変更され、指標アームが追加されたことです。上部の三角形の枠は、バックスタッフの弧と同様に60°の幅を持ちます。主目盛り付き弧は、バックスタッフと同様に30°です。30°の弧には度と1/6度、つまり10分間隔の目盛りが付いています。

バックスタッフの照準ベーンは、インデックスアームの端に取り付けられた 照準器（アイベーン^{[2]と呼ばれる）に置き換えられました。}

指標アームにはノニウス^{[3] [2] [4]}が組み込まれており、目盛りの間隔が10目盛りの大きな目盛りを読み取ることができます。これにより、航海士は目盛りを1分角単位まで正確に読み取ることができます。また、指標アームには水準器が組み込まれており、水平線が見えない場合であっても、指標が水平になっていることを確認できます。

この計器にはデイビス象限儀のような地平線見当板が付いていますが、エルトンはこれをシールドまたは光線見当板と呼んでいます。^[2] シールドはラベルに取り付けられています。^[5] ラベルは円弧の中心から上三角形の外側まで伸びる腕で、三角形の3つの位置のいずれかに設定できます（図では、中心または30°の位置に設定されているため、三角形を二等分しているように見えます）。ラベルの上端には、フラムスティードガラスまたはレンズがあります。^[2]

3つの設定位置により、0°～30°、30°～60°、60°～90°の角度を読み取ることができます。レンズは、シールドに太陽の影を映すのではなく、太陽の像を投影します。そのため、空が霞んでいる場合や薄曇りの場合でも、太陽の像を確認することができます。さらに、ラベルの中央部には、夜間観測時に使用するランタンを取り付けるための取り付け部があります。

シールドには2つの水準器が付いています。1つは方位管と呼ばれ、機器の面が垂直であることを確認するためのものです。もう1つはシールドに垂直で、シールドの面が垂直でラベルが水平であることを示します。

使用法

後方視による太陽高度

太陽高度の測定には、デイビス象限と同様にエルトン象限を使用できます。ただし、人工水平儀を使用する場合は、視準板を使用する必要はありません。

装置を楽な姿勢で持ち、アークを太陽に向けてください。太陽の像がシールドの穴に投影され、指標アームがほぼ水平になるようにラベルをセットします。指標アームを動かし、水準器で指標アームが正確に水平であることを確認します。これで装置が固定され、目盛りとノニウスで角度を読み取ることができます。

先見による恒星高度

これは天体の高度を測定する手段であり、デイビス四分儀とは大きく異なります。これは、エルトン四分儀が従来の機器に比べて大きく進歩した点の一つを示しています。

測定対象物が計器の測定範囲内に入るようにラベルを取り付けます。方位計を使ってフレームが垂直になっていることを確認しながら、目盛りを通して対象物がシールドの上端に接するように観察します。シールドの水平管が正確に垂直になっていることを示すように、指標アームを動かします。これで計器が固定され、円弧上で角度を読み取ることができます。

航海における重要性

エルトンの四分儀は航海計器としてはあまり知られていません。実際に使われていましたが、どの程度使われていたかは不明です。エルトンは八分儀と同時期にこの計器を発明するという不運に見舞われました。実際、ジョン・ハドリーはエルトンの論文よりも先に、哲学論文集の同巻に 八分儀の詳細を発表しました（論文37対48）。

エルトンの四分儀は構造上、八分儀とほぼ同程度の複雑さであったため、価格面で大きな優位性はなかったと考えられます。八分儀は扱いやすく、ハドレーは水準器という形で八分儀に人工水平器の使用を支持していました。これはエルトンの測量器に何の優位性ももたらさなかったでしょう。さらに、この時代には航海士の注目を集める他の多くの測量器が存在していました。最終的に、航海士用測量器としてはハドレーの八分儀、そして後に六分儀が優先されました。

参考文献

1. ベネット、ジム、「18世紀ロンドンのカタディオプトリックスと商業」、科学史、第44巻、2006年、247-277ページ。
2. エルトン、ジョン、「海上または陸上で地平線のない高度を測定するための新しい象限の説明」、王立協会哲学論文集、第37巻、第423号、1731-1732年。
3. 実際には、これは古く不正確な名称で呼ばれていたバーニヤ目盛りである可能性があります。ベネット^[1]はこれを「バーニヤ」と呼んでいます。
4. ダウマス、モーリス『 17世紀と18世紀の科学機器とその製作者』ポートマンブックス、ロンドン 1989 ISBN 978-0-7134-0727-3- ダウマスは、19 世紀初頭までノニウスという名前がバーニエの代わりに使われ続けていたと指摘しています。
5. ラベルとは、細長い器具、特にアストロラーベ、円周定規、あるいは類似の器具に用いられる定規を指す古い用語である。アリダードとは異なり、ラベルには照準板が付いていない。この点において、エルトンのこの用語の使用は不適切かもしれない。

外部リンク

• ロンドン国立海洋博物館所蔵の「グリニッジ海洋芸術」エルトンの四分儀を持った船長の絵画。