我們都知道，中國有「四大發明」，即造紙術、指南針、火藥及印刷術，但其實還有一個被學界所公認的「第五發明」，那就是「水運渾天儀」。
(本文所有圖片，全部來自網絡，感謝原作者，如侵犯您的權利，請聯繫本號作者刪除。圖片與內容無關，請勿對號入座）在900多年後的今天，科學家們歷經數十年，才成功的複製出來，那「水運渾天儀」究竟是什麼呢？科學家們為何難以複製成功的呢？今天小編就來給您揭秘，看看這段歷史背後鮮為人知的故事。據史料記載，在北宋元祐元年，即公元1089年，皇帝宋哲宗下令在全國招募能工巧匠，準備製造一臺可以計時的儀器，而任務的主要負責人就是當時著名的天文學家蘇頌。歷經七年世間，蘇頌在前人的研究成果上，終於成功的製作一臺巨大（12米高）的水力計時器，即水運渾天儀。
但可惜的是，在公元1126年，金兵南下發生「靖康之亂」，水運渾天儀也難逃厄運被金兵破壞的命運。自此之後，水運渾天儀不僅成了歷史，而且還是後世科學家們難以企及的一個「神」器，有讀者會問了，水運渾天儀究竟有什麼「厲害」之處呢？在《新儀象法要》中記載，水運渾天儀主要由三部分組成，最上面的是渾天儀，用於觀測天象，中間是渾象，用於模擬天體的運動軌跡，最下層就是核心部件——使渾儀，用於計時。而它的原理其實也並不複雜，就是渾象隨天體運動而轉動，然後帶動使渾儀轉動計時，同時在渾儀上按照子、醜、寅、卯等十二時辰劃分刻度，並且每一刻鐘（15分鐘），就有小木人擊鼓一次，每1個小時，就有小木人打鈴一次。
蘇頌為了讓小木人準確報時，便在使渾儀中安裝了一個巧妙的設置，也就是現在鐘錶的核心系統——擒縱裝置，利用旋轉水車的原理，為小木人提供動力，使得整個裝置保持勻速轉動，每天的誤差不超過10秒。關於水運渾天儀的製造和原理，其實在古代文獻中都有詳細的記載和說明，但是在蘇頌之後，卻沒有一人能將其復原，比如南宋的袁惟幾，曾是蘇頌的助手，還有蘇頌之子蘇攜，大儒朱熹等等，全都以失敗告終。
時間一轉眼，就到了近代，隨著國際科學交流的不斷增多，世界上其他國家的科學家，也開始嘗試複製水運渾天儀，比如著名的英國科技歷史學家李約瑟教授，日本的精工表公司等，他們花了將近10年時間才複製出水運渾天儀，但最後的結果卻不算成功，因為都不能正常運轉。難道水運渾天儀難度太高，就不能被復原嗎？究竟是古定勝今，還是今定勝古？科學家們的回答是後者。因此成功複製水運渾天儀的重擔，也就落到了我國科學的肩膀上。自新中國成立後，我國科學就開始對複製工作，展開了孜孜不倦的研究和嘗試。
首先科學家們研究了文獻史料，根據《四庫全書》，《新儀像法要》中記載，復原了當年蘇頌製造水運渾天儀的全部圖紙，而且還包括其中最關鍵的部件——擒縱裝置（擒縱機構是一種機械能量傳遞的開關裝置，這個開關受計時基準的控制，以一定的頻率開關的主傳動鏈 ）是如何起到精準的作用的，有了更充分的認識。我國的科學家繪製完圖紙之後，就開始藉助計算機建立數學模型，對水運渾天儀的全部部件進行逐個分析。這套水運渾天儀的99%的部件的工作原理，都被搞明白之後，就到了最關鍵的擒縱裝置。
科學家們進行反覆的實驗測算，同時還複製出渾天儀所用的擒縱裝置，讓其一邊運行，一邊調整，最終就克服了樞輪控制系統卡殼或者是不均勻的難題。接下來就是對全部部件的組合安裝，經過近萬次的實驗模擬，水運渾天儀的最後成型，已經到了水到渠成的階段。最後擔任複製任務的科學家，在國家天文臺專家的協助之下，根基天體運動的知識和原理，最終在2015年，成功複製出了可以準確運行的水運渾天儀。
水運渾天儀，無疑是中國最偉大的發明之一，尤其是擒縱裝置，如果沒有蘇頌的發明，世界上或許就不會有如此紛繁多樣的鐘表，因為鐘錶的核心系統就是擒縱裝置，而水運渾天儀也可以稱作是世界機械鐘錶的始祖。現代科技雖然高超，但古代先民們的智慧，也是不容忽視的，否則在如今科技發達的社會，為什麼複製一個幾百年前的水運渾天儀，要耗費幾代人幾十年的時間呢？華夏真的是一個睿智的民族，而我們應該為祖先的探索精神，感到無比的驕傲和自豪。