読書感想文 日本刀の科学／臺丸谷政志
「日本刀」とは日本固有の玉鋼および伝統的な鍛冶・鍛錬法によって作られた刀剣類の総称である。しかし、「日本」刀はもともとは日本国外から見た呼称だった。
中国との日宋貿易（１０～１３世紀 平安中期～鎌倉）や日明貿易において、刀剣類は重要な輸出品だった。宋代の文人、欧陽脩（おうようしゅう）によって「日本刀歌」という漢詩が詠まれ、１１世紀には「日本刀」という呼称で、武器として、あるいは美術工芸品としてその優秀さが知られるようになっていった。
日本国内では、剣、太刀、打刀などと呼ばれており、「日本刀」の呼び名が日本国内に広まったのは幕末頃、あるいは明治に入ってからと言われている。
日本刀の歴史と分類
まず日本刀の歴史を見ていくとしよう。
奈良時代から平安中期の頃までは、日本刀は「上古刀」と呼ばれ、多くは両刃の剣で、反りのない直刀だった。また刀身と柄が共鉄で一体になっており、「共柄」と呼ばれていた。この時期の直刀は、大刀、横刀の字が当てられ、いずれも「たち」と呼んでいた。
上古刀には反りはなかったが、東北蝦夷の蕨手刀（わらびてとう）や毛抜形刀（けぬきがたとう）には若干の反りが見られ、さらに毛抜形太刀、鋒両刃作り（きっさきもろはつくり）を経て、反りのある湾刀（わんとう）に進化していったと考えられている。
日本刀鍛冶の始祖は大和の伝説的な刀工・天国（あまくに）と言われている。時代は文武天皇の大宝年間かあるいは平安時代の人ともいわれ、実在かどうかは定かではない。
現存する最古の在銘刀は伯耆国安綱（ほうきのくにのやすつな）といわれ、彼をもって「日本刀工の祖」とする説がある。
鎬作り（しのぎつくり）の湾刀である太刀の出現は、平安中期以降といわれている。騎馬戦で戦いやすいように長寸で、反りが高く進化した刀は、武士団の勢力が増大し始めた「前９年の役」や「後３年の役（１１世紀後半）」以降から盛んに作られるようになった。
平安中期から江戸時代になると、直前の慶長年間（１５９６～１６１５）より前に作られた刀剣を「古刀」と分類される。古刀以降は刀身と柄が別々に制作され、竹目釘で接合一体化する。
武家政治の体制になった鎌倉以降は日本刀の制作が活発になり、多くの刀工が生まれ、日本刀の姿形も時代を反映したものに変わっていった。この頃から短刀と薙刀の制作も盛んになった。
鎌倉時代後期、２度の蒙古の来襲、すなわち「文禄・弘安の役（ぶんろく・こうあんのえき）」は我が国の戦闘方法を変える契機となった。一騎打ち主体の騎馬戦から、集団戦・歩兵戦に戦法が変わっていった。それにともない、武具や太刀も変化していく。
室町時代以降は戦闘方法が騎馬戦から歩兵戦に変わっていき、太刀に比べて刀長の短い、腰に帯びて便利な打刀と、さらに短い脇差（わきざし）が現れる。
江戸時代直前の慶長の頃までに作られた日本刀を「古刀」、それ以降のものを「新刀」と呼ぶ。江戸後期、明治元年の頃から明治９年（１８７６年）の廃刀令までに作られた刀を新々刀、それ以後、現代まで作られている刀を「現代刀」と呼ぶ。
日本刀の各部名称
打刀拵と脇差白鞘
刀の各部名称
刀剣類の外装を「拵（こしらえ）」と予備、実用に便利なように刀装した姿を「打刀拵（うちがたなこしらえ）」と呼んだ。拵には他にも所持者の身分・権威を現す手段でもあった。平安後期から鎌倉、室町初期の頃まで刀装は騎馬戦主体の戦闘様式に合わせた「太刀拵（たちこしらえ）」が主流だったが、室町中期以降は徒士（かち）の集団戦が多くなり、刀装も打刀拵が多くなってくる。脇差白鞘は実用ではなく刀身の保護が目的の刀装で、「休め鞘」とも呼ばれていた。
刀身は刀刃が付いている上身（かみ）と柄が挿入されている茎（なかご）に分けられる。上身と茎の境は区（まち）と呼ばれ、茎側が少し細く段が付いている。区から刃側の部分に、刀身を鞘に止める鎺（はばき）が嵌められる。鎺は鞘が抜け落ちるのを防ぎ、刀身と鞘を固定する留め具である。
武士が刀を抜く場合「鯉口を切る」という表現が使われるが、鞘に収まっている刀がすぐに抜けるように、鎺から鞘を外すことを意味する。
日本刀は茎に挿入された目釘によって接合されている。目釘穴は直径５～６ミリ程度で、竹目釘を通して刀身と柄を合体させている。
上図は太刀、刀、脇差し、短刀の形状寸法だ。
太刀と刀は長さ２尺（６０．６㎝）以上で、脇差は１尺～２尺（３０．３～６０．６㎝）、短刀は一尺（３０．３㎝）以下の物を言う。日本刀の長さは、鋒（きっさき）から棟区（むねまち）までの長さのことをいう。
太刀は刃が下を向くように腰に吊るし、「佩刀（はいとう）」という。刀、脇差しは刃が上を向くように帯に差し、これを「帯刀（たいとう）」という。
展示をする場合も、太刀は刃が下を向くように展示し、刀、脇差し、短刀は刃が上を向くように展示する。
茎に刻まれた刀工名や制作年を「銘（めい）」という。太刀、刀や脇差しを装着した際、外側になる面が表、身体側の面が裏となる。太刀の場合は「佩表（はきおもて）」、刀の場合は「差表（さしおもて）」という。佩表に刻まれた銘を「太刀銘（たちめい）」、刀の差表に刻まれた銘を「刀銘（かたなめい）」という。
たたら製鉄と玉鋼
日本刀は日本古来のタタラ製鉄法によって作られる和鋼（わこう）、あるいは和鉄（わてつ）を素材として制作される。「タタラ」の由来は、製鉄炉に空気を送り込む送風装置の鞴（ふいご）が「踏鞴（たたら）」と呼ばれていたからと言われている。
日本では鉄鉱石の産出が少ないので、日本刀の材料となる玉鋼の生産のために山砂鉄を原料とした。中国山地で採取される真砂（まさご）砂鉄は、燐（りん）、硫黄、チタンが少なく、優れているといわれている。
タタラ炉に砂鉄と木炭を交互に入れて、村下（むらげ）とよばれる技師長の指揮の下、３日３晩燃やし続ける不眠不休の作業が行われます。木炭と鉄の酸化鉄を含んだ砂鉄の還元反応によって、鉧（けら）と呼ばれる粗鋼の鋼塊（こうかい）が作られます。還元反応とは、酸化鉄の酸素を木炭の炭素と結合させ、酸素を奪う化学反応のことをいう。
玉鋼は文字通り鋼です。鉄鋼は、鉄と炭素の合金の総称をいう。現代では炭素量が２％以下の物を鋼という。
炭素量が少ない０．０２％以下の物を工業用純鉄、逆に炭素量の多い約２％以上のものを鋳鉄（ちゅうてつ）と呼ぶ。
日本刀の素材の和鉄もほぼ同様で、鉧を粉砕選別して、含有炭素量により鉄、鋼、銑（ずく）に分類する。一般に炭素量が多いものほど硬く、もろくなる。特に粉砕破面が均質で、良好な鋼を玉鋼という。玉鋼は炭素含有量が日本刀制作に適しており、そのまま素材として使用される。
日本刀の伝統的作刀工程
日本刀の制作は鉧の生産に始まり、次のような工程を経て完成品となる。
０１ 水減し、水割り
０２ 積み重ね、積み沸かし
０３ 折り返し鍛錬（皮鉄造り・心鉄造り）
０４ 造り込み・茎付け
０５ 素延べ
０６ 鋒の打ち出し
０７ 火造り
０８ セン仕上げ
０９ 土置き・焼き入れ
１０ 合い取り
１１ 鍛冶研ぎ
１２ 茎仕立て・銘切り
以上が刀匠の仕事となる。このあとは、研師、白銀師、鞘師、塗師、鐔師、柄巻師などの専門職にわたり、日本刀は完成する。
水減し・小割りのあと、梃台（てこだい）と呼ばれる取っ手の付いた平板を作る。
この梃台の上に、小割にしたヘシ鉄を立方体状に積み重ね、水で濡らした和紙で全体をくるみ、ワラ灰をまぶす。さらに全体に粘土水をかけ、火床（ほど）に入れて熱する。
灰や泥水をかけるのは、空気を遮断して、鋼表面の酸化鉄や脱炭を防ぐため。
「沸かし」とは玉鋼を火床の中で表面が溶け出すほどに加熱することをいう。沸いてくると赤色から黄色に変化し、ジクジクと音を立てるようになる。このような状態を、「鋼が沸く」という。
沸かし後、鍛錬接合して一塊にする。沸かしは次の「折り返し鍛錬」の準備段階ともいうべき工程で、玉鋼は沸かしから鍛錬を経て精錬されていくので、沸かしの良否は日本刀の出来・不出来を左右する工程といわれている。
積み沸かしが終わると鍛錬に移る。
折り返し鍛錬の目的は、素材を鍛えることによって鋼中に含まれる不純物を除去し、また炭素の含有量を調整することにある。
鍛錬の方法は充分に沸かされた素材を平たく打ち延ばし、さらに折り返して２枚に重ねて打ち延ばします。打ち延ばすと「鏨（たがね）」と呼ばれる切れ目を入れて、そこで二つ折りにし、さらに鍛える。この折り返す方法で後に刀身に現れる地肌文様（じはだもんよう）が変わる。
↑沸かした鉄に鏨を入れて、折り返している様子。
この工程の前半を「下鍛え」といい、後半を「上鍛え」という。合計で１２～１５回ほど繰り返す。
折り返し鍛錬を１５回ほど繰り返せば、層間が密着し、不純物が火花となって散っていく。層間の境界面が極めてクリーンになり、原子同士が結びつくためと考えられている。
折り返し鍛錬された皮鉄の積層は、刀身の表面に様々な「地肌文様」として現れる。「地金」「鍛え肌」ともいう。鍛え肌の美しさも、刃文の美しさとともに刀剣美術の重要な鑑賞要素となっている。
素延べ、火造りのあと、「焼き入れ」の作業に移る。火造りされた刀身に「焼刃土（やきばつち）」が塗られて焼き入れが施されます。
まず刀身に、耐久性のある粘土に木炭や研石の細粉を混ぜて作られた焼刃土が塗られる。これを土置き（つちおき）という。刃になる部分には薄く、棟側には１㎜程度に厚く塗っていく。火床（ほど）で８００℃程度に刀身を一様に加熱し、「船」と呼ばれる水槽に一気に沈め、急冷する。この時に、日本刀の大きな特徴である「反り」と「刃文」が同時に生じる。
日本刀を象徴する「反り」は戦闘方式の変遷にともない、少しずつ変わっていった。
平安時代から室町時代初期は中間あたりで大きく反るので「腰反り」といった。
「中反り」は反りの中心が刀身の中央に位置し、反りが鋒から茎までほぼ一様になっている。神社の鳥居の笠木に似ていることから「鳥居反り」とも呼ばれていた。鎌倉時代の山城伝や大和伝に見られる。
室町時代から戦国時代にかけて、刀身中央より鋒に反りが付くようになり、これを「先反り」といった。腰反りは騎馬戦に有利だったが、徒歩戦になると抜刀や操刀に適した先反りになっていった。 また図にはないが、上古代や鎌倉時代の短刀には、刃の反りが逆になる「内反り」というのもあった。『るろうに剣心』の逆刃刀はこれである。
鎌倉時代の短刀には反りのない「無反り」が多かった。江戸時代でも中期ごろ、突きを主体とする剣術が盛んで、それに応じた反りの少ない刀が制作された。
「刃文」は現れる形状によって「直刃（すぐは）」、「丁子（ちょうじ）刃」、「互の目（ぐのめ）刃」、「湾れ（のたれ）刃」に分類される。
刃境や刃中には沸（にえ）や匂（におい）と呼ばれるものが現れる。焼き入れで生じる炭素鋼で最も硬いマルテンサイトという鋼組織の結晶粒子が比較的大きく白い砂粒のようにみえるものを沸と呼ぶ。粒子が微細で肉眼では一粒一粒が見えず、白く霞のように見えるものを匂という。
鍛錬された刃物は、日本刀に限らず包丁でも最後の工程として「焼入れ」がなされる。「焼入れ」とは赤めた鋼（素材が赤くなるほど加熱した状態を「赤める」という）を一気に冷やすことだ。その目的は刃先を硬い鋼に、棟および内部を柔らかく靱性（粘り強さ）の大きい鋼組織にするためである。日本刀においては、この焼入れによって反りや刃文が現れる。
焼き入れによって刃側と棟側および内部は異なる鋼組織となり、それらの体積膨張の割合が異なる結果として反りが生じる。
鉄鋼は鉄の結晶がたくさん集まった多結晶体である。この結晶構造が温度変化により別の結晶構造に変わることを相変態（そうへんたい）という。
７２７℃以下の状態ではフェライト＋パーライト、あるいはセメンタイト＋パーライトという鉄鋼組織が集合したものとなる。
パーライトは薄い板状のフェライトとセメンタイトが交互層状になった構造となっていて、柔らかいフェライトと硬いセメンタイトの複合はパーライト組織に高強度で粘り強い材料特性を与える。
７２７℃以上の高温になると、オーステナイトという組織が現れる。
玉鋼は冷却する速度によって異なる鋼組織になる。刀身を加熱して７２７度以上のオーステナイトにして、その後、水焼入れをして急冷する。焼刃土が薄く塗られた刃先の部分は急冷されるとオーステナイトがマルテンサイトという、非常に硬く、物を斬るのに適した鋼組織に変態する。
一方、焼刃土が厚く塗られた棟側は徐冷（徐々に温度が下がること）されてオーステナイトがパーライオとフェライトの組織に変態する。また内部の心鉄は炭素量が０．３～０．４％ほどで、フェライトとパーライト組織になる。パーライト＋フェライトは延性と靱性の大きい集合組織のことをいう。
こうして日本刀は刃の部分は硬くよく斬れ、一方で刀身全体としては柔軟性があり、折れにくい強靱性を持つことになる。
日本刀は急冷によって反りがうまれるわけだから、もしも加熱したらどうなるか？
火事などで炎に晒された場合、日本刀は化学変化が起きて焼き入れ前の直刀に戻る。
本書の感想
まさに「日本刀」の教科書、入門書として相応しく、日本刀の歴史、種類から作刀方法まで丁寧に解説された本だった。内容としても非常に丁寧でわかりやすく、予備知識のほとんどない人でもスルッと読める内容だった。「日本刀のことがよくわからない。これから勉強する」という人に最適な一冊だ。
ただ、後半の靱性や剛性といった話になるとやや難しくなる。日本刀の強度や目釘がなぜ壊れないか問題になるとそこそこ込み入った内容になってくる。でもぶっちゃけ、そのあたりはあまり重要ではない。日本刀制作の基礎知識がわかる前半部分がわかれば充分だろう。
（著者的には「なぜ一カ所で止めているに過ぎない目釘が壊れないのか？」が本書を書いた動機だったみたいだけど）
今回紹介した作刀方法は本書の中でもかなりざっくりしたあらすじに過ぎない。実際はもっと詳しく、さらに細かな写真付きで解説されている。より丁寧で詳しい解説を知りたい人は、本書を買うべきだろう。
今の時代、「日本刀」にはありとあらゆるフィクションに登場してくる。映画、漫画、アニメ、ゲーム、小説……実在、架空、様々な日本刀が登場する。この中で日本刀は神聖視され、どこか誇張されて実際以上の強靱さで描かれることも多い（車を一刀両断したり、とか）。
これはもはや日本人にとっても日本刀がなんなのか、どういったものなのか、実はよくわかっていない、ということから来ているのではないだろうか。なんとなく「格好いい」「強そう」みたいなイメージとからファンタジー的なものとして夢想されているのではないだろうか。改めて日本刀がどんなものか、正しい知識に基づいて理解する必要があるのではないだろうか。
『人はどのように鉄を作ったのか』から３冊にわたり「鉄」をテーマに追い求めてきた。鉄がいつ頃発見されて、どのように加工されるように至ったか。『古代の鉄と神々』では日本においての「鉄信仰」が語られた。『日本刀の科学』では日本刀がどのように作られたのか、その詳細に分け入った。「鉄」とはなんなのか、どのように私たちの生活を変え、文明を変え、信仰を作り出し、美の結集として極まっていったのか。一見ありふれているように見える「鉄」が実は人類にとってとんでもなく大切なものであることが見えてきたのではないだろうか。
そうした理解を得るためにも、今回紹介した３冊はどれもお勧めの本達である。
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