ジャン＝ドミニク・カッシーニ4世：海上時計を測り、誤差を読み解いた天文学者

ジャン＝ドミニク・カッシーニ4世（Jean-Dominique, comte de Cassini、1748–1845）は、フランスの天文学者・測地学者である。時計史での仕事は、ピエール・ル・ロワの海上時計を1768年の大西洋航海で試験し、港での天文観測と航海中の時計比較を一つの記録にまとめたことにある。優れた時計を作るだけでは、船の経度を確かめる道具にはならない。陸上の時刻をどう時計へ移し、航海の途中で変わる進み遅れをどう見抜くかが、彼の報告の中心だった。12

図1：カッシーニ4世の肖像。作者：Julien-Léopold Boilly（1796–1874）。出典：Wikimedia Commons／Smithsonian Libraries and Archives。Public Domain（作者没後100年以上、権利表示）。変更：なし。

天文台に生まれた四代目#

1748年6月30日、パリ天文台に生まれた。父はセザール＝フランソワ・カッシーニ、すなわちカッシーニ3世で、母はシャルロット・ドルーアン・ド・ヴァンドゥイユだった。土星の観測で知られる17世紀のジャン＝ドミニク・カッシーニ1世とは別人であり、「4世」は同じ家系の学者を区別する呼び方である。パリのプレシ学院、続いてジュイイのオラトリオ会の学校で学び、父とともに天文・測地の仕事に関わった。23

1768年航海で担った役割#

製作者と観測者#

ル・ロワが製作した二つの海上時計は、報告でAとSと呼ばれる。カッシーニはその発明者ではなく、海上試験の観測者・報告者である。艦長ド・トロンジョリの船でル・アーヴルを出発し、ニューファンドランド島近くのサン＝ピエール島、モロッコのサレ、スペインのカディスを経てブレストへ帰った。航海記は6月13日出発、10月30日ブレスト入港、11月28日パリ帰着と記す。1

当時の課題は、海上で出発地などの基準時刻を保ち、観測した現地時刻との差から東西の位置を求めることだった。ただし、時計が毎日一定量だけ進むことと、進み方が不規則に変わることは違う。前者なら既知の日差として計算に入れられるが、後者は航海中の位置判断を損なう。そこで出発前、寄港地、帰還後の観測を連続した試験として扱う必要があった。1

時刻を陸から船へ運ぶ#

ル・アーヴルでは、天文観測に用いる比較用振り子時計と、船に固定された海上時計を直接同時に読むことができなかった。カッシーニはル・ロワ製の秒を示す小型懐中時計を仲介に使った。陸上の振り子時計へ時・分・秒を合わせ、船へ運んで海上時計の一つと比較し、さらに二つの海上時計を比較したのである。1（第2部、pp.59–60）

帰りには小型時計を海上時計へ合わせ、陸上で振り子時計と再比較した。往復の比較が一致したことを、短い移動中に小型時計が大きく乱れていない根拠とした。この手順は、時計を高性能にする工作とは別に、離れた装置間の時刻差を検証するための工夫だった。本人の報告は陸と船の移動に5、6分を要したと記すが、現代的な不確かさの評価値までは与えていない。1

6月4日にはル・ロワの提案で、艦長の印章を使い、内部へ触れれば封印の破損が分かるよう時計の箱を封じた。航海試験は結果の数字だけでなく、途中で調整されたかどうかの管理も含んでいた。1（p.60）

「よく合った」という結果を疑う#

二つの時計だけでは原因を決められない#

カッシーニは毎日の時計間比較と寄港地の天文観測を照合した。二つの表示差が変われば、少なくとも両者が同じ歩度を保っていないことは分かる。しかし、それだけでどちらがどれだけ変化したかは決まらない。サン＝ピエール到着後の観測で、それぞれを平均時の進み方と比較して初めて、船上で見えた不一致を個々の時計の挙動へ結び付けられた。1（pp.109–110）

報告では、往路に時計Sの変動が大きかった一方、時計Aの歩度はル・アーヴルとサン＝ピエールで比較的近かったとする。カッシーニは変動の時期と濃霧・湿気が重なり、激しい船体運動とは一致しないことから、湿気の影響を疑った。これは観測環境と時計の挙動を突き合わせた彼の解釈であり、現代の恒温恒湿試験で原因を分離した結果ではない。1

累積誤差と歩度の安定性#

カディスでの初期観測について、報告は109日後の経度誤差を、一方の時計で56分角、他方で1度45分角と計算している。ただし56分角という値には、同港の既知経度をどう置くかという問題があった。脚注はカディスが従来の値より12分角西にある可能性を挙げ、その場合には時計から計算した誤差も小さくなると述べる。したがって、この値を現代の位置基準で保証された絶対精度として扱うことはできない。1（p.44）

さらにカディス滞在後半には時計の歩度が変わった。報告は暑さとの関係を論じるが、重要なのは、最後の表示が近いだけでは航海全体の安定性を証明できないという指摘である。ある期間の進みと別期間の遅れが相殺すれば、途中で大きく外れていても終点では良い結果に見える。カッシーニはこれを理由に中間の検証が必要だと説明した。彼の仕事の価値は、時計を無条件に成功作と宣言せず、使える条件と不規則さを記録したところにある。1（pp.44–45、109–114）

航海報告を使用法へつなぐ#

1770年の『国王の命により1768年に行った、ル・ロワ氏発明の海上時計を試験する航海』は、旅行記だけではない。第1部は航海、港、市街や漁業などの記述、第2部は天文観測と時計試験、第3部は海上時計の使用法で構成される。第3部は海で現地時刻を求める方法と時刻表の作り方・使い方へ進み、緯度や器械誤差を求める用途も扱う。観測結果を、将来の使用者が計算・確認できる手順へ移す構成だった。1

同じ刊本に付された、海で時を測る方法と時計構造の論考はル・ロワ自身の著作である。試験を行ったカッシーニと、時計機構を設計・説明したル・ロワの役割を分けて読む必要がある。カッシーニを時計製作者と見なして作品数、加工技法や特許を割り当てる根拠にはならない。1

天文台、測地、革命#

1770年に科学アカデミーのadjoint、1785年にassociéとなった。父の病気に伴い徐々に天文台運営を担い、1784年には正式な所長となる。ルイ16世に建物修復の必要を説き、組織改革も構想したが、すべてが実現したわけではなかった。フランス地図事業の仕上げと、パリ・グリニッジ両天文台を結ぶ測地作業にも関わった。2

革命初期には政治上の役職を受け、メートル法準備の委員会にも加わった。しかし王政への支持を保ち、1793年9月に職を辞した。1794年2〜8月にはパリのイギリス系ベネディクト会修道院に収監され、釈放後はテュリーへ退いた。IMCCEの略歴は1795年の経度局辞任、1796年の国立学士院辞任、1799年の再選を記す。CTHSの会員一覧は経度局を1795–1845と表示しており、簡略な在籍期間だけで継続的な勤務を推定するのは適切でない。23

1810年には科学史とパリ王立天文台史に関する回想録を刊行した。1845年10月18日、テュリー＝スー＝クレルモンで没した。カッシーニ家の天文台運営を引き継いだ人物であると同時に、時計の試験結果を観測方法ごと残した著者として、その記録は海上時計史の原資料となっている。23

年表#

年表の航海中の日付は本人の1770年刊本、生涯と学術職はIMCCE・CTHSによる。123

参考文献#

1. Jean-Dominique Cassini, Voyage fait par ordre du roi en 1768, pour éprouver les montres marines inventées par M. Le Roy, Charles-Antoine Jombert, 1770。第1部pp.1、44–47、第2部pp.59–64、109–114、第3部および目次。ETH-Bibliothek Zürich, Rar 4135。書誌・デジタル原本、全巻PDF。閲覧2026年11月11日。

2. IMCCE, « Jean-Dominique Cassini (IV) », Histoire de l’Observatoire de Paris。本文。閲覧2026年11月11日。

3. Martine François, Marjorie Jung, Bruno Delmas / CTHS, « CASSINI Jean Dominique, comte dit Cassini IV », La France savante。2007年作成、2024年7月3日更新。人物・著作目録。閲覧2026年11月11日。