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中国科学技术馆之水运仪象台
中国科学技术馆之水运仪象台
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中国科学技术馆之水运仪象台
在中国科技馆一层
“
华夏之光
”
展厅,有一件木制展项造型古朴、
气势宏大,端坐在展厅,迎接着来往的观众。它顶端小房子,中间像
地球仪,
下层还装有
100
多个木制人偶。
它究间是什么仪器?又有什
么作用?让
“
华夏之光
”
告诉你答案。
这台仪器,叫估水运仪象台。它建于比宋元
�
v
年间,由北宋著
名天文学家、
机械制造家苏颂总管,
由通晓天文和机械技术的官员韩
公谦等人负责设计,并带领能工巧匠于公元
1092
年建成,距今已有
900
余年。它集计时、报时、天文观测和星象显示多种功能于一体。
据记载,它的总高度将近
12
米,台底
7
米见方,堪称当时世界上最
先进、技术综合程度最高的大型机械装置。由于它内部采用的
“
天衡
”
系统,起到了类似锚状擒纵器的作用,因此,著名科史专家李约瑟认
为,水运仪象台
“
可能是欧洲中世纪天文钟的直接祖先
”
。
水运仪象台的结构分为三层:顶层为浑仪,用于观测星空,上方
的屋形面板既可以在平日遮风挡雨,
又可以观测时揭开,
作用于现代
天文台的活动穹顶类似
;
中层为浑象,与星空保持同步运转,用来显
示星空
;
底层为动力装置及计时、报时机构,通过齿轮传动系统与浑
仪、浑象相连,使每层结构环环相扣,并与天体同步运行。
水运仪象台正面的底层为塔形报时装置,最上一层有
3
个木人,
中间着绿衣者每到一刻击鼓一声,右侧穿红衣者每到时初摇铃一次,
左侧紫衣木人每到时正叩钟
―
下
;
第二层有
24
个司辰木人,手拿时辰
牌,每逢时初、时正,按时在木阁门前出现
;
第三层共有
96
个司辰木
人,用以报时刻
;
最下两层为夜间值更者,举牌显示更点,并敲击金
钲告诉人们某个更点已至。
整个报时装置巧妙地安装了
160
多个小木
人和钟、鼓、铃、钲四种乐器,不仅可以显示时、刻,还能报昏、旦
时刻和夜晚的更点。
水运仪象台并非简单地使用溪流等外界水源,
而是通过精巧的机
械设计,使水依次流进天池与平水壶中,对水流量进行限制,这样可
以使平水壶中水面保持恒定,从而克服了自然水源水流不
�
定的弊
端。最终,由平水壶中流出的水进入机械传动装置,驱动水排进行高
精度的回转运动,藉以计时。
苏颂留下了
“
水运仪象台设计说明书
”――
《新仪象法要》
,它记
述了水运仪象台的工作原理,
总体及各部分的构造与尺寸,
还收录了
大量的星图。
值得一提的是,
书中的结构图采用了透视与示意的画法,
并标注名称来描绘机件,
是我国现存最古老的机械图纸。
而书中对其
机械结构的详细记录,
也为现代人复原水运仪象台提供了最可靠酌信
息。
水运仪象台集多项古代中国的
“
专利技术
”
于一身:
可活动的屋顶
是现代天文台活动圆顶的前身
;
驱动浑仪浑象使其与星空同步运转的
装置也与现代天文台的跟踪器械
――
转仪钟有着类似的作用
;“
天衡
”
系统则可能是现代钟表中的
“
锚状擒纵器
”
的直接祖先
;
《新仪象法要》
是近代机械制图的鼻祖。
如此之多的技术创新体现了中国古代劳动人民的勤劳智慧和创
造精神
;
同时,今天的科技工作者经过对历代文献的不断研究、考证,
才使水运仪象台重见天日。
因此,
水运仪象台不仅反映了中国古代与
现代人民的聪明才智,还对后世的天文观测、计时技术、制图技术都
有很大程度的促进,也将激励、鼓舞我们将华夏文明发扬光大。
本文来源:
https://www.2haoxitong.net/k/doc/a8bf16d4a517866fb84ae45c3b3567ec112ddc62.html
《中国科学技术馆之水运仪象台.doc》
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