砂時計
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砂時計（すなどけい）は、時計の一種で、ガラスなどの管に入れた砂の落下で時間を計るもの。
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[編集] 機構
砂時計の本体部分は、ガラスあるいは類似の透明な管でできており砂が封じ込められている。「砂」は、砂鉄が用いられることもある。砂の量は内部の体積の半分以下になっている。管はくびれており中央に行くに従い細くなっている。砂がそのくびれを通過して管の上部から全て下の管に落下するのを見ることで時間を計る。砂の代わりに貝殻や大理石を粉砕したものも使われた。
くびれはその形状の相似から、「蜂の腰」とも言われる。
砂は粉粒体であるため、砂の量とくびれの傾斜や細さ、そして砂の質で時間が決まり、通常個々の砂時計で固定である。管の部分を保持するための外枠がついている場合が多い。
[編集] 使用法
砂時計の天地を逆にすると砂が落ち始めて作動を開始する。すべての砂が落ち切った時点で作動が停止する。砂が落ち切ったあと、すぐに再び上下をひっくり返すことで連続して計時できる。
天地を逆にするという操作が要るため、「時計」とは言っても或る一時点からの経過時間を計るタイマーとしての使用が適している。
[編集] 歴史
起源は古代ギリシャ、ローマとも中国ともいわれているが定かではない。11世紀頃には、航海用の時計として使われていたようだがこれも確固たる証拠はない。14世紀になって描かれた絵によってようやく確認できる。中国語では「沙漏」、「沙鐘」と表記される。
航海での具体例としては地球一周をしたマゼランが、18個の砂時計を船に積みナビゲーションに使用したとの記録がある。時刻の補正は、正午に太陽が天頂にくることを利用した。
その後、機械式の時計が発明されたことで、使われることは少なくなった。
現在では、料理やゲーム・あるいはサウナ風呂や浣腸などでの、短時間のタイマーとして使われる程度である。
[編集] 補足
- 島根県大田市、仁摩サンドミュージアムには世界最大で一年を計れる砂時計「砂暦」がある。
- ヨーロッパにおいては死の伝統的シンボルであり、墓石の図柄として用いることがある。命の刻限が次第に減っていくことへの暗示とされている。
- 現代において、コンピュータの処理で待ち時間が生じたときの、画面上の目印（アイコン）として砂時計の絵が使われることがある。また中世に置いては上記の暗示から海賊旗として用いられていた。以上のように時間という概念のシンボルとして扱われることが多い。
- パズルとして「3分計れる砂時計と5分を計れる砂時計で7分を測るにはどうしたらよいか」などの砂時計を用いた問題が、ひとつのパターンといえるほどによく出題される。
[編集] 関連文献
- 砂時計の七不思議―粉粒体の動力学（田口善弘 中公新書 1995年 ISBN 4121012682）
- 第12回（1996年度）講談社出版文化賞・科学出版賞受賞
