叁｜仪象

古代浑天家所制的天文仪器分仪和象两种；

是浑天家用于研究演示恒星、行星包括太阳月亮在内几乎所有天体运动的规律天文仪器。

浑仪是测量天体位置的赤道式仪器；

历代制作各不相同，但基本上是由许多同心圆环组成，中有窥管。测量天体位置是古代天学事务中最为重要的基础性工作；

因此，历代对浑仪的制作均是竭尽所能。

浑仪何时发明，目前尚难断定。

史籍中最早明确记载浑仪制作的是西汉的落下闳，后东汉贾逵、张衡记载有制作，但都没有详细结构和实物留下；

直到《隋书》第一次详细记载了浑仪的结构，设计者是东晋孔挺。

其仪由四环一管组成；

赤道环平行于天赤道；

地平环平行于地平面；

子午环连接南北天极；

这三环都是固定环，环上都有刻度，需要说明的是赤道环上的刻度不是360格刻度，而是365格加1／4格，取一回归年365.25日，这样便可以观察到太阳每天移动一格，一年正好是转一圈。

四游环，相当于赤经环，是可以游动 的，绕南北极轴转动，在四游环面上有一方形活动的管子供观测者观察天空任何一格位置的天体，这根管叫“窥管”，也叫“衡”，我们说成语以管窥天就从这里来的。

浑象是古代浑天家用来演示天球周日运动的仪器，类似于现代的天球仪。

基本结构是一个圆球，在球面上标出全天的恒星和地平圈，黄道圈、赤道等，球体可以绕南北极轴旋转，还有太阳月亮和金木水火土星活动的标志，移动其位置可以模拟实际天象。                                                                  

张衡曾经设计过一架浑象，叫漏水转浑天仪。

这架浑仪以漏壶流水为动力，通过齿轮系统带动浑仪转动，以吻合实际天象，不过如何运用漏壶水流来推动浑仪转动，记述不详细，现代很难知道当时的实际情况。

三国吴陆绩和王蕃等制作过机械转动的浑象；

唐僧一行和梁令瓒有开元水运浑天；

北宋张思训有"太平浑仪"；

不过值得一说的是宋代苏颂等和韩公廉的元佑浑天仪象（现在通称为水运仪象台）；

仪象台包括浑仪，浑象和报时系统三部分；

分别放置在三层木制建筑的顶部，中部和底部，象一座小型天文台；

三部分共用一套传动装置和漏壶组，能够和天体运动保持同步。

更令人叫绝的是他的报时系统，不但按时辰敲钟，按刻击鼓，还有一个小木人夜间按更击钲，结构十分复杂。

现代研究发现其报时系统有类似近代机械钟表用的擒纵器结构。

苏颂曾把整个仪象台的结构、部件的形状、尺寸等写成一份说明书《新仪象法要》，是我们现代人可以探求其细节奥秘；

但几十年科学工作者对此进行了研究复制，还没有完全掌握其运行的功能。

苏颂和韩公廉还制造过一架可以在内部观看的浑象仪，其构造为一中空球壳，直径大于人身高，球面穿孔代表恒星，观测这可以坐在球中的吊椅上，球壳转动，人通过小孔透过的亮光，就象看到夜空的星星，景象逼真，很象现代天文馆的天象仪。

水运仪象结构图

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