浑天仪

  浑天仪是浑仪浑象的总称。浑仪是测量天体天球坐标的一种仪器,而浑象是古代用来演示天象的仪表。“浑”字在古代有圆球的意思。汉代张衡说过:“立圆为浑”。浑仪和浑象又是反映浑天说的仪器,因而在早期常常统称为浑天仪。

浑天仪之浑仪

·浑仪简介

浑仪
                  浑   仪
  浑仪(armillary sphere),是以浑天说为理论基础制造的、由相应天球坐标系各基本圈的环规及瞄准器构成的古代天文测量天体的仪器。与浑象不同。
  在古代,“浑”字含有圆球的意义。古人认为天是圆的,形状像蛋壳,出现在天上的星星是镶嵌在蛋壳上的弹丸,地球则是蛋黄,人们在这个蛋黄上测量日月星辰的位置。因此,把这种观测天体位置的仪器叫做“浑仪”。
  浑仪主要用作展示围绕地球天体轨迹。浑仪也是最早期的复杂机械仪器,其发展促进了机器的改良和设计。还应该指出的是,中国古代浑仪采用的是赤道坐标系统,比西方采用的黄道坐标系统要先进得多,今天已为各国天文台所广泛采用。

·浑仪历史

  中国浑仪的发明大约是在公元前四世纪至公元前一世纪之间(即战国中期至秦汉时期)。也有资料表明,在公元前4世纪中叶,中国就已经使用浑仪观测天象了,比古希腊早约60年。

·浑仪的结构

  浑仪是由有刻度的金属圈组成,这些圆形的骨架代表天体的赤道、黄道、子午圈等。金属球代表天体,而浑仪的中央通常是地球或太阳。中国古代的浑仪还有代表白道的圆圈和协助观察用的窥管(作用如同望远镜,但没有镜片)。 由于历代浑仪增加的圆圈太多,妨碍观察,元朝郭守敬把圆圈简化,称为简仪。

浑天仪之浑象

·浑象简介

浑象
浑象
  浑象,在天文学上,是古代根据浑天说用来演示天体在天球上视运动及测量黄赤道坐标差的仪器。虽然名称相似,但浑象与浑仪不同。“浑象”又称“浑天象”,浑象的基本构成是一个可以旋转的中空圆球,上面按观测到的实际天象布列星辰。转动圆球,即可演示天体的运动,其作用相当于近代的天球仪,堪称天球仪的始祖。而浑仪则用以协助天文观测,有中空的窥管,功能相当于现代的望远镜,只是没有镜片。

·浑象的历史

  公元前4世纪,周朝战国时的石申甘德最早制作浑象。西汉宣帝甘露二年(公元前52年),大司农耿寿昌“铸铜为象,以测天文”。东汉张衡的浑象是他设计的漏水转浑天仪的演示部分。张衡以后,中国天文学家多次制造过浑象,而且多数和水力机械联系在一起(古代也称为水运浑天,今通称水运浑象),以取得和天球周日转动同步的效果,其中有名的制造者有三国时陆绩王蕃,南北朝时钱乐之等。唐代的一行梁令瓒,宋代苏颂和韩公廉等人,把浑象和自动极时装置结合起来,发展成为世界上最早的天文钟。
  中国的第一架浑象大约是公元前70~50年间耿寿昌创制的。现仅存的清代天体仪可算是古代浑象的仿制品。
  117年东汉天文学家张衡创制浑象,用漏壶滴出的水发动齿轮,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,可以将天象准确的表示出来。
  早期曾有木仪,《隋志》引吴太史令陈苗的话说:“先贤制木为仪,各曰浑天。”以后多为金属铸造。
西方的浑象和浑象
     西方的浑象和浑象
  南北朝时,到宋文帝元嘉十三年(436年),太史令钱乐之铸造了一座浑天铜仪,实际上是一座浑象,即天球仪。元嘉十七年(440年)时,钱乐之又制作了一座小浑天。它的形制,亦是“象天运,而地在其中。” 依旧是“安二十八宿中外星官备足”。宋以后的梁代亦制作过浑天象。浑天象、浑象、浑天仪等,在名称上的区分并不严格,它们都是形象化的星图。它的功能与作用都比星图多,制作亦比星图困难。
  在西方,浑象在希腊文明中诞生,约公元前3世纪时用作教具。

·浑象的结构

  浑象的构造是一个大圆球上刻画或镶嵌星宿赤道黄道、恒稳圈、恒显圈等,类似现今的天球仪。浑象又有两种形式,一种形式是在天球外围---地平圈,以象征地。天球转动时,球内的地仍然不动。现代著作中把这种地在天内的浑象专称为“浑天象”。

浑天仪在古书中的记载

  南宋史学家李心传于《建炎以来朝野杂记》甲集卷四有以下的记载:
  浑天仪,古器也。旧京凡四座,每座约用铜二万斤。至道仪在测验浑仪所,皇祐仪在翰林天文局,熙宁仪在太史局天文院,元祐仪在合台。绍兴三年,工部员外郎晋陵袁正功献浑仪木样,命有司制之,太史局请折半制造,计用铜八千四百余斤。诏工部侍郎提举,后以巡幸不克成。时资州龙水县士人张大橶以木为盖天,言可备
  军幕中候验。七年汞,席大光为制置大使,献诸朝。其后,上在容中自作浑仪,然制差小。十四年四月,遂命 有司制之,内侍邵谔领其事,久之乃成。三十二年,以授太史局焉。