砂時計

背景

機械時計が発明されるまで、太陽の動きや簡易計測器を使って時間を刻みました。 日時計は古代の時間計として最もよく知られており、今でも人気のある庭のアクセサリーとして製造されているが、実用的な時間計測ではなく、その視覚的な面白さが目的である。 イギリス、ウィルトシャー州のソールズベリー平原にある直立した石でできた巨大なモニュメント、ストーンヘンジは日時計として、また他の時間や暦の計測に使われたと思われる。 日時計は、屋内や夜間、曇りの日には使えないという欠点がある。

その他、時間の長さを計るための簡単な計測器も使われていた。 天候や時間帯に関係なく、屋内でも使用できる基本的なものが4種類あった。 ロウソク時計は、ロウソクの周りに時間単位（通常は時間）を示す線が引かれているものである。 1時間にどれくらいの長さのろうそくが燃えるかを観察し、同じ素材で作られたろうそくには1時間間隔の線が描かれていた。 8時間のろうそくは、4つの印を越えて燃え尽きると4時間経過したことになる。 時計型ろうそくは、芯やろうが変わると燃え方が変わる、風通しが悪くなるという欠点があった。 また、中国でも糸で時間を表示する蝋燭時計が使われていた。 蝋燭が燃えるにつれ、先端に金属の玉をつけた糸が落ち、蝋燭を載せた盆の上で玉が弾けることで時間の経過を知ることができた。

18世紀まで使われたオイルランプクロックは、キャンドルクロックを改良したものである。 オイルランプクロックは、オイルの入ったガラス容器を取り囲む金属製の架台に区分けが記されていた。 油槽の油のレベルが下がると、台座のマークから時間の経過が読み取れた。 蝋燭時計と同様、明かりを灯すものであるが、材料の誤差や部屋の風通しの悪さによる影響を受けにくい。

水時計も、容器から別の容器に水を垂らし、時間の経過を示すのに使われた。 最初の容器に太陽の動きの跡をつけ、そこから別の容器に水を垂らし、水位が下がることで時間の経過を示したのである。 もう一つの容器は、必ずしも水を溜めて再利用するためではなく、地面に水を垂らすだけの水時計もあった。 8時間水時計が空になると、8時間が経過したことになる。 水時計は、クレプシドラとも呼ばれる。

歴史

砂時計（砂時計、砂時計とも呼ばれる）は、古代ギリシャやローマで使われていたかもしれないが、歴史は両文化がガラスを作る技術を持っていたという事実だけを記録しているにすぎない。 砂時計は古代ローマの元老院で演説の時間を計るために使われ、砂時計はどんどん小さくなっていったが、これはおそらく政治演説の質を表しているのだろう。

砂時計がヨーロッパに登場したのは8世紀のことで、フランスのシャルトル大聖堂の修道士ルイトプランドによって作られたと思われる。 14世紀初頭には、イタリアで砂時計が一般的に使用されるようになった。 その頃から1500年にかけて、西ヨーロッパ全域で広く使われていたようだ。 砂時計は、クレプシドラと全く同じ原理である。 2つのガラス球（フィアルまたはアンプルとも呼ばれる）を細い喉でつなぎ、上の球から下の球に砂（比較的均一な粒径のもの）が流れるようにしたものである。 砂時計の大きさは、あらかじめ砂時計の大きさを変えて砂の流れを測定し、さまざまな大きさの砂時計が作られた。 砂時計を囲むハウジングやフレームは、2つの砂時計に装着して砂時計の上下を形成することができ、砂時計を反転させて再び砂の流れを開始させるために使用された。 また、砂時計を回転させやすいように、回転式の架台にセットされたものもある。

砂時計に言及した最も古い文献は、1345年にイングランド王エドワード3世（1312-1377）に仕えたラ・ジョージという船の書記官トマス・ド・ステットシャムが、16個の砂時計を注文したものである。 1380年、フランス王シャルル5世（1337-1380）の死後、彼の所有物の目録に「大きな真鍮製の木製ケースに入った…大きな海時計」が含まれていました。

John Harrison

John Harrisonとその弟Jamesは、父親のHenryから時計の修理を紹介されました。 当時、時計製造、すなわち時計学は発展的な革命を遂げつつあった。 14世紀から機械式時計は存在していたが、1656年にクリスティアン・ホイヘンスが振り子時計を発明するまで、その動作は原始的なままであった。 しかし、この振り子時計は、地球の重力に完全に依存していた。 そのため、海上では正確な時刻を刻むことができず、また携帯にも適さない。 部屋の中を移動させるだけでも、調整が必要だった。

1728年、ハリソン兄弟はマリンクロノメーターの開発に着手します。 その原動力となったのはお金でした。 1714年、イギリス海軍は、航海士に信頼できる時計を提供した者に2万ポンドを与えることを決定しました。この時計は、天測と併用することで、海上での経度を常に把握することができます。 船員たちは、自分の進むべき道を見つけるために推測航法に頼らざるを得なかったが、しばしば悲劇的な結果を招いていた。

経度委員会は、一般の職人が切望された目標を達成したことを不服として、しぶしぶ賞金の半分だけを手放したようです。 ジョンは弟を差し置いて、半分の賞金を受け取ることを拒否し、残りの半分を放棄するまで粘った。

審査会は彼の発明を不当に厳しく審査し、5つ目のモデルの設計を要求した。 このときハリソンは、現代の懐中時計のようなコンパクトな時計を設計し、自らを凌駕した。 重くてかさばる従来のモデルとは比べものにならないほど便利なものだった。 それでも取締役会は譲らない。 結局、国王ジョージ3世に個人的に訴え、国王が介入することでしか事態は収拾できず、ハリソンは1773年、79歳のときに満額の報酬を受け取ることになった。 ハリソンはあと3年しか生きられなかった。

これら2つの砂時計と海との関連は、航海術がいかに時間に依存する科学になっていたかを示している。 11世紀から12世紀にかけて開発されたコンパスと海図は、航海者が方位や方向を決定するのに役立ったが、時間の計測は移動距離を推定するのに不可欠であった。 一方、陸上では、一日の長さに左右されるため、不均等な時間の計測がより重要であった。

海事科学が大きく発展したのは、12世紀にイタリアのアマルフィで磁気コンパスが開発されたときである。 他にもジェノバやベネチアといったイタリアの港町が航海術の天文学的進歩に貢献したが、偶然にもベネチアは世界一のガラス吹きの中心地であった。 さらに、カッラーラの採石場から出る細かい大理石の粉は、航海用砂時計の砂として最適であった。 砂時計は、海上で時間を距離として計測するだけでなく、いくつかの国の海軍で「見張り」や乗組員の労働時間を計測するために使われていた。 砂時計を回すのは船頭の少年で、早く仕事を終えるには「砂を飲み込む」、つまり砂時計が空になる前に回すことが必要だった。

最も素晴らしい砂時計は、王族への贈り物として作られた。 フランスのシャルルマーニュ(742-814)は12時間の砂時計を所持していた。 16世紀には、画家のホルバイン（1497-1543）が、イギリスのヘンリー8世（1491-1547）のために華麗な砂時計を作りました。 また、砂時計の中に複数の計器が入っているものもある。 例えば、17世紀にイタリアで作られた砂時計には、4つのガラスが入っていました。 1つは4分の1時間の砂、2つ目は30分の砂、3つ目は4分の3時間の砂、そして4つ目は1時間分の砂が入っていたのである。 また、指針付きの文字盤を持つ眼鏡もあり、眼鏡を回すたびに、指針で回転数を示し、時間の経過を累積的に示すことができた。

それぞれのグラスの上球と下球は、開口部や喉が開いた状態で別々に吹き込まれた。 上球から下球に砂が流れるように結合するために、蝋を塗った紐で2つの球を結びつけた。 1800年頃までは、2つのガラスを一体化して吹くことはできなかった。

1500年頃、コイル状のバネまたは主バネが発明され、最初の時計が登場し始めた。 1500年以前にも錘を動力とする時計はあったが、その大きさゆえに実用性は低かった。 ゼンマイの改良が進むにつれ、小型の卓上時計が製造され、最初の時計が作られた。 ゼンマイ式時計では、クレプシドラや砂時計で珍品を作ったが、興味深いことに、最も美しい砂時計は1500年以降に装飾品として作られた。 これが美術館に展示されている砂時計です。

1400年代には、多くの個人宅で家庭用、台所用の砂時計が作られた。 教会では、牧師の説教の長さを把握するために砂時計が使われた。 また、オックスフォード大学の講義室や職人の店（労働時間の調整）、イギリスの下院では投票を知らせる鐘や演説の長さを砂時計で計るなど、砂時計は日常的に使用されていた。 砂時計の最盛期には、医者や薬屋などの医療関係者が、脈拍を計るために2分の1や1分の小型の砂時計を携帯し、19世紀までその習慣は続いたという。 現在では、3分間分の砂を入れたミニチュア版がエッグタイマーとして、また旅行の土産品として売られている。 大型の砂時計は、現在でも装飾用の材料で、面白いスタイルのものが作られている。 これらの計測器（時計用ろうそく、水時計、砂時計）は、いずれも注意深く見守る必要があるという欠点がある。

原材料

砂時計用のガラスは、他の吹きガラスと同じ素材である。 専門の業者によって長さの異なる管状に製造され、機械や口吹きで焼成・成形される。 また、電球の根元部分を接合することで、あらかじめ成形された電球のブランクを砂時計にすることができる。 同様に、瓶の首の部分を引っ掛けると砂時計になります。瓶の “個性 “によって、素朴なものからモダンなものまで、さまざまな表情を見せてくれます。

砂時計のフレームやハウジングは、デザイナーの自由な発想で作ることができる。 素材は、特定のスタイル、装飾、デザイン、テーマに合うように細工したり、彫ったりできる上質な木片が最もよく使われます。 竹、樹脂、真鍮、ブロンズ、ピューターなどの金属も美しい枠の材料です。 特殊な砂時計は、限定的に外部から原材料を購入するほど少数しか作られない

砂時計は、16世紀まで西ヨーロッパで計時装置として広く使われていたものである。 そのデザインは単純である。 2個のガラス球（フィーユ、アンプルともいう）を細い喉でつなぎ、上の球から下の球に砂（比較的粒径のそろったもの）が流れるようにしたものである。 砂時計の大きさは、あらかじめ砂時計の大きさを変えて砂の流れを測定し、さまざまな大きさの砂時計を作った。 17世紀のイタリアでは、4つの砂時計を収納するフレームが作られていた。 それぞれの砂時計には、異なる量の砂が入っていた。 1つは4分の1時間、2つ目は30分、3つ目は4分の3時間、そして4つ目は1時間分の砂が入っていた。

の問題。 砂時計メーカーには、お客さんが自分で材料を提供することもある。 エッグタイマーの砂時計も木やプラスチックで枠が作られている。 こうした小さな例では、メーカーはサプライヤーからプラスチックのチップを購入し、工場で射出成形や押出成形によって枠を製造しています。

砂は、砂時計の構成要素の中で最も複雑なものである。 砂の粒が角ばっていて、砂時計の首の部分をうまく流れないことがあるため、すべての種類の砂が使えるわけではない。 白い砂浜にある白い石英の砂は魅力的だが、角が立ちすぎて流れが悪く、砂時計作りには向いていない。 大理石の粉や岩石の粉、ガラスを削った粉であるロックパウダー、川砂のような丸い砂粒が砂時計には適している。 中世の主婦向けの本には、料理だけでなく、のり、インク、石鹸の作り方や、砂時計の砂の作り方も載っていた。 砂ではなく、バロティーニという小さなガラスビーズやショット（直径40～160ミクロンほどのビー玉のようなもの）が、丸い縁がガラスの中を滑らかに流れるので、砂時計に使われているのである。 また、バロティーニは色違いで作ることができるので、部屋のインテリアに合わせて砂時計の砂を選ぶなど、好みの色を選ぶことができます。

デザイン

デザインとコンセプト作りは、通常、砂時計作りの中で最も複雑な部分である。 砂時計メーカーは、職人であり、芸術家であり、広報の専門家として、顧客に砂時計のデザインと構造における実用性をアドバイスしなければならない。 2000年にちなんだ贈り物として砂時計を依頼される企業もありますが、その企業の特徴を反映させたり、製品に関連する素材を取り入れたりすることも望まれます。 デザインが決まれば、実際の砂時計の製作は比較的簡単です。

砂時計のデザインは、大きさにもかなり幅がある。 最も小さい砂時計はカフスボタンほどの大きさで、大きいものでは高さ3フィート（1m）にもなるものが知られている。 丸型から長方形まで様々な形があり、刻印を入れることもできます。 複数（2個以上）のガラスグローブを連結することができ、複数の砂時計を同じフレームに取り付けて回転盤で回すことができます。

ある職人によれば、砂時計のデザインに限界はないという。 ある職人によると、砂時計のデザインは無限で、自分でデザインしたもの、顧客から依頼されて作ったもの、あるいは市場の関心事に合わせて作ったものなどがあるという。 また、映画『オズの魔法使い』に登場するガーゴイルの砂時計など、他の砂時計からヒントを得たものもある。 石炭の砂、鉱山のスラグ、万里の長城の砂、ポリエチレン樹脂の砂などを入れた砂時計を作ったこともある。 現在、テレビのショッピング・ネットワークでは、新しいミレニアムへの関心から、近未来的なデザインの砂時計が販売されている。

製造工程

1. デザインと材料が決まると、ガラス旋盤で砂時計の大きさ（時間間隔）に合った大きさに本体を吹き込む。
2. 枠を作ります。デザインによって、1枚のものから、底板、天板、3本または4本の支柱を含む複数のものがあります。 この製作は、素材によって異なります。 樹脂製の場合、型を作り、樹脂を流し込んで硬化させ、サンドペーパーなどで平滑に磨き、はめ込んでいく。 フレームは、材料によって、はめ込み式、接着式、溶着式などがあります。
3. 砂時計についてよくある誤解のひとつに、ガラスに含まれる砂の量を表す公式がある、というものがあります。 砂時計のデザインや形状に含まれる砂の量は、科学や測定式に基づくものではありません。 砂粒の種類、ガラスのカーブ、開口部の形状や大きさなど、砂がガラスを通過する速度に影響を与える変数が多すぎるため、砂の量を数学的に計算することができないのです。 枠の上部を密閉する前に砂を入れ、所定の時間、ガラスを通過させる。 その時間の終わりに、ガラスの上部に残っている砂を流し、ガラスを封印する。

品質管理

砂時計の製造は、デザイナーまたはメーカーがすべての作業を行うため、品質管理は本質的なものである。 また、デザインのコンセプト作りや素材・色の選択には、顧客も関与する。 正確な時計というより、美的センスにあふれた装飾品といえるでしょう。

副産物／廃棄物

砂時計の製造には、使用する材料の種類によって、わずかながら廃棄物が発生する。 例えば、砂時計の枠を作るために削られた木材は、多少の廃棄物を生み出します。 薄すぎたり欠けたりしたガラスは、溶かして吹き直すことができます。 余分な砂は、将来のために取っておくことができます。

未来

砂時計に未来はないように思われるかもしれない。 実は、ガラスそのものの美しい形と、特注の枠や色のついた砂は、インテリアや雰囲気、シーンに合わせて選ぶことができるのだ。 将来的な生産量には限りがありますが、古くから伝わるエレガンスを備えた砂時計は、芸術と時間の神秘を愛するコレクターたちを魅了し続けることでしょう。