渾儀

中國(guó)科學(xué)院紫金山天文臺(tái)（即南京紫金山天文臺(tái)）于1934年9月建成，其前身是成立于1928年2月的國(guó)立中央研究院天文研究所.它是我國(guó)自己建立的第一個(gè)現(xiàn)代天文學(xué)研究機(jī)構(gòu)，被譽(yù)為“中國(guó)現(xiàn)代天文學(xué)的搖籃”.到南京紫金山天文臺(tái)參觀，人們會(huì)看到許許多多奇特的古代儀器，渾儀就是其中之一（如圖１）.

我們?cè)趫D１中所看到的渾儀建造于明代，是我國(guó)珍貴的文化遺產(chǎn).它高約2．75 ｍ，長(zhǎng)約2．48 ｍ，寬約2．46 ｍ，用青銅鑄成，結(jié)構(gòu)牢固，工藝華美，近看高大，遠(yuǎn)看玲瓏，是我國(guó)古代科學(xué)技術(shù)、冶鑄技巧、機(jī)械制造等方面高度發(fā)展的結(jié)晶，真是巧奪天工的天文儀器，罕見(jiàn)的藝術(shù)珍品.

渾儀是我國(guó)古代的一種天文觀測(cè)儀器，是以渾天說(shuō)為理論基礎(chǔ)制造的.渾天說(shuō)是我國(guó)古代的一種重要宇宙理論，認(rèn)為“渾天如雞子，天體圓如蛋丸，地如雞中黃”，也就是說(shuō)天是圓的，形狀像蛋殼，出現(xiàn)在天上的星星是鑲嵌在蛋殼上的彈丸，地球則是蛋黃，人們?cè)谶@個(gè)蛋黃上測(cè)量日月星辰的位置.渾儀將天的大圓分為365．25°，渾天旋軸兩端分別稱(chēng)為南極、北極，赤道垂直于天極，黃道斜交著天的大圓，黃赤道交角為24°.渾儀正是以此為基礎(chǔ)而設(shè)計(jì)的.

我國(guó)渾儀的發(fā)明大約是在公元前４世紀(jì)至公元前１世紀(jì)之間（即戰(zhàn)國(guó)中期至秦漢時(shí)期）.早期的渾儀比較簡(jiǎn)單，只有三個(gè)圓環(huán)和一根金屬軸（如圖２）.最外面的那個(gè)圓環(huán)固定在正南北方向上，叫做“子午環(huán)”；中間固定著的圓環(huán)平行于地球赤道面，叫做“赤道環(huán)”；最里面的圓環(huán)可以繞金屬軸旋轉(zhuǎn)，叫做“赤經(jīng)環(huán)”.赤經(jīng)環(huán)與金屬軸相交于兩點(diǎn)，一點(diǎn)指向北天極，另一點(diǎn)指向南天極.在赤經(jīng)環(huán)面上裝著一根望筒，可以繞赤經(jīng)環(huán)中心轉(zhuǎn)動(dòng)，用望筒對(duì)準(zhǔn)某顆星星，然后，根據(jù)赤道環(huán)和赤經(jīng)環(huán)上的刻度來(lái)確定該星在天空中的位置.后來(lái)，為了便于觀測(cè)太陽(yáng)、行星和月球等天體，歷代天文學(xué)家又對(duì)渾儀進(jìn)行了改進(jìn)，在渾儀內(nèi)又添置了幾個(gè)圓環(huán)，也就是說(shuō)環(huán)內(nèi)再套環(huán)，使渾儀成為多種用途的天文觀測(cè)儀器.到了唐代，天文學(xué)家李淳風(fēng)設(shè)計(jì)了一架比較精密完善的渾天黃道儀，整個(gè)儀器分為三層，外層叫六合儀，包括地平圈、子午圈和赤道圈；中層叫三辰儀，是由白道環(huán)、黃道環(huán)和赤道環(huán)構(gòu)成；里層叫四游儀，包括一個(gè)四游環(huán)和窺管.現(xiàn)存明制渾儀基本就是這種結(jié)構(gòu)，所不同的是取消了三辰儀中的白道環(huán)，而加上了二分環(huán)和二至環(huán).

在歲月滄桑中，渾儀飽經(jīng)風(fēng)霜.1900年八國(guó)聯(lián)軍進(jìn)占北京，德軍將渾儀搶到德國(guó)波茨坦，到1921年才歸還我國(guó)．“九一八”事變后，渾儀遷至南京紫金山，日軍占領(lǐng)南京后肆意損毀儀器，新中國(guó)成立后，這些儀器才得到很好的保護(hù).

責(zé)任編輯 蔡華杰