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| 中外科学家发明家丛书：张衡 （十三） | 发布于:2016/05/14 | |
| 我国古代所创制的天文仪器中，用于测量天体位置的叫浑仪，用来演示 天体结构和周日周年视运动方位的叫做浑象，后者类似于现在的天球仪。这 两件仪器在汉代通称为浑天仪。而张衡所造的浑天仪，就是后一种浑象仪器。 早在浑天说创立之始，人们就计划着制造浑天仪来观测星辰。西汉武帝时的 落下闳，大约是第一个着手制造浑天仪的人。宣帝时耿寿昌铸铜为象，永元 15年（公元103年）贾逵创制了黄道铜仪，也都是浑天仪。张衡的浑天仪又 称水运浑象，是世界上第一台用水力推动的大型天文仪器。 张衡创制浑天仪的成功，是在公元117年 （汉安帝元初4年），那时他 四十岁。为了制造这架仪器，张衡耗费了很多心血，先后用了一年多的时间。 在铸造正式的浑天仪之前，他经过了仔细的研究和观察，设计出了一个图案， 然后用竹条劈成薄薄的竹蔑，把这些竹蔑刻上度数，再把它们编成圆环，穿 联起来，制成一个仪器的模型以作为试验。经过多次修改试验准确了，然后 再用铜铸成正式仪器。因为这个仪器是根据浑天说的理论来制造的，所以张 衡就把那个用竹蔑编成的模型叫做“小浑”，铜铸的就定名为“浑天仪”。 据史书记载，这座铜铸浑天仪主体是一个球体模型，代表天球，每弧度 长为4分，圆周长为一丈4尺6寸1分，直径4尺6寸5分。球体里面有个 铁轴贯穿球心，轴的方向就是天球运转的方向，也是地球自转轴的方向。轴 和球面有两个交点——天球上的北极与南极。北极高出地平线36度，表示当 时京师洛阳的地理纬度。球的表面上刻有28宿和中外星官。球的外面有地平 圈和子午圈，天球半露在地平圈之下，天轴即支架在子午圈之上。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24个节气， 并且从冬至点起，刻分成365．25度，每度又分4格，太阳每天在黄道上移 一度。 为了使浑天仪能够按照时刻自己转动，张衡把浑天仪和计时用的漏壶联 系起来。滴漏壶是我们祖先用来测知时刻的仪器，它用一个特制的器皿装水， 这器皿下面有小孔，水通过小孔，一滴一滴流到刻有时刻记号的壶里，因而 可以由壶里水的深浅知道是什么时刻。张衡就是利用漏壶滴水的力量来推动 齿轮，齿轮再带动浑天仪，通过恰当地选择齿轮的个数和齿数，巧妙地使浑 象一昼夜转动一周。这样，他就使浑天仪上所刻的天文现象，按时刻自动地 呈现出来。人们要想知道某天某时刻的某颗星所在的位置，只需在屋子里看 浑天仪便知。某颗星出现了，某颗星正在中天，某颗星不见了，这些现象，同真正的天象完全一样。 |
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