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【计量知识】世界上最早的“天文钟”:水运仪象台
 

提起中国古代的计时仪器
大家可能最先想到的是日晷、圭表
却不知西方最常用的机械钟表
最早也是来源于我国
下面介绍的就是
世界上最早的天文钟
水运气象台

 


水运仪象台


   北宋元祐年间,天文学家、机械学家苏颂领导了水运仪象台的研制,团队成员包括精通《九章算术》及天文学的韩公廉等太史局技术官员,是团队共同完成的。研制的水运仪象台是以漏刻水力驱动的,集天文观测、天文演示和报时系统为一体的大型自动化天文仪器。

 

  水运仪象台建成之后,苏颂一度辞官,潜心撰写了《新仪象法要》一书,此书是水运仪象台的设计说明书。苏颂撰写的《新仪象法要》是中华技术史上现存最早的水力运转天文仪器专著,证明了近代机械钟表的关键性部件——锚状擒纵器是中华民族的独创和率先发明的。

 

 

  根据《新仪象法要》的记载,水运仪象台(以宋代水矩尺计算)高是三丈五尺六寸五分(约12米),宽度是二丈一尺(约7米),水运仪象台其内部是以水为动力,集浑仪、浑象、报时为一体的,上窄下宽呈长方形的木结构建筑。

 

  上层——浑仪 水运仪象台的结构大致可以分为三层:上层是一个露天的平台,设有浑仪一座,用龙柱支持,下面有水槽以定水平;胍巧厦娓哺怯姓诒稳丈褂炅艿哪景逦荻,为了便于观测,屋顶可以随意开闭,构思比较巧妙。露台到仪象台的台基有七米多高。


  中层——浑象  中层是一间没有窗户的“密室”,里面放置浑象。天球的一半隐没在“地平”之下,另一半露在“地平”的上面,靠机轮带动旋转,一昼夜转动一圈,真实地再现了星辰的起落等天象的变化。


  下层——动力装置及报时、计时机构 下层包括报时装置和全台的动力机构等。设有向南打开的大门,门里装置有五层木阁,木阁后面是机械传动系统。通过齿轮传动系统与浑仪、浑象相联,使这座两层结构的天文装置环环相扣,达到与天体同步运行。

 

  水运仪象台的构思广泛吸收了以前各家仪器的优点,尤其是吸取了北宋初年天文学家张思训所改进的自动报时装置的长处;在机械结构方面,运用了水车、筒车、桔槔、凸轮、天平杆等一系列设备的机械原理,把观测、演示和报时设备集中起来,组成了一个整体,成为一部自动化的天文台。
   英国科技史家李约瑟曾说:“苏颂把钟表机械和天文观察仪器结合以来,在原理上已经完全成功”,因此,水运仪象台也被誉称为“世界时钟鼻祖”,标志着11世纪世界科技史上的最高成就。

华夏民族之文化,历数千载之演进,造极于赵宋之世。


 ————陈寅恪

 

来源:湖南计量园地

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