本所永遠の使命

地震研正門脇のモニュメント

本郷通りから少し奥まったところにある地震研究所正門脇に、不思議なモニュメントがあります。その正体は、もうしばらく後で。 門を入ると、もっとも奥の真新しい建物が1号館です。エレベーターの前に立つと、ドアの上に1枚の銘板が掲げられており、次のような文章が刻まれています。開所10周年の年に、地震研究所設立に大きな役割を果たした寺田寅彦によって撰せられたものです。

寺田寅彦博士により起草された本所の使命

明治廿四年濃尾地震の災害に鑑みて震災豫防調査會が設立され、我邦における地震學の研究が漸く其緒に就いた大正十二年帝都並に關東地方を脅かした大地震の災禍は更に痛切に日本に於ける地震學の基礎的研究の必要を啓示するものであつた。この天啓に促されて設置されたのが當東京帝國大學附属地震研究所である。創立の際專らその事に盡瘁した者は後に本所最初の所長事務取扱の職に當つた工學博士末廣恭二であつた。其の熱誠は時の當大學總長古在由直を動かし、その有力なる後援と文部省當局の指示とによつて遂に本所の設立を見るに至つたのが大正十四年十一月十三日であつた。本所永遠の使命とする所は地震に關する諸現象の科學的研究と直接又は間接に地震に起因する災害の豫防並に輕減方策の探究とである。この使命こそは本所の門に出入する者の日夜心肝に銘じて忘るべからざるものである。
昭和十年十一月十三日 地震研究所

浅間火山観測所にて(1935)
石本式加速度地震計(水平動)
石本式水平振子シリカ傾斜計

近代地震学以前

人類は古くはアリストテレスから、地震という現象について深い関心を持ってきました。2世紀の中国において、張衡が世界最古の地震計を作ったといわれています。瓶に8個の玉を加えた竜頭が付いており、揺れを感じると揺れが来た方角の竜が玉を吐き出し、それを下の蛙の口で受け止める、といったものでした。近代的な意味での地震計ではなく、震動を感じる感震器という方が良いでしょう。

日本は地震多発国であり、人々の関心も低くはなかったと思われ、記録も多く残されていますが、地震という現象の奥深くへの科学的な探究は、近代の到来を待たねばなりませんでした。

一方、ヨーロッパ各国における古典地震学は、1755年のポルトガルの首都リスボンを襲い、死者3~7万人を出したリスボン地震が、その誕生の大きなきっかけになりましたイギリス人John Michell(ジョン・マイケル)などもその一人で、現代の目から見れば、その研究結果に問題はあるにしても、当時すでに地震の原因や震源決定法についての考察を始めていたことには驚かされます。しかし彼の没後、19世紀半ば頃までの数十年間の間、残念ながら地震研究は見るべき成果に乏しい沈滞期を迎えます。

やがて19世紀後半になると、アイルランド人Robert Mallet(ロバート・マレット)、イギリス人William Hopkins(ウイリアム・ホプキンズ)、ドイツ人Karl von Seebach(カール・フォン・ジーバッハ)たちの手で、震源の位置や深さを知るための、さまざまな地球物理学的方法が研究されるようになります。マレットはseismology(地震学)、epicenter(震央)などの用語の創始者でもあり、その著“The Dynamics of Earthquakes(地震の力学)”は、近代地震学の基礎を準備したといわれています。

 

最初の地震観測

わが国における最初の地震観測は明治5年(1872)、政府のお雇い外国人であったオランダ人G.F.Verbeck(フルベッキ)により、東京・日本橋において、長さ6フィート(約1.8m)の振り子を用いて試みられました。またドイツ人E.Knipping(クニッピング)もこれと別個に、振り子による観測を行いました。

幕末から明治初期にかけては、旧幕府も新明治政府も、政治・経済・軍事・文化等々様々な分野において、近代化を急ぐ必要に迫られていました。その相談・指導に当たったのが、政府によって招聘された「お雇い外国人」でした。その数は明治元年(1868)から明治22年(1889)だけでも、イギリス人928名、アメリカ人374名、フランス人259名など、2,299名にも上っています。

G.F.Verbeck(フルベッキ)を例に取ると、オランダで工科学校を卒業しましたが、その後アメリカに渡って神学校に入学。上海を経由して日本に入国したのは、米国オランダ改革派教会の宣教師としてでした。ところが維新前のことで、宣教師としての活動はできず、英語などを教えて生計を立てていましたが、その間に大隈重信、副島種臣らと親交を結び、維新後は政府の法律顧問などの経歴を持つに至っています。

Knippingは商船学校卒業後、航海士として来日しましたが、大学南校)(東京大学の前身)でドイツ語・数学の教師を務め、後には日本最初の天気図を作成し、「全国一般風ノ向キハ定リナシ 天気ハ変リ易シ 但シ雨天勝チ」という天気予報第1号を出したことでも知られています。

Verbeck肖像G.F.Verbeck

Knipping肖像E.Knipping

輸入された地震計

一方、政府においては明治6年(1873)函館気候測量所で、機器によらない人間による地震観測が開始され、明治8年(1875)には東京気象台(気象庁の前身)が設けられました。

内務省地理寮に測量技師として招聘されたH.Scharbau(シャーボー、フランスからイギリスに帰化)が、特別にイタリアに発注したというPalmieri(パルミエリ)地震計を持参し、器械による正式な地震観測がイギリス人H.Joyner(ジョイネル)によって始められました。この地震計はイタリア人L.Palmieriにより、ベスビオ火山の地震観測用に考案されたものです。地震の発生時刻と持続時間を記録する装置、地震動の強さと方向を知らせる装置、感震部などからなり、感震部にはU字型ガラス管に満たした水銀の上に浮かべた鉄球のウキ、スプリングなどが用いられていました。地震波形を記録できるものではなかったので、感震器と呼ぶのが適当でしょう。現在の東京都港区赤坂、ホテルオークラのあたりに設置されました。

本格的な地震計

明治13年(1880)の横浜地震がきっかけとなり、日本における近代地震学の扉を開いたのもお雇い外国人でした。中でも忘れるわけに行かないのは、“Earthquake Milne(地震屋ミルン)”とあだ名されるようになったJohn Milne(ジョン・ミルン)、James Ewing(ジェームズ・ユーイング)、そしてThomas Gray(トマス・グレイ)の3人です。

John Milne

James Ewing

3人はいずれもイギリス人。ミルンは工部省工学寮の教師に招かれましたが、この組織は工部大学校に改変され、さらに東京大学理学部と合併して東京帝国大学工科大学となります。ユーイングは明治13年にすでに実用的な水平振子を用いた地震計を考案し、大学は彼のために神田一ツ橋(現在の神田錦町)にあった構内に、地震学実験所を設けました。またグレイは、スプリングを用いた上下動の観測法を考案しました。

この3者の工夫を集成して作られた「ユーイング=グレイ=ミルン地震計」によってようやく、地震動の水平2成分・上下成分・時刻を記録することができる、本格的な地震観測機器ができあがったと言って良いでしょう。東京気象台においても明治18年(1885)、Palmieri地震計による観測を止め、ユーイング=グレイ=ミルン地震計による観測を開始しました。

Ewing水平振子地震計(模型)

日本地震学会の誕生

ユーイング=グレイ=ミルン地震計による地震観測が、神田一ツ橋(現在の神田錦町)にあった東京大学理学部の地震学実験所で始められました。
話が前後しますが、ミルンのもう一つの画期的な仕事は、世界で初めての地震学会となる「日本地震学会」を設立したことです。ミルンは会長就任を要請されましたが断り、東京大学の服部一三が会長に迎えられました。しかし会員の内訳を見ると、会員117名の内、日本人37名、外国人70名というものであり、在外外国人も含めた外国人がメンバーが多数を占めていました。その中には『一外交官の見た明治維新』の著書で知られるイギリス外交官アーネスト・サトウ、東洋美術史家として名高いアーネスト・フェノロサ、明治天皇の肖像画を描いたエドアルド・キヨッソーネなどの名も見えます。
1880年4月に開かれた総会で、ミルンは最初の講演を行いました。その冒頭で語られたのは、「地震と火山に結びついたあらゆる事実を集めて組織化するのが、この会の主な目的」ということでした。学会は“Transactions of the Seismological Society of Japan”(日本地震学会欧文報告)を発行し、その主な論文は『日本地震学会報告』として、後に東京帝国大学の地震学・初代教授となる関谷清景たちによって、翻訳・発行されました。

Transactions of the Seismological Society of Japan

SONY DSC

『日本地震学会報告』の目次

日本地震学の黎明期、『日本地震学会報告』にどのような記事が掲載されていたのか、目次を拾ってみることにしましょう。

『日本地震学会報告 第一冊』(明治17年発行)
地震学総論           ジョン・ミルン
新案地震計           G・ワグネル
東京ニ於テ重力ノ測定       T・C・メンデルホール
水平動験測ニ用ユル新案地震計  J・A・ユーイング
明治十三年二月廿二日日本地震記 ジョン・ミルン
富士山頂擺子ノ実験       T・C・メンデルホール

『日本地震学会報告 第二冊』(明治18年発行)
日本地震観測論  ジョン・ミルン
富士山ノ記    和田維四郎
上下動地震計   トーマス・グレイ
明治14年4月~同18年5月の地震リスト(東京を除く)
雑報

『日本地震学会報告 第三冊』(明治19年発行)
地皮微動之説          ジョン・ミルン
明治十七年十月十五日地震ノ記  関谷清景
気浪及海浪ノ説         和田雄次

ミルンの精力的な活動がうかがわれるとともに、新しい地震計のアイデアが次々と公開されています。

ミルン『地震学総論』(その1)

ミルンによる日本地震学会設立総会の冒頭演説を記録した“SEISMIC  SCIENCE  IN  JAPAN.(日本地震学総論)”を、のぞいてみましょう。

まずミルンは、これからの日本の地震学が地震暦のような単なる「地動ノ記載」に止まることなく、「地震ノ原因」と「其ノ万物ニ及ボス影響」を広く論究する必要があると、研究のあるべき方向を示唆しています。そしてそのために、地質学・物理学・気象学・天文学・数学・工学・医学・動植物学・歴史学との連携という、遠大な構想を述べています。 特に主要研究対象として指摘しているのは、「地震発起ノ原因」と、それを「前知スルノ方法」です。

「地震発起ノ原因」については、地下の熱を想定しており、地震が火山との密接な関係において考えられていた当時の研究水準を反映するもので、現在の目から見ればいささか的外れといわなければならない部分もあります。しかし「前知スルノ方法」に関しては、当時日本のみならずヨーロッパでもいわれていた諸現象(鳥獣の振る舞い、気圧、気温、発光現象、降雨、電磁気現象、火球、太陽黒点、太陽・月の引力)との関係の有無を検討し、それぞれ興味深い論証を加えています。

SEISMIC SCIENCE IN JAPAN.

地震学総論

 

その結論としては、「数多ノ事実ヲ蒐集シテ其関係ノ有無ヲ論究スルヨリハ寧ロ最初ニ其ノ有無ノ真否ヲ論定スルコト最モ肝要ナリトス」というものでした。

蒐集した諸現象にいたずらに振り回されることなく、理論的な可否をまず論じようという姿勢は、今の研究者にも引き継がれている基本的な姿勢でしょう。

ミルン『地震学総論』(その2)

この時期の地震学の発展にとって、いかに正確な地震計を設計・製作するかは、大きな課題でした。ミルンはクニッピング、パルミエリ、ワグネル、ユーイング、グレイ、フルベッキたちによる地震計設計の要点を紹介しています。

地震計設計のポイントは、「地震が来ても動かない点=不動点」を作り出すことですが、地上に完全な不動点を設けることは不可能です。そのために、見かけ上の不動点を設けるために、「振り子の原理」が用いられました。“慣性モーメントが大きく周期の長い振り子は、その支点が動いてもすぐには動き出さず、一見、不動点として振る舞う”という原理です。

白い紙を地面に置き、つり下げた振り子の先にペンをつけて、地震動を描かせる——–ペンと紙の動きを日常の筆記とは逆にしたもの、と考えればよいでしょう。動くのは紙で、ペンは動かないのです。

中でも古いフルベッキによるものは、現物も設計図も残っていませんが、ミルンによって、「地上ニ安置シタル大理石ノ板上ニ四個の水晶球ヲ排列シ其上ニ重厚ナル木板ヲ措キ底面ニ指針ヲ附シタル者ナリ」と記録されています。「重くぶ厚い木の板と、水晶の球」に、不動点を作る役目をさせたのでした。

フルベッキの地震計

ミルン『地震学総論』(その3)

ミルンのこの演説の注目すべき点は、前回までの純・地球科学的な基点をしっかり守りながらも、減災・防災の視野を失っていないところでしょう。地震がたびたび大きな災害に結びつかざるを得なかった日本では、それは差し迫った課題でしたが、『日本地震学会報告・目次』でもわかるように、他のお雇い外国人研究者にはあまり見られない姿勢でした。

たとえばフランス人建築技師J.Lescasse(J.レスカス)が、耐震性を考慮して建てた三菱会社倉庫を紹介するのに続き、当時すでに木造家屋と地震動の関係についての研究が始まっていたことにも触れています。そしてさらに驚かされるのは、現在ようやく一般にも知られるようになった「太平洋津波警報センター」や「緊急地震速報」のアイデアが、すでにこのときに始まっていることです。

明治10年(1877)、チリ沿岸で発生したM8.3の大地震による津波は、地元では多数、途中ハワイでも5人の死者を出しながら、北海道・千島にまで24時間かかって到達しました。彼は津波の速度の速さを指摘しながらも、電信を用いて発生を連絡すれば、大きな被害は免れるはずだと言います。

またそれほど遠距離でない東京・横浜間のような場合でも、最初に地震動を感じたところが電信で警報を発し、警報を受け取った側は大砲の音で人々に、地震動の到来を予告することを提案しているのです。すでに人工地震の実験に着手していることにも、驚かされます。

在日期間の短い他の雇い外国人と違い、日本人の妻を得、日本での生活が19年という長い年月に及ぶことになるミルンにとって、地震災害は対岸の火事ではなかったのでしょう。

横浜地震と墓石の回転