世界上最古老的天文鐘叫什么？水運(yùn)儀象臺(tái)意義

水運(yùn)儀象臺(tái)是中國古代一種大型的天文儀器，由宋朝天文學(xué)家蘇頌等人創(chuàng)建。它是集觀測(cè)天象的渾儀、演示天象的渾象、計(jì)量時(shí)間的漏刻和報(bào)告時(shí)刻的機(jī)械裝置于一體的綜合性觀測(cè)儀器，實(shí)際上是一座小型的天文臺(tái)。這臺(tái)儀器的制造水平堪稱一絕，充分體現(xiàn)了我國古代人民的聰明才智和富于創(chuàng)造的精神。

　　水運(yùn)儀象臺(tái)的簡介

　　宋元祐元年（公元1086年）開始設(shè)計(jì)，到元祐七年全部完成。它是中國古代的卓越創(chuàng)造。其中的擒縱器是鐘表的關(guān)鍵部件。因此，英國科學(xué)家李約瑟等人認(rèn)為水運(yùn)儀象臺(tái)“可能是歐洲中世紀(jì)天文鐘的直接祖先”。整座儀器高約12米，寬約7米，是一座上狹下廣、呈正方臺(tái)形的木結(jié)構(gòu)建筑。其中渾儀等為銅制。全臺(tái)共分三隔。下隔包括報(bào)時(shí)裝置和全臺(tái)的動(dòng)力機(jī)構(gòu)等。中隔是間密室，放置渾象。上隔是個(gè)板屋，中放渾儀。這臺(tái)儀器的制造水平堪稱一絕，充分體現(xiàn)了我國古代人民的聰明才智和富于創(chuàng)造的精神。

　　水運(yùn)儀象臺(tái)的構(gòu)思廣泛吸收了以前各家儀器的優(yōu)點(diǎn)，尤其是吸取了北宋初年天文學(xué)家張思訓(xùn)所改進(jìn)的自動(dòng)報(bào)時(shí)裝置的長處；在機(jī)械結(jié)構(gòu)方面，采用了民間使用的水車、筒車、桔槔、凸輪和天平秤桿等機(jī)械原理，把觀測(cè)、演示和報(bào)時(shí)設(shè)備集中起來，組成了一個(gè)整體，成為一部自動(dòng)化的天文臺(tái)。

　　北宋時(shí)代把渾儀、渾象和報(bào)時(shí)裝置結(jié)合在一起的大型天文儀器，是蘇頌、韓公廉等人在開封設(shè)計(jì)制造的。宋元祐元年（公元1086年）開始設(shè)計(jì)，到元祐七年全部完成。它是中國古代的卓越創(chuàng)造。其中的擒縱器是鐘表的關(guān)鍵部件。因此，英國科學(xué)家李約瑟等人認(rèn)為水運(yùn)儀象臺(tái)“可能是歐洲中世紀(jì)天文鐘的直接祖先”。整座儀器高約12米，寬約7米，是一座上狹下廣、呈正方臺(tái)形的木結(jié)構(gòu)建筑。其中渾儀等為銅制。全臺(tái)共分三隔。下隔包括報(bào)時(shí)裝置和全臺(tái)的動(dòng)力機(jī)構(gòu)等。中隔是間密室，放置渾象。上隔是個(gè)板屋，中放渾儀。

　　整個(gè)水運(yùn)儀象臺(tái)高12米，寬7米，共分3層，相當(dāng)于一幢四層樓的建筑物。最上層的板屋內(nèi)放置著1臺(tái)渾儀，屋的頂板可以自由開啟，平時(shí)關(guān)閉屋頂，以防雨淋，這已經(jīng)具有現(xiàn)代天文觀測(cè)室的雛型了；中層放置著一架渾象；下層又可分成五小層木閣，每小層木閣內(nèi)均安排了若干個(gè)木人，5層共有162個(gè)木人，它們各司其職：每到一定的時(shí)刻，就會(huì)有木人自行出來打鐘、擊鼓或敲打樂器、報(bào)告時(shí)刻、指示時(shí)辰等。在木閣的后面放置著精度很高的兩級(jí)漏刻和一套機(jī)械傳動(dòng)裝置，可以說這里是整個(gè)水運(yùn)儀象臺(tái)的“心臟”部分，用漏壺的水沖動(dòng)機(jī)輪，驅(qū)動(dòng)傳動(dòng)裝置，渾儀、渾象和報(bào)時(shí)裝置便會(huì)按部就班地動(dòng)作起來。

　　水運(yùn)儀象臺(tái)的工作原理

　　水運(yùn)儀象臺(tái)的構(gòu)思廣泛吸收了以前各家儀器的優(yōu)點(diǎn)，尤其是吸取了北宋初年天文學(xué)家張思訓(xùn)所改進(jìn)的自動(dòng)報(bào)時(shí)裝置的長處；在機(jī)械結(jié)構(gòu)方面，采用了民間使用的水車、筒車、桔槔、凸輪和天平秤桿等機(jī)械原理，把觀測(cè)、演示和報(bào)時(shí)設(shè)備集中起來，組成了一個(gè)整體，成為一部自動(dòng)化的天文臺(tái)。

　　水運(yùn)儀象臺(tái)的歷史意義

　　蘇頌是中國宋代天文學(xué)家、藥物學(xué)家，公元1020年誕生于泉州南安（今福建省南安縣），后遷居丹陽（今江蘇省鎮(zhèn)江）。22歲時(shí)與王安石是同榜進(jìn)士，從此進(jìn)入仕途。初任宿州（今安徽省宿縣）觀察推官、江寧知縣、南京留守推官等地方官。1053年，蘇頌奉調(diào)到京城開封任館閣?？?、集賢校理等職，這雖不是什么重要官職，只是負(fù)責(zé)編定書籍，但對(duì)蘇頌來說卻是如魚得水，在這里他有機(jī)會(huì)博覽皇家的各種藏書，在任職的九年里，蘇頌每天背誦一段書，回家后默寫下來，從不間斷，積沙成塔，積累了淵博的知識(shí)。宋哲宗登位后，他先任刑部尚書，后任吏部尚書，晚年官至宰相，雖然官居顯位，但政績平平，作為政治家的蘇頌遠(yuǎn)不如作為天文學(xué)家的蘇頌，特別是他研制的水運(yùn)儀象臺(tái)使他的名字載入了世界科技的史冊(cè)。

　　公元1086年，蘇頌奉命檢驗(yàn)當(dāng)時(shí)太史局使用的各種渾儀，想到應(yīng)有表演天象的儀器和渾儀配合使用，于是他羅致人才進(jìn)行這項(xiàng)研究工作，并向皇帝推薦精通數(shù)學(xué)和天文學(xué)的韓公廉共同研制。在他的策劃下，韓公廉寫出《九章鉤股測(cè)驗(yàn)渾天書》，制成大、小木樣。后由蘇頌和韓公廉請(qǐng)了一批能工巧匠精心打造。這是一座把渾儀、渾象和報(bào)時(shí)裝置三組器件組合在一起的高臺(tái)建筑，高約13米，底寬約7米，共分三層，儀器由水力推動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)。這座集天文觀測(cè)、天象表演和報(bào)時(shí)三種功能為一體的天文臺(tái)就是蘇頌繼承和發(fā)展了漢唐以來天文學(xué)成果，發(fā)明創(chuàng)造的水運(yùn)儀象臺(tái)，在這一工作中韓公廉的貢獻(xiàn)也是不可低估的。

　　水運(yùn)儀象臺(tái)代表了中國11世紀(jì)末天文儀器的最高水平。它具有三項(xiàng)令世界矚目的發(fā)明，首先它的屋頂被設(shè)計(jì)成可開閉的，是現(xiàn)代天文臺(tái)活動(dòng)圓頂?shù)碾r型，其次，它的渾象能一晝夜自動(dòng)旋轉(zhuǎn)一周是現(xiàn)代天文跟蹤機(jī)械轉(zhuǎn)移鐘的先驅(qū)；此外，它的報(bào)時(shí)裝置能在一組復(fù)雜的齒輪系統(tǒng)的帶動(dòng)下自動(dòng)報(bào)時(shí)，報(bào)時(shí)系統(tǒng)里的錨狀擒縱器是后世鐘表的關(guān)鍵部件。英國著名科技史專家李約瑟曾說水運(yùn)儀象臺(tái)“可能是歐洲中世紀(jì)天文鐘的直接祖先。”大約在1094年，蘇頌編撰了《新儀象法要》一書，詳細(xì)介紹了水運(yùn)儀象臺(tái)的設(shè)計(jì)和建造情況，并把水運(yùn)儀象臺(tái)的總體和各部件繪圖加以說明。

　　蘇頌為了讓人們更直觀地理解星宿在太空中的出沒，又提出設(shè)計(jì)一種人能進(jìn)入到渾天象內(nèi)部來觀察的儀器——假天儀，蘇頌仍請(qǐng)韓公廉和自己一起設(shè)計(jì)。用竹木制成的假天儀從外面看就像一盞紙糊的特大號(hào)燈籠。“燈籠”面上按照天上星座的位置開孔，人進(jìn)到里面可以看到點(diǎn)點(diǎn)光亮，仿佛看到夜空中繁星點(diǎn)點(diǎn)。扳動(dòng)樞軸，“燈籠”便可轉(zhuǎn)動(dòng)起來，體現(xiàn)天體的東升西落。這和今天天文館里演示人造星空的天象儀的原理是一樣的。世界上第一架天象儀和第一座天文館是1923年誕生的，在此800多年前我們的古人就研制出天象儀的雛型，這說明中國人確實(shí)具有超人的聰明才智。然而，正像我國當(dāng)代著名天文學(xué)史專家席澤宗先生所說的，“我們今天談?wù)撐覈糯煳膬x器方面的輝煌成就，并不是用祖先的成績來安慰我們現(xiàn)實(shí)的落后，而是要把往昔的光榮，作為今日的激勵(lì)，鼓舞我們?nèi)ヅ实切碌母叻濉?rdquo;