水運儀象臺是北宋時期蘇頌、韓公廉等人發(fā)明制造的以漏刻水力驅(qū)動的,集天文觀測、天文演示和報時系統(tǒng)為一體的大型自動化天文儀器。標志著中國古代天文儀器制造史上的高峰,被譽為是世界上的最早的天文鐘。下面知秀網(wǎng)小編就為大家?guī)碓敿毜慕榻B,一起來看看吧!

宋元祐元年(公元1086年)開始設(shè)計,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)家李約瑟等人認為水運儀象臺“可能是歐洲中世紀天文鐘的直接祖先”。
根據(jù)《新儀象法要》記載,水運儀象臺是一座底為正方形、下寬上窄略有收分的木結(jié)構(gòu)建筑,高大約有十二米,底寬大約有七米,共分為三大層。
上層是一個露天的平臺,設(shè)有渾儀一座,用龍柱支持,下面有水槽以定水平。渾儀上面覆蓋有遮蔽日曬雨淋的木板屋頂,為了便于觀測,屋頂可以隨意開閉,構(gòu)思比較巧妙。露臺到儀象臺的臺基有七米多高。
中層是一間沒有窗戶的“密室”,里面放置渾象。天球的一半隱沒在“地平”之下,另一半露在“地平”的上面,靠機輪帶動旋轉(zhuǎn),一晝夜轉(zhuǎn)動一圈,真實地再現(xiàn)了星辰的起落等天象的變化。
下層包括報時裝置和全臺的動力機構(gòu)等。設(shè)有向南打開的大門,門里裝置有五層木閣,木閣后面是機械傳動系統(tǒng)。
整座儀器高約12米,寬約7米,是一座上狹下廣、呈正方臺形的木結(jié)構(gòu)建筑。其中渾儀等為銅制。全臺共分三隔。下隔包括報時裝置和全臺的動力機構(gòu)等。中隔是間密室,放置渾象。上隔是個板屋,中放渾儀。這臺儀器的制造水平堪稱一絕,充分體現(xiàn)了中國古代漢族勞動人民的聰明才智和富于創(chuàng)造的精神。
國際上對水運儀象臺的設(shè)計給予了高度的評價,認為渾象一晝夜自轉(zhuǎn)一圈,不僅形象地演示了天象的變化,也是現(xiàn)代天文臺的跟蹤器械—轉(zhuǎn)儀鐘的祖先;水運儀象臺中首創(chuàng)的擒縱器機構(gòu)是后世鐘表的關(guān)鍵部件,因此它又是鐘表的祖先。

水運儀象臺為了觀測上的方便,設(shè)計了活動的屋頂,是今天天文臺活動圓頂?shù)淖嫦取?/p>
水運儀象臺是十一世紀末我國杰出的天文儀器,也是世界上最古老的天文鐘。國際上對水運儀象臺的設(shè)計給予了高度的評價,認為水運儀象臺為了觀測上的方便,設(shè)計了活動的屋頂,這是今天天文臺活動圓頂?shù)淖嫦?渾象一晝夜自轉(zhuǎn)一圈。
從水運儀象臺可以反映出中國古代力學(xué)知識的應(yīng)用已經(jīng)達到了相當高的水平。
水運儀象臺的構(gòu)思廣泛吸收了以前各家儀器的優(yōu)點,尤其是吸取了北宋初年天文學(xué)家張思訓(xùn)所改進的自動報時裝置的長處;在機械結(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械原理,把觀測、演示和報時設(shè)備集中起來,組成了一個整體,成為一部自動化的天文臺。
水運儀象臺代表了中國11世紀末天文儀器的最高水平。
它具有三項令世界矚目的發(fā)明,首先它的屋頂被設(shè)計成可開閉的,是現(xiàn)代天文臺活動圓頂?shù)碾r型,其次,它的渾象能一晝夜自動旋轉(zhuǎn)一周是現(xiàn)代天文跟蹤機械轉(zhuǎn)移鐘的先驅(qū);此外,它的報時裝置能在一組復(fù)雜的齒輪系統(tǒng)的帶動下自動報時,報時系統(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儀象臺“可能是歐洲中世紀天文鐘的直接祖先?!?/p>
那么水運儀象臺最終的命運又是如何呢?金兵攻入汴京后,掠走了水運儀象臺,運至燕京。由于一路顛簸,機樞齒輪多有損壞,難以使用。再加上汴京與燕京的地理緯度不同,即便是使用也已不再精準;后又遭雷擊,渾儀跌落。最后在金被蒙元吞滅的戰(zhàn)爭中,水運儀象臺終告毀亡。
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