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https://www.tsukuba.ac.jp/journal/society-culture/20220914140000.html 筑波大學
https://www.tsukuba.ac.jp/journal/pdf/p20220914140000.pdf 公開新聞稿
ビザンツ帝国の日食記録が明かす過去の地球の自転速度変化
從拜占庭帝國的日食紀錄了解過去的地球自轉速度變化
研究者：村田光司 助教（筑波大学図書館情報メディア系）
早川尚志 特任助教（名古屋大学高等研究院）
相馬 充 助教（日本国立天文台）
研究背景：
自古以來，人類仰望天空，在世界各地觀察並記錄天空中的異變，例如
日食、月食、彗星、巨大太陽黑子、低緯度極光等。這樣的紀錄，過去運用
在占星術、曆法、天體運行等之上，到了現在，在天體物理學、太陽地球物
理學等研究方面，也能提供不少的提示。
在這之中，日全食 是特別被仔細觀察記錄的天文現象之一。日全食 與
掩星 等天文現象，對應到地球的自轉速度，看得見的地方會有所變化，以這
樣的紀錄為基礎，加上太陽與地球的關聯、太陽活動的變動、過去的編年等，
可以復元出地球的自轉速度。
https://i.imgur.com/HdQk50W.png 圖一
法國的畫家、天文學家 Etienne Trouvelot
於1878年紀錄的日全食寫生圖
雖然已知地球的自轉速度是漸漸地變慢，但變化的程度並不一定。天文學
者運用世界各地所留存下來的這些紀錄，來研究自轉速度的變化。另一方面，
古老的紀錄會出現觀測地的誤差、份量的減少及可信度的低下等問題。因此，
地球自轉速度的計算結果，會隨著追溯過去的紀錄而增加不確定性。
地球自轉速度的變化，以「ΔT」（地球時 減 世界時 的差）的數值來表
示，為了提高 ΔT 的準確度，可信賴的過去的日全食紀錄是不可或缺的。特別
是在西元四到七世紀，當時具有高度文明，位於東地中海沿岸的拜占庭帝國，
其所記錄的日全食雖然為人所知，但這樣的記錄經過多次的引用與翻譯至今，
難以去評價其可信度，故到目前為止的地球自轉速度變化研究並無太多運用。
研究內容與成果：
為此，本研究團隊以西元四到七世紀為對象，探索、分析拜占庭帝國的日
全食紀錄，以此計算地球自轉速度，西元四到七世紀的自轉速度變化之約束條件
有大幅度的增加。
本次的研究，全面調查當時全部的天文紀錄，針對內容進行歷史學與文獻學
的檢視。結果，從希臘語與古典衣索比亞語（吉茲語 Ge'ez）等的史料中選定具
有一定可信度的日全食紀錄五件（346年、418年、484年、601年、693年），分析
其中記載的日全食觀測的詳細內容。接著從這些紀錄去計算地球自轉速度的變化
幅度（ΔT），並進行與週邊時代的日全食與掩星觀測紀錄的比較。
https://i.imgur.com/P9ftPJV.png 圖二
七世紀由 John of Nikiû（尼羅河三角洲 Nikiû的埃及科普特主教）
所編纂的『年代記』手抄本。
此頁記載 601年3月10日於 Antioch（今土耳其南部）觀測的日全食
原本『年代記』被認為是以「科普特語 Coptic」來記述，
在現今只有古典衣索比亞語（吉茲語 Ge'ez）版本留存。
結果，對過去幾乎未知的西元四到七世紀的地球自轉速度變化幅度，成功地
提升了準確性，大致上合乎一直以來零散的日食與掩星紀錄。
由本次研究可以得知，地球自轉速度的減慢，從四世紀到五世紀初呈現緩和
的趨勢，從五世紀中葉到七世紀則呈現較快的節奏。
https://i.imgur.com/wVsyMYL.png 圖三
西元四到七世紀的地球自轉速度變化
縱軸為ΔT，橫軸為西元年
這樣的變化，也可用來評價在同時期其他地區所觀測到的日食紀錄。例如
『日本書紀』與『隋書』所記載的 628年日全食 與 616年日環食，一直以來都
被存在著可信度的問題，但經過這次研究證實，都與本研究的分析對象 601年
Antioch 日全食的紀錄相符。
今後的展望：
本研究的成果，對於之前的研究關於地球自轉速度是以一定的步調減緩這一點
，提供了一個可以再深入研究的餘地。本研究團隊將會持續探索、分析拜占庭帝國
與週邊地域的天文紀錄，對其它的時代也會進行同樣的研究。
如果可以正確地得知過去地球自轉速度的長期變動，便可以與海面變動、地球
內部的地函與外殼的相互作用等，對長期的地球環境變動之理解串連在一起。另外
，與天文現象有關聯的歷史事件及留下此類天文現象記錄的社會特徵，我們也期待
能從中獲得相關的知識。
完整論文：PDF https://iopscience.iop.org/article/10.1088/1538-3873/ac6b56/pdf
The Variable Earth's Rotation in the 4th–7th Centuries:
New ΔT Constraints from Byzantine Eclipse Records
刊載於「Publications of the Astronomical Society of the Pacific」
Volume 134, Number 1039