2020-08-21 16:26 來源:澎湃新聞·澎湃號·政務
紫金山天文臺不僅是我國現代天文學的搖籃,而且還濃縮了中國古代天文學的輝煌。
這裡完好地保存了明清兩代天文學家實測所用的五件古代儀器,其中明代正統年間鑄造的渾儀、簡儀和圭表最為珍貴,它們是現存的國內外絕無僅有的最大的古代青銅天文儀器。這些珍貴的天文儀器,共同凝聚著中華民族在古代天文學領域的智慧和創造力,是中國古代科技領先世界的有力證明。
渾儀
渾儀,是測量星體在天空中位置和運動的儀器,是我國傳統的測天儀器。早在戰國初年,我國就有了原始的渾儀,西漢天文學家洛下閎也曾製作過渾儀。隨著時代的推移,渾儀的製作越來越精密,結構越來越合理、適用。唐代天文學家李淳風創造了由三層同心圓環組成的渾儀,使渾儀結構臻於完善。此後歷代所造的渾儀都保持著這種科學結構。
紫金山天文臺內保存的明制渾儀主體由三層同心圓環組成,外層為三道固定不動的圓環,稱為「六合儀」;中層為四道圓環組成的一個整體,稱為「三辰儀」;內層是一平行雙環,中間夾裝一個方形窺管,可繞雙環圓心任意轉動,稱為「四遊儀」。窺管相當於現代的天文望遠鏡,通過窺管圓孔可以觀測天上的星辰,並可通過四遊、三辰兩儀圓環上的刻度測定天體的方位。這臺明制渾儀不僅是一架古老精密的科學儀器,也是一件精美絕倫的藝術珍品,它由四龍柱、一雲柱支撐,四角臺則以四雲山裝飾,造型緊湊協調,渾然天成。龍柱強健雄偉,盤旋上騰,雲山聳起,兩相呼應,相得益彰。基座四側刻鑄奇花異獸,線條流暢。
我國古代傳統標誌星體天文坐標的兩個基本數據--入宿度和去極度,就是用渾儀測定出來的,刊載於歷朝正史天文志和律曆志中,成為研究我國古代天文學發展歷史的珍貴資料。
簡儀
簡儀,是從渾儀簡化發展而來的測量天體的儀器。它解脫了渾儀的複雜圈環,各環組分別架立,在觀測時既避免了圈環互掩,又能作多種觀測。簡儀原由元代天文學家郭守敬創製,操作簡單易行,測量精度倍增,為我國天文儀器製造史上的一次飛躍。
紫金山天文臺內保存的明制簡儀,主要由被稱為「赤道坐標系」的斜向安置的一組環圈,(可以測定星體在天空中的赤道坐標值)和被稱為「地平坐標系」的直立安置的一組環圈(可測定星體的地平坐標值)兩部分組成。兩組環圈可同時進行觀測,互不幹擾,非常有效。
此臺簡儀造型疏朗開闊,全儀由四龍柱、四雲柱連接支撐,舒展而華貴,與渾儀可謂環肥燕瘦,競相生輝。
圭表
圭表,是我國最古老的傳統測天儀,早在3000多年前就已創製,其主要作用在於測量日影長度的變化,以確定一年四季二十四節氣的準確日期,從而制定出合乎天時並能指導農業生產的曆法。此外,由日影長度變化的周期還可測定出一年含有的天數(365.25天)。
紫金山天文臺內保存的明制圭表,由一臥圭、一立表組成,南北向水平擺置、面上有「尺」「寸」刻度的稱「圭」,垂直豎立於南端的銅柱則稱為「表」,表的上端有一圓孔,每當晴天正午,日光通過此孔,投影在圭面中央,其表度和日期可由圭上的刻度測出。
天球儀
紫金山天文臺除保存著明代天文儀器外,還有一件清代的天文儀器--天球儀。
天球儀古稱渾象,現代稱天球儀。東漢張衡、三國王蕃、南朝錢樂之都曾造過這種儀器。它的主體為一銅球,上面嵌滿銅釘,用以表現恆星和星座的位置,並能演示天體的周日運動。現存天球儀為清朝1903年的複製品,球徑三尺,嵌有1449顆銅釘,代表人類肉眼所能看見的1449顆較為明亮的星星。上面還刻有赤道、黃道以及用小點點表示的茫茫銀河。銅球安裝在軸上,可以旋轉;軸的兩端分別代表南北天極。它沿襲了中國古代的星名和星座劃分,整個儀體安裝在由子午圈和地平圈組成的框架中,兩圈分別刻以度分和12時32方位。天球儀用來演示天體的東升、西落,以及一年四季的晝夜長度變化,使觀者如臨其境,親身感受地球自轉的基本原理。(嵇刊/文 劉成賀/圖)
原標題:《【魅力江蘇】濃縮古代天文學之輝煌——探訪國立紫金山天文臺舊址(下)》
閱讀原文
特別聲明
本文為澎湃號作者或機構在澎湃新聞上傳並發布,僅代表該作者或機構觀點,不代表澎湃新聞的觀點或立場,澎湃新聞僅提供信息發布平臺。申請澎湃號請用電腦訪問http://renzheng.thepaper.cn。