渾天儀

關於天體結構,曾有三種學說,即宣夜說,廿天說,渾天說。渾天說認為天是一個圓球,把地包在球中,圓球不停轉動。此說近於實際,故為史官所用。

渾天說的代表人物,是東漢的太史令張衡。他不但是有名的文學家和反讖緯的思想家,也是傑出的科學家。張衡在西漢天文學家落下,耿壽晶等人創造的渾天儀的基礎上,設計了一種(漏水轉渾天儀)。這種渾天儀於順永建五年前創製,是早期的渾天儀。

渾天儀是用精銅鑄成的球體模型。它利用齒輪,帶動渾象繞軸旋轉,並使渾象的轉動與地球的周日運動相等,這樣就可以把當時肉眼能觀測到的天體現象,幾乎全部表示出來。人們坐在屋裡看儀器,可以清楚地觀察到日月星辰起落的現象,這在當時確是一項了不起的創造。後來,在此基礎上,先後經過唐代僧一行,未代張思訓和蘇頌等人的改進,製造了世界上最早天文鐘,在中國科技史上又寫上了光輝的一筆。

到了唐貞觀七年,天文學家李淳風在東晉史官丞南陽孔挺所造的(兩重環銅渾儀)的基礎上,增加了三辰儀,把兩重環改為三重環,成為一架比較完備的渾儀,稱為(渾天黃道儀)。三重環分別為:一,外重環,包括地平環,子午還,赤道環,總為(六合);二,中間重環,包括黃道環,赤道環,白道環,總稱為(三辰儀),各環之間的相對位置固定,而整個環組則可以繞軸旋轉;三,內重環,包括極軸,赤經隻環,窺管,總稱為(四游儀)。唐代以後所造的渾天儀,基本上與李淳風的渾天儀相似,只是規環或零部件有所增減而已。從北未開漿,渾天儀漸漸簡化,到了元代,郭守敬更進行徹底改革,創製出(簡儀)。現時陳列在中國科學院紫金山天文台的一具渾天儀,為明英完正統二年到七年間仿製而成的。左圖為北京古觀象台,當中位於中間的是建於明正統七年的渾天儀。完