漏水轉渾天儀
漏水轉渾天儀
漏水轉渾天儀簡稱渾天儀,為東漢科學家張衡於公元117年設計並製造的一件天文儀器,屬水運渾象,是有明確歷史記載的世界上第一架用水力發動的天文儀器。儀器通過轉動機械,把渾象和漏壺徠結合起來,以漏壺流水控制渾象,使它與天球同步轉動,以顯示星空的周日視運動。漏水轉渾天儀還有一個附屬機構即瑞輪冥菜,由傳動裝置和渾象相連,實現機械日曆功能。中國現存最早的渾天儀製造於明朝,陳列在南京紫金山天文台。
在漢代以前,中國的宇宙理論,大體分為三種,分別是蓋天說、宣夜說和渾天說。渾天說從漢代開始以後的千餘年中長期廣泛流行,支配著歷代的天文觀測和曆法的指定。渾天說認為地在天之中,天似蛋殼、地似蛋黃,日月星辰附著在天殼之上,隨天周日旋轉。為了演說渾象並觀測天體方位,西漢耿壽昌發明了渾天儀。
張衡在其著作《渾天儀注》中對“渾天說”作出解釋:天球像一個雞蛋,就像弩弓上的彈丸一樣圓;而地就像雞蛋黃,獨處在蛋的中央。天大而地小,天球內的下部有水。天靠氣支撐著,地則浮在水面上。
漏水轉渾天儀用一個直徑四尺多的銅球,球上刻有二十八宿、中外星官以及黃赤道、南北極、二十四節氣、恆顯圈、恆隱圈等,成一渾象,再用一套轉動機械,把渾象和漏壺結合起來。以漏壺流水控制渾象,使它與天球同步轉動,以顯示星空的周日視運動,如恆星的出沒和中天等。它還有一個附屬機構即瑞輪冥菜,是一種機械日曆,由傳動裝置和渾象相連,從每月初一起,每天生一葉片;月半后每天落一葉片。
漏水轉渾天儀完整的演示渾天說思想。漏水轉渾天儀所用的兩級漏壺是現今所知最早的關於兩級漏壺的記載。漏水轉渾天儀對中國後來的天文儀器影響很大,唐宋以來就在它的基礎上發展出更複雜更完善的天象表演儀器和天文鐘。遠在一千八百多年前的時候,中國古人就可以造出這樣複雜的儀器是很值得自豪的。但是,這套複雜的傳動系統因為年代久遠沒有能夠流傳下來。
徠2014年南京青年奧林匹克運動會開幕式利用漏水轉渾天儀引燃聖火。