为什么中国宋代的水运浑天仪比西方古希腊的天文仪器还笨重

发布时间: 2023-05-09 18:01:05 来源: 励志妙语 栏目: 经典文章 点击: 97

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为什么中国宋代的水运浑天仪比西方古希腊的天文仪器还笨重

浑天仪干嘛用的

浑天仪干嘛用的

浑天仪是浑仪和浑象的总称.浑天仪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.它们是我国东汉天文学家张衡所制的.西方的浑天仪最早由埃拉托色尼于公元前255年发明.葡萄牙国旗上画有浑仪.自马努埃一世起浑天仪成为该国之象征.

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。

造句:

(1) 张衡还制造出了世界上第一架测量天体位置的水运浑天仪,凡是已知的重要天文现象,都刻在这架仪器上。

(2) 经过多年的观察,他研制了一架“浑天仪”.凡是知道的重要天文现象,都刻在“浑天仪”上了.

(3) 人们可以通过浑天仪观测到日月星辰运行的情况。

(4) 梁令瓒为唐代开元集贤院学士,曾与僧一行合作设计过浑天仪,是一个学者暨画家。

(5) 其中汉朝张衡知名度最高,因他既是天文学家,又是浑天仪和候风地动仪的发明者。

漏水转浑天仪简称浑天仪。为东汉科学家张衡创制的一件天文仪器。是一种水运浑象。用一个直径四尺多的铜球,球上刻有二十八宿、中外星官以及黄赤道、南北极、二十四节气、恒显圈、恒隐圈等,成一浑象,再用一套转动机械,把浑象和漏壶结合起来。以漏壶流水控制浑象,使它与天球同步转动,以显示星空的周日视运动,如恒星的出没和中天等。它还有一个附属机构即瑞轮冥菜,是一种机械日历,由传动装置和浑象相连,从每月初一起,每天生一叶片;月半后每天落一叶片。
漏水转浑天仪对中国后来的天文仪器影响很大,唐宋以来就在它的基础上发展出更复杂更完善的天象表演仪器和天文钟

在国内,为什么天文学所遇到的阻力十分巨大?

中国古代的天文学成就也还体现在具有东方特色的宇宙理论上。宇宙理论是我国古代天文学的重要组成部分,也是浑天仪制作的理论根据。自远古以来,我国先民就相信宇宙的基本结构是天盖地承。春秋战国时期,这种看法精致化为一种盖天说的宇宙理论。盖天说认为,天和地是两个同心半球,之间相距八万里,北极是天球的中央,日月星辰附着天而平转。盖天说比较直观,但不能很好地解释观测到的天象。所以春秋战国时又孕育了另外两种宇宙理论—浑天说和宣夜说,并在汉代形成完整的理论浑天说认为天是一个完整的球,地球处于天球之中,如同蛋黄居于鸡蛋之中一样,恒星处在天球之上,而日月五星则游离于天球附近。浑天说是一种以地球为中心的宇宙理论,但在当时,它比其他宇宙理论能更好地说明天体运动,因此在我国古代宇宙理论中居主导地位,影响也最大。宜夜说与盖天说、浑天说相对立,它反对有固定的天球,主张宇宙处处充满无边无涯的气体,日月星辰在其中漂浮游动。宣夜说显然已有宇宙无限的观念萌芽,这在哲学上有一定意义,但它过于思辨,无法用其指导天象观测,所以其科学价值不大

地动仪

中国古代天文学的成就又具体体现在灿若星辰的古代天文学家身上。自秦汉以来,我国出现了一大批杰出的天文学家,其中尤以张衡、祖冲之、一行和郭守敬贡献最大。东汉张衡是一位具有多方面才能的科学家,他的成就除天文学外,还涉及地震学、数学、机械技术以及文学艺术等许多领域。他作为一位天文学家,最突出的贡献是系统阐述浑天说和制造漏水转浑天仪

这台浑天仪是一种以水为动力的演示天球星象运动的表演仪器,它开创了我国天文学制造水运仪象的传统。他对地震学最突出的贡献是发明了候风地动仪。根据20世纪60年代中国科技工作者王振铎研究,张衡的候风地动仪形似酒橄,搏外附有8条龙,龙首朝着8个方向;龙口中含有一粒铜丸;地面上有8只昂首张口的蟾蛛。

搏中一根高而细的铜柱,一旦发生地震,铜柱顺着震动的方向倒向一条龙,该龙口中的铜珠落入蟾蛛口中,观测者即可得知地震的时间和方向。据记载,地动仪确实探测到了公元138年在甘肃发生的一次地震,而国外到19世纪才真正能用仪器观测地震。从这个意义上讲,张衡制造的候风地动仪应是世界上的地震仪之祖。

可能觉得天文学应用成果不是很明显吧。
天文学对于国内情况来说还是比较小众
有吗,我觉得国内天文学发展的也挺好的。
因为人们的看法还是比较保守的,天文学对于他们是一种挑战

古代测量时间仪器不足

在历史进程中,我们的祖先在不同的时期发明和制造了各种适应当时社会经济发展和人们生活需求的计时器。其中主要有圭表、日晷、漏刻(见图)、机械计时器等。

圭表

圭表是我国最古老的一种计时器,古代典籍《周礼》中就有关于使用土圭的记载,可见圭表的历史相当久远。圭表是利用太阳射影的长短来判断时间的。它由两部分组成,一是直立于平地上的测日影的标杆或石柱,叫做表;一为正南正北方向平放的测定表影长度的刻板,叫做圭。既然日影可以用长度单位计量,那么光阴之“阴”,及时间的长短,,用“分”、“寸”表达就顺理成章了。

日晷

日晷也是通过观测日影计时的仪器,主要是根据日影的位置以确定当时的时辰或刻数。从出土文物来看,汉以前已使用日晷,在机械钟表传入中国之前,日晷一直是通常使用的计时器。日晷的主要部件是由一根晷针和刻有刻线的晷面组成,随着太阳在天空运行,晷针的投影像钟表的指针一样在晷面上移动,就可以指示时辰。

漏刻

圭表和漏刻都是用太阳的影子计算时间的,然而遇到了阴雨天或黑夜便失去作用了,于是一种白天黑夜都能计时的水钟便应运而生,这就是漏刻。漏,是指漏壶;刻,是指刻箭。箭,则是标有时间刻度的标尺。漏刻是以壶盛水,利用水均衡滴漏原理,观测壶中刻箭上显示的数据来计算时间。作为计时器,漏刻的使用比日晷更为普遍。我国古代诸多文人骚客留下了许多有关漏刻的富有诗情画意的章句。如唐代诗人李贺:“似将海水添宫漏,共滴长门一夜长。”宋代苏轼:“缺月挂疏桐,漏断人初静。”在机械钟表传入中国之前,漏刻是我国使用最普遍的一种计时器。

机械计时器

单纯利用水的流动来计时有许多不便,人们逐渐发明了利用水做动力,以驱动机械结构来计时。公元前117年,东汉的张衡制造了大型天文计时仪器——水运浑天仪,初步具备了机械性计时器的作用。随后历代都相继制作了附设有计时装置的仪器,其中宋代苏颂制造的水运仪象台,把机械计时装置的发展推倒了一个新的高峰,水运仪象台的计时机械部分可以按时刻使木偶出来击鼓报刻,摇铃报时,示牌报告子、丑、寅、卯十二个时辰等。

这类计时器尚不能算是独立的计时器,还是天文仪器与计时仪器的混合体,至十四世纪六十年代,我国的机械计时器已脱离了天文仪器而独立,不但具有传动系统-齿轮系,而且还有擒纵器,如果再进一步,就可能出现完全现代意义上的钟表。但遗憾的是,功亏一篑,中国没能做到这一点,最终机械钟表还是从西方引进。

除上述几种主要的计时器外,还有其他一些计时方法。如,香篆、沙钟、油灯钟、蜡烛钟等。

考察古人的时间观念,可以从两个方面加以观查:一是古人对时间科学划分后制定的计时制;二是古人把时间、计时仪器和国家法制、政权兴衰相联系。

我国古代制定、沿用自成体系的计时法。百刻计时法最古老,使用的时间也最长。大约西周之前(公元前十一世纪),古人就把一昼夜均分为一百刻(一刻等于14.4分)。汉代(前206-公元220)除使用百克制外,还应用以太阳方位计时的方法,到隋唐(公元581-907)时,太阳方位计时衍生为十二时辰计时,百克制与十二时辰计时法并用。直到明末清初(十七世纪),西方机械钟表传入后,我国才改用一天二十四小时的计时法,但十二时辰仍沿用,每个时辰两小时。为和二十四小时计时法相一致,我国古老的百克制演变为九十六克制,一个时辰内分为八刻、一小时内分为四刻,这样一昼夜就为九十六刻,与世界通用的计时法相一致。

此外,我国古代还使用独特的夜间计时方法,这就是“更”。“更”是计时单位,一夜分五更,每更时间长短依夜的长短而定
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中国古代计时器的水运浑天仪

古代文献中有汉武帝时(公元前140~前87)洛下闳、鲜于妄人作浑天仪之说,但未提到它的结构。
《晋书·天文志》记载东汉张衡 (公元78~139)制造浑天仪,说在密室中用漏水驱动,仪器指示的星辰出没时间与天文观察的结果相符。
《新唐书·天文志》对唐开元十三年(725)僧一行和梁令瓒设计的浑天仪有较详细的记述。仪器上分别装有日、月两个轮环,用水轮驱动浑象。浑象每天转一周,日环转1/365周,仪器还装有两个木偶,分别击鼓报刻,是一座上狭下广的木建筑。
水运浑天仪是一具依靠水力而使其运转,能模仿天体运行的仪器,并可以测定时间。这个浑天仪改进了汉代科学家张衡的设计,注水激轮,令其自转,昼夜一周,除了表现星宿的运动以外,还能表现日升月落,当然比张衡的水运浑象仪更加精巧、复杂了。所以,当水运浑天仪造成之后,置于武成殿前,文武百僚观看后,无不为其制作精妙,测定朔望、报告时辰准确而叹服,共称其妙。
特别需要提出的是在水运浑天仪上,还设有两个木人,(相关文物遗迹“商州铜佛龛”)用齿轮带动,一个木人每刻(古代把一昼夜分为一百刻)自动击鼓,一个木人每辰(合现在两个小时)自动撞钟。这两个木人当然应该说是运用机械原理而制成的古代机器人。这是一个十分巧妙的计时机械,是世界上最早的机械时钟装置,是现代机械类钟表的祖先,比公元1370年西方才出现的威克钟要早六个世纪,这充分显示了中国古代劳动人民和科学家的聪明才智。
尽管这架水运浑天仪在使用了一段时间后,便因铜铁渐涩,不能自转而进入博物馆了。但是,僧一行和梁令瓒却以获得天文钟的发明权而永垂史册。英国著名科技史家李约瑟博士在《中国科学技术史》第四卷中说:僧一行和梁令瓒所发明的平行联动装置,实质上就是最早的机械时钟,是一切擒纵器的祖先,走在欧洲14世纪第一具机械时钟的前面;西方关于钟表装置是14世纪早期欧洲的发明这一说法,是完全错误的。
水运浑天仪上刻有二十八宿,注水激轮,每天一周,恰恰与天体周日视运动一致。水运浑天仪一半在水柜里,柜的上框,有如地则自然撞钟。整个水运浑天仪既能演示日、月、星辰的视运动,又能自动报时,有二木人,每刻(古代把一昼夜分做一百刻=0.24小时=14,4分钟)击鼓,每时辰(合现在两小时)撞钟。这是世界上最早将擒纵装置应用于计时,比外国自鸣钟的出现早了六百多年。一行等人的成就又超过了张衡。(也是最早的报时机器人)。
一行等以新制的黄道游仪观测日月五星的运动,测量一些恒星的赤道坐标和对黄道的相对位置,发现这些恒星的位置同汉代所测结果有很大变动。

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