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水运仪象台和假天仪

[拼音]:Shuiyun Yixiangtai he Jiatianyi

北宋科学家苏颂主持建造的两件有机械操纵的大型天文仪器。我国远在汉唐,曾制造利用水力激转水轮带动浑象的天文仪器。到宋代,苏颂在汴京(今河南开封)建成水运仪象台和假天仪各一种。宋代以前的创制,由于文献不足,原物无存,而苏颂的创制虽然也遭到同样的命运,却因著有专书得以传世。

水运仪象台的设计

苏颂在设计之初,首先是罗致人才,访问到有机械工程技术的韩公廉,启奏录用。并组织天文研究机关太史局中能胜任的星官和年轻生员,通力合作,从宋哲宗元祐元年(1086)开始设计,到元祐三年,先后制成小样,并完成大木作的工程。绍圣元年至三年(1094~1096),撰成《新仪象法要》。该书图文并茂,有工程图、星图等六十三种,从而保存了全部做法,同时也反映了宋代工艺科学水平。

根据 1958年和 1962年复原这二种仪器模型的认识:水运仪象台总体高度为十二米强,台基正方形,底层前后设门户;后门内为一组用一人搬转水车,提水注入漏壶,保持漏壶水的衡定流量,使壶水流嘴注入大枢轮辋上的水戽。在枢轮上和壶架旁装有一组为近代钟表中擒纵器的机械,用来控制枢轮,做间歇的运转,水戽共计三十六个。根据模型(五比一)初步试验,每二十五秒钟,落水一戽,一刻钟枢轮转一周,二十四小时,转九十六周。底层前门内(南向)装有多层仅具立面的更楼,楼的后面装有如走马灯的机轮,用以报时。机轮四围,分层挂有小木人并装有箭筹拔子,从钟楼立面各层门内,可窥见指示时间的小木人所持的时辰牌,楼后并设有活臂小木人,按时击钟鼓。台的中层设浑象一座,在台的顶层置有浑仪,仪上木屋顶板可以开合,以备观测全台的运动,是以底层大枢轮的轮轴,以间歇运转传动齿轮、机轴、凸轮、拔子等,带动机轮、浑象、浑仪、望筒等全台设备,按时运转。

假天仪的创造

据《玉海》卷四《天道仪象》条引《通略》,记苏颂等当时曾受浑仪小样的启发,制成一种表演天体运行的仪器,即今所谓假天仪。它是模仿浑象的球体,在球面上“因星凿窍”,球面设门,人座球中,自动搬转球体,任意观察星宿出没和中天。这种供表演的仪器,欧洲是在公元1644年由科特尔普制造,赠于俄国彼得大帝。该仪现存列宁格勒陈列馆。当代的欧洲科技史学家,都认为苏颂等人的创造,是欧洲天文钟和假天仪的先驱,早于西方数百年。

苏颂(1020~1101),泉州南安(今属福建)人。他和王安石同榜进士登第,为欧阳修所赏识。任馆阁校勘九年,博览秘阁藏书,能记诵默写。他治学主张“探源综妙”,“验之实事”。晚年执朝政七年,回避当时政争,而潜心天文、格致、本草等学,成为宋代杰出的科学家之一。封魏公,故称苏魏公。有文集《苏魏公集》传世。其子苏象先录其平日谈话,为《丞相魏公谭训》。

参考书目

王振铎:《揭开了我国“天文钟”的秘密》,《文物参考资料》1958年第9期。

王振铎:《我国最早的假天仪》,《文物》1963年第3期。

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