發(fā)布時(shí)間: 2016年08月10日
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渾儀和簡(jiǎn)儀是一種什么儀器
到南京紫金山天文臺(tái)參觀,人們會(huì)看到兩架奇特的古代儀器。其中結(jié)構(gòu)復(fù)雜,環(huán)環(huán)相套的叫渾儀;兩組支柱支撐著雙環(huán)的叫簡(jiǎn)儀。它們是明代制造的,是我國(guó)珍貴的文化遺產(chǎn)。渾儀高約2.75米,長(zhǎng)約2.48米,寬約2.46米。簡(jiǎn)儀高約2.5米,長(zhǎng)約4.4米,寬約2.9米。都用青銅鑄成,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。在我國(guó)古代,渾儀是用來(lái)測(cè)量天體球面坐標(biāo)的一種儀器。在戰(zhàn)國(guó)時(shí)代已經(jīng)開(kāi)始制造了,不過(guò)那時(shí)不一定稱為渾儀。渾儀結(jié)構(gòu)復(fù)雜,是由一環(huán)套一環(huán)的同心圓環(huán)構(gòu)成,好像一個(gè)鏤空的球體,這些圓環(huán)分別代表地平圈、子午圈、赤道圈、赤經(jīng)圈、黃道圈和白道圈。東漢時(shí)的天文學(xué)家張衡說(shuō)過(guò):“立圓為渾”,因此稱這種儀器為渾儀。 渾儀在應(yīng)用過(guò)程中,不斷得到改進(jìn),但總的思路是增多圓環(huán),致使結(jié)構(gòu)愈加復(fù)雜,遮擋星空的范圍增多,影響觀測(cè)。此外,要求多重圓環(huán)安裝要同心,這是十分困難的,由此導(dǎo)致渾儀產(chǎn)生偏心差。到了北宋,科學(xué)家沈括首先在渾儀上取消了白道環(huán),開(kāi)辟了渾儀向簡(jiǎn)化方向發(fā)展的新途徑。到了元代,郭守敬、王恂等科學(xué)家在沈括的基礎(chǔ)上對(duì)渾儀又進(jìn)行了大規(guī)模改進(jìn),創(chuàng)造了新的簡(jiǎn)儀,簡(jiǎn)儀進(jìn)一步取消了黃道環(huán)。這樣,簡(jiǎn)儀從渾儀的復(fù)雜結(jié)構(gòu)中分離出來(lái),分解成由赤道環(huán)和赤經(jīng)環(huán)組成的赤道經(jīng)緯儀和由地平環(huán)及地平經(jīng)環(huán)組成的地平經(jīng)緯儀兩個(gè)獨(dú)立的儀器。這樣的簡(jiǎn)儀結(jié)構(gòu)十分簡(jiǎn)單,大大增加了觀測(cè)的視野,克服了渾儀的兩個(gè)最大缺陷,大大提高了觀測(cè)精度。赤道經(jīng)緯儀和地平經(jīng)緯儀是分裝在同一個(gè)長(zhǎng)方形的銅基座上,總稱為簡(jiǎn)儀。觀測(cè)時(shí)只要轉(zhuǎn)動(dòng)赤道經(jīng)緯儀的赤經(jīng)雙環(huán)和窺管,就可以觀測(cè)到天球上任何位置的星星,并從赤經(jīng)雙環(huán)刻度上讀得該天體的去極度。至于天體的赤經(jīng)值,則可在轉(zhuǎn)動(dòng)南端的赤道環(huán)上求得。簡(jiǎn)儀的地平經(jīng)緯儀實(shí)際上是一個(gè)新的創(chuàng)造。觀測(cè)時(shí),只要轉(zhuǎn)動(dòng)立運(yùn)雙環(huán)和窺管,就可以測(cè)得任一天體的方位角和高度角。在歲月滄桑中,渾儀和簡(jiǎn)儀飽經(jīng)風(fēng)霜。1900年八國(guó)聯(lián)軍進(jìn)占北京,法軍將簡(jiǎn)儀搶到法國(guó)大使館,過(guò)了幾年才歸還;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,渾儀和簡(jiǎn)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)。
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