渾天儀是古代一種用來觀測天象的儀器,最早是由西漢民間天文學(xué)家落下閎發(fā)明的,后來經(jīng)過張衡的改進使之成為觀測天象最好的儀器,渾天儀的使用方法其實也很簡單,只要對準(zhǔn)測量的星星,根據(jù)指示的刻度就可以算出天體的赤緯,這應(yīng)該是世界歷史上最早的天文儀器之一了,對中國科技史影響也是非常大。
渾天儀是誰發(fā)明的?
渾天儀是渾儀和渾象的總稱,渾儀是用來測量天體球面坐標(biāo)的一種儀器,而渾象是古代用來演示天象的儀表,渾天儀發(fā)明者是閬中人落下閎,后又被我國東漢天文學(xué)家張衡所改進,中國現(xiàn)存最早的渾天儀是明朝時期,位于南京紫金山天文臺。
渾天儀的結(jié)構(gòu)組成:
渾象的構(gòu)造是一個大圓球上刻畫或鑲嵌星宿、赤道、黃道、恒穩(wěn)圈、恒顯圈等,類似天球儀。渾儀是一觀測儀器,內(nèi)有窺管,亦稱望管,用以測定昏、旦和夜半中星以及天體的赤道坐標(biāo),也能測定天體的黃道經(jīng)度和地平坐標(biāo)。渾儀由早期四游儀和赤道環(huán)組成。從漢代到北宋渾儀增加了黃道環(huán)、地平環(huán)、子午環(huán)、六合儀、白道環(huán)、內(nèi)赤道環(huán)、赤經(jīng)環(huán)等。北宋的沈括取消白道環(huán)、改變一些環(huán)的位置。元代郭守敬取消了黃道環(huán),并把原有的渾儀分為兩個獨立的儀器:簡儀和立運儀。
渾天儀怎么用?
渾儀從外到里可以分成三層,里面兩層可以轉(zhuǎn),最內(nèi)層有一個窺管,可以南北方向移動。整個渾儀的軸指向北天極,也就是與地球自轉(zhuǎn)軸平行。使用時,將窺管對準(zhǔn)想要測量的星星,窺管是空心的,指向星星的時候就可以穿過洞看到星星。最內(nèi)層有刻度,通過窺管指示的刻度,就可以讀出天體的赤緯,反應(yīng)天體在南北方向的位置。
同時,將第二層與最外層按照一定規(guī)律對齊,然后最內(nèi)層在倒數(shù)第二層上,在赤道環(huán)上就可以讀出天體的赤經(jīng),在黃道環(huán)上就可以讀出黃經(jīng)。這兩個量反應(yīng)東西方向的位置。我們可以看到渾儀上體現(xiàn)了常用的天文坐標(biāo)。最外層,地平圈和子午圈,是地平坐標(biāo);中間,天赤道,二分圈,二至圈,是赤道坐標(biāo),黃道,是黃道坐標(biāo)。
渾天儀有什么作用?
渾天說的代表人物,是東漢的太史令張衡,他不但是有名的文學(xué)家和反讖緯的思想家,也是杰出的科學(xué)家。張衡在西漢天文學(xué)家落下閎,耿壽晶等人創(chuàng)造的渾天儀的基礎(chǔ)上,設(shè)計了一種漏水轉(zhuǎn)渾天儀,這種渾天儀于順永建五年前創(chuàng)制,是早期的渾天儀。利用齒輪帶動渾象繞軸旋轉(zhuǎn),并使渾象的轉(zhuǎn)動與地球的周日運動相等,這樣就可以把當(dāng)時肉眼能觀測到的天體現(xiàn)象幾乎全部表示出來,這在當(dāng)時是一項了不起的創(chuàng)造,而在此基礎(chǔ)上,經(jīng)過后人的改進制造了世界上最早天文鐘,在中國科技史上書寫了光輝的一筆。