浑天仪与浑象仪有什么区别,浑天仪的原理讲解视频

首页 > 美食 > 作者:YD1662024-04-04 03:57:53

在我国古代,有一些比较著名的天文类书籍,比如宋朝天文学家苏颂的介绍一些天文观测仪器的《新仪象法要》,清朝有根据玑衡抚辰仪等天文仪器测量3083颗恒星坐标位置的《仪象考成》,等等。这些书名中都有"仪象"两字,在介绍浑仪的时候说过,仪象分别指的是不同的仪器,仪指的是观测天象的仪器,而象则是模拟天象的仪器。

我们以前可能接触过"浑天仪"这个词,有人会把浑仪与浑天仪搞混,以为指的是同一种仪器,其实不是的。浑天仪应该是浑仪和浑象的总称,而不是单指的浑仪。

那么浑象又是一种什么样的仪器呢?我们接下来对浑象做一些介绍。

浑象是我国古代创造出的一种模拟天体视运动的仪器,现代我们叫做天体仪或者天球仪,而浑象就是天球仪的早期雏形。

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浑象模型

浑象是将日月、28宿等天体以及赤道和黄道都绘制在一个球面上,可以让人不受时间的限制,随时了解当时的天象。比如白天可以看到当时在天空看不到的星星和月亮,而夜晚和阴天也可以看到太阳所在的位置。利用浑象可以演示日月星辰东升西落的时刻和方位,还能形象的说明冬夏昼夜长短的变化道理,因此,具有很大的实用价值。

扬雄在《法言》中提到:落下闳提出了浑天学说,鲜于妄人用浑仪来测量天体位置,而耿寿昌则演示了按照浑天说所描述的天球运动。也就是说耿寿昌在根据浑天说和在浑仪的基础上,制造了浑象可以演示天体在天球上的运动。

我国第一架浑象大约是公元前70~50年间由耿寿昌创造的,耿寿昌在汉宣帝时任大司农中丞,曾长期观测日月运动,发现了日月运动按照赤道度数计算的不均匀性。因为黄道和赤道有交角,日月依黄道运行,但却是按照赤道度数测量所导致。他以"圆仪度日月行",这可能就是以浑象来度量这两者的关系,而圆仪所指的可能就是浑象。

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浑象模型

耿寿昌的浑象为一周长7.35尺(1.54米)的球体,球面上绘制了表示赤道的大圆圈,并划分为365.25度,同时把星体标注在球面上相对的位置上。

耿寿昌建造的浑象我们已经找不到更详细的介绍了,目前对浑象比较详细的介绍是《隋书 天文志》中的记录。根据记录,浑象上刻有28宿、周天的分度以及紫微垣、中外官的星官,用来俯视日月五星在其上运行。浑象安装在浑象六合仪的天经双规和地浑单环内周围用木柜承载。浑象中穿有转轴,轴在浑象南北极伸出。地浑单环水平放置在木柜面上,天经双规与地浑单环垂直相交,并固定。

这样天经双规就有一半在地平之上,另一半在地平之下。浑象转轴北端穿在天经双规的上杠孔中,端面与杠面相平,转轴高出柜面35又1/6度,模拟北极的高度。沿着浑象的赤道制成478个齿牙,与天轮啮合,再经有机轮连接到地毂,以驱动浑象转动。

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浑象六合仪和地柜

上图中的上方为浑象六合仪,是由天经双规和地浑单环组成,双规直径5尺4寸7分(约162cm),厚8分(2.37cm),垂直安装在木柜中。单环的直径为5尺4寸7分(约162cm),宽3寸7分(约11cm),厚1寸5分(约4.4cm),水平安装在木柜上。浑象安装在六合仪中,一半在地平之上,一半在地平之下,以显示浑象南北极的位置。

上图中的下方为木制的地柜,柜内安装有天轮,天轮与浑象上的赤道牙啮合,可以驱动浑象随着天轮转动。

浑象的形状是球形,直径为4尺5寸6.5分(约135.1cm),表面上有周天365.25度的分度线、中外官星官,总计包括246个星官,1281颗星。紫微垣在浑象北部,包括37个星官,183颗星。这两项一共是283个星官,1464颗星。

沿着浑象的东西方向绕有黄道和赤道,28宿分布在四方,日、月、五星各自有自己的路径。浑象中穿有转轴,转轴沿南北方向安装,赤道上有齿牙,与天轮啮合。天轮转动,便带动浑象转动。

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