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浑天仪

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浑天仪

耿寿昌发明的浑天仪

中国古代文化-漏水转浑天仪  

关于天体结构,曾有三种学说,即宣夜说,廿天说,浑天说。浑天说认为天是一个圆球,把地包在球中,圆球不停转动。此说近于实际,故为史官所用。

浑天说的代表人物,是东汉的太史令张衡。他不但是有名的文学家和反谶纬的思想家,也是杰出的科学家。张衡在西汉天文学家落下,耿寿晶等人创造的浑天仪的基础上,设计了一种(漏水转浑天仪)。这种浑天仪于顺永建五年前创制,是早期的浑天仪。


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简介编辑本段回目录

浑天仪
浑天仪
浑天仪是用精铜铸成的球体模型。它利用齿轮,带动浑象绕轴旋转,并使浑象的转动与地球的周日运动相等,这样就可以把当时肉眼能观测到的天体现象,几乎全部表示出来。人们坐在屋里看仪器,可以清楚地观察到日月星辰起落的现象,这在当时确是一项了不起的创造。后来,在此基础上,先后经过唐代僧一行,未代张思训苏颂等人的改进,制造了世界上最早天文钟,在中国科技史上又写上了光辉的一笔。

到了唐贞观七年,天文学家李淳风在东晋史官丞南阳孔挺所造的(两重环铜浑仪)的基础上,增加了三辰仪,把两重环改为三重环,成为一架比较完备的浑仪,称为(浑天黄道仪)。三重环分别为:一,外重环,包括地平环,子午还,赤道环,总为(六合);二,中间重环,包括黄道环,赤道环,白道环,总称为(三辰仪),各环之间的相对位置固定,而整个环组则可以绕轴旋转;三,内重环,包括极轴,赤经只环,窥管,总称为(四游仪)。唐代以后所造的浑天仪,基本上与李淳风的浑天仪相似,只是规环或零部件有所增减而已。从北未开浆,浑天仪渐渐简化,到了元代,郭守敬更进行彻底改革,创制出(简仪)。现时陈列在中国科学院紫金山天文台的一具浑天仪,为明英完正统二年到七年间仿制而成的。

张衡与浑天仪编辑本段回目录

汉代以前,我国的宇宙理论,大体分为三种,分别是盖天说宣夜说浑天说。在这三种学说中,浑天说在我国古代一直占据着主要地位,被认为是正统的官方学说。从汉代开始以后的千余年中长期广泛流行,支配着历代的天文观测历法的指定。浑天说认为地在天之中,天似蛋壳、地似蛋黄,日月星辰附着在天壳之上,随天周日旋转。为了演说浑象并观测天体方位,西汉耿寿昌发明了浑天仪。东汉中期,张衡在前人制作的基础上,大胆创新,于公元117年设计并制造了完整的演示浑天说思想的漏水转浑天仪。

浑天仪
浑天仪
漏水转浑天仪的主体是一个球体模型代表天球。球里面有一根铁轴贯穿球心,轴的方向就是天球的方向,也是地球自转轴的方向。轴和球有两个交点,一个是北极(北天极),一个是南极(南天极)。北极高出地平面成36度角,这正是当时东汉首都洛阳的地理纬度。在球的外表面上刻有二十八星宿和其它恒星。在球面上还有地平圈和子午圈,天球半露在地平圈之上,半隐在地平圈之上。另外还有黄道圈和赤道圈,互成24度的交角。在赤道和黄道上,各列有二十四节气,并从冬至点起,刻分成三百六十五又四分之一度,每度又分四格,太阳每天在黄道上移动一度。

为了让浑天仪能自己转动,张衡采用齿轮系统把浑象和记时用的漏壶联系起来,用漏壶滴出来的水的力量带动齿轮,齿轮带动浑象绕轴旋转,一天一周,与天球同步转动。这样,就可以准确地把天象的变化表示出来,人在屋子里看着仪器,就可以知道某星正从东方升起,某星已到中天,某星就要从西方落下。

漏水转浑天仪是有明确历史记载的世界上第一架用水力发动的天文仪器。在浑天仪中应用到的齿轮机构和凸轮机构十分复杂,这中间的转动如果不使用逐渐减速的齿轮系统,很难作到。远在一千八百多年前的时候,中国古人就可以造出这样复杂的仪器是很值得自豪的。可惜的是,这套复杂的传动系统因为年代久远没有能够流传下来。

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