浑天仪

Hun tian yi

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。

浑天仪的理论背景

浑天说是中国古代的一种重要宇宙理论,认为“浑天如鸡子,天体圆如蛋丸,地如鸡中黄”,天内充满了水,天靠气支撑着,地则浮在水面上。浑仪和浑象是反映浑天说的仪器,即是“物化”和“浑天说”。

浑天仪的组成构造

浑天仪是浑象和浑仪的总称。

浑象

浑象的构造是一个大圆球上刻画或镶嵌星宿、赤道、黄道、恒隐圈、恒显圈等,类似天球仪。

浑仪

浑仪是一观测仪器,内有窥管,亦称望管,用以测定昏、旦和夜半中星以及天体的赤道坐标,也能测定天体的黄道经度和地平坐标。浑仪由早期四游仪和赤道环组成。从汉代到北宋浑仪增加了黄道环、地平环、子午环、六合仪、白道环、内赤道环、赤经环等。北宋的沈括取消白道环、改变一些环的位置。元代郭守敬取消了黄道环,并把原有的浑仪分为两个独立的仪器:简仪和立运仪。

浑天仪的历史发展

中国天文学发展的历史是悠久的。到汉代已有盖天、宣夜和浑天等学派。盖天说认为,天如盖,盖心是北极,天盖左旋,日月星辰右转。宣夜说认为天无定形,日月星辰“自然浮生虚空之中”,并不附着于“天体”之上。浑天说认为天如蛋壳,地如蛋黄,天地乘气而立,载水而行。

宣夜说后来不幸失传了,盖天、浑天两说并行,竞相争鸣,比较科学的浑天说渐占上风。同时,观测天象的仪器也不断出现,如武帝时洛下闳制造了浑天仪,宣帝时耿寿昌又造了浑天仪,和帝时崔瑗的老师贾逵更制造了黄道铜仪。

张衡继承和发展了前人的成果。任太史令后,他更加勤奋地“研核阴阳”,终于“妙尽璇玑之正”。元初四年(公元117年),一件成就空前的铜铸浑天仪,被张衡造了出来。浑天仪主体是几层均可运转的圆圈,最外层周长一丈四尺六寸。各层分别刻着内、外规,南、北极、黄、赤道,二十四节气,二十八列宿,还有“中”、“外”星辰和日、月、五纬等等天象。仪上附着两个漏壶,壶底有孔,滴水推动圆圈,圆圈按着刻度慢慢转动。于是乎各种天文现象便赫然展现在人们眼前。这件仪器被安放在灵台大殿的密室之中。夜里,室内人员把某时某刻出现的天象及时报告给灵台上的观天人员,结果是仪器上、天上所现完全相符。

铜仪的两侧附有玉虬(龙)各一,吐水入壶,左为夜,右为昼。壶上分别立着金铜仙人和胥徒,“皆以左手抱箭,右手指刻,以别天时早晚”。更有妙者:台阶下还有内装机关与两壶相联的瑞轮、荚,靠着滴水的推动,依照月亮出入圆缺的变化,不停地旋转开合,表示着朔、望、弦、晦等日期,有如活动日历一般,可见这件浑天仪及其附器,与近世的假天仪有许多相似之处。在此仪诞生的前一年,张衡先用竹篾制成一个模型,名曰“小浑”,进行了一系列的试验和校正,然后才铸作大仪。浑天仪是张衡血汗的结晶。他接着写了《浑天仪图注》和《漏水转浑天仪注》两本说明书,又撰成《灵宪》一部,绘制《灵宪图》一份。

有关浑天仪的其他内容