吴雪丹:有关浑天仪的详细资料
朱美的回答:
浑天仪是浑仪和浑象的总称。浑仪是测量天体球面坐标的一种仪器,而浑象是古代用来演示天象的仪表。它们是我国东汉天文学家张衡所制的。西方的浑天仪最早由埃拉托色尼于公元前255年发明。 葡萄牙国旗上画有浑仪。自马努埃一世起浑天仪成为该国之象征。 西方的浑天仪 浑仪模仿肉眼所见的天球形状,把仪器制成多个同心圆环,整体看犹如一个圆球,然后通过可绕中心旋转的窥管观测天体。浑仪的历史悠久,有人认为西汉落下闳、鲜于妄人、耿寿昌都造过圆仪,东汉贾逵、傅安等在圆仪上加黄道环,改称“黄道铜仪”。早期结构如何已没有记载。而最早有详细结构记载的是东晋史官丞南阳孔挺在光初六年,即公元323年所造的两重环铜浑仪,这架仪器由六合仪和四游仪组成。到了唐贞观七年,即公元633年,李淳风增加了三圾仪,把两重环改为三重仪,成为一架比较完备的浑仪,称为“浑天黄道仪”。 唐朝以后所造的浑仪,基本上与李淳风的浑仪相似,只是圆环或零部件有所增减而已。随着浑仪环数的增加,观测时遮蔽的天区愈来愈多,因此,从北宋开始简化浑仪,到了元朝郭守敬则对浑仪进行彻底改革,创制出简仪。 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”。通常认为浑象最初是由西汉耿寿昌创制。东汉张衡的浑象是他设计的漏水转浑天仪的演示部分。以后,天文学家还多次制造过浑象,并且和水力机械联系在一起,以取得和天球周日运动同步的效果。唐代的一行和梁令瓒,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。 应该说是被张衡改进过。
电脑科技的回答:
我国古代使用的的天体测量仪器主要有浑仪、简仪等;表演天体视运动的仪器主要是浑象等。 (1)浑仪(上古时称璿玑玉衡,简称玑衡。) 浑仪是以浑天说为理论基础制造的测量天体的仪器。 著名的浑仪 浑仪是中国古代用于测量天体球面坐标的观测仪器。它是由一重重的同心圆环构成,整体看起来就像一个圆球。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,比古希腊约早60年。 浑仪的最基本构件是四游仪和赤道环。四游仪由窥管和一个双重的圆环组成。窥管是一根中空的管子,类似于近代的天文望远镜,只是没有镜头。 双重圆环叫四游环,也叫赤经环,环面上刻有周天度数,可以绕着极轴旋转,窥管夹在四游环上,可以在双环里滑动。转动四游环,并移动窥管的位置,就可以观测任何的天区。赤道环在四游环外,上亦刻有周天度数,固定在与天球赤道平行的平面上。这样,就可以通过窥管观测到待测量的天区或星座,并得出该天体与北极间的距离,称“去极度”,以及该天体与二十八宿距星的距离,称“入宿度”。去极度和入宿度是表示天体位置的最主要数据。 浑仪的改进和完善,经历了一个由简而繁,而又由繁而简的历程。从汉代到北宋,浑仪的环数不断增加。首先增加的是黄道环,用以观测太阳的位置。接着又增加了地平环和子午环,地平环固定在地平方向,子午环固定在天体的极轴方向。这样,浑仪便形成了二重结构。唐代起,浑仪又发展成三重结构。最外面的一层叫六合仪,由固定在一起的地平环、子午环和外赤道环组成,因东西、南北、上下6个方向叫六合,故名。第二重叫三辰仪,由黄道环、白道环和内赤道环组成,可以绕极轴旋转。其中白道环用以观测月亮的位置。最里层是四游仪。北宋时,又增加有二分环和二至环,即过二分(春分、秋分)点和二至(夏至、冬至)点的赤经环。 多重环结构的浑仪虽是一杰出的创造,在天文学史上也起过重要的作用,但其自身也存在着两大缺陷。一是要把这么多的圆环组装得中心都相重合,十分困难,因而易产生中心差,造成观测的偏差。一是每个环都会遮蔽一定的天区,环数越多,遮蔽的天区也越大,这就妨碍观测,降低使用效率。 为解决这两个缺陷,从北宋起即开始探索浑仪的简化途径。这个浑仪改革的途径由北宋的沈括开辟,元代的郭守敬完成。沈括由两个方面进行改革,一是取消白道环,借助数学方法来推算月亮的位置;一是改变一些环的位置,使遮蔽的天区尽量减少。而郭守敬又取消了黄道环,并把原有的浑仪分为两个独立的仪器,即简仪和立运仪。 简仪由四游仪、赤道环和百刻环组成。赤道环的位置移至旋转轴的南端,这一方式,至今在各国的天文台上安装望远镜时,还广泛地被采用。百刻环的安装是一创新,环上等分成100刻,分为12个时辰,每刻又分作36分。 它固定在赤道环内,既可承托赤道环,又可得到真太阳时的读数。四游仪窥管两端各设有十字线,这是后世望远镜中十字丝的肇始。 立运仪与简仪装于同一底座上,由两个圆环组成。一个是平铺的“经纬环”,代表地平环,环面上刻有方位。一个是“立运双环”,中夹有窥管,可测量天体的地平经度和纬度。 简仪和立运仪的设计和制造,在世界上领先300多年。近代天文台的赤道装置,测量仪器经纬仪等,都可从中找到其原始形态。