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漏水转浑天仪,张衡发明的“漏水转浑天仪”有何意义?

2024-08-09 16:39分类: 教育知识 阅读:

1、张衡发明的“漏水转浑天仪”有何意义?

张衡发明了第一架由水力推动齿轮运转的浑象,能自动演示星体的升起、落下,并配有漏壶作为定时器,叫“漏水转浑天仪”,即水运浑象。只要将张衡的水运浑象放在屋子里,就可以知道外面的天象,在白天也可以知道什么星到了南中天。

水运浑象在当时确是一项了不起的创造。这一贡献开创了后代制造自动旋转仪器的先声,导致了机械计时器即钟表的发明,对世界文明的发展影响深远。

漏水转浑天仪,张衡发明的“漏水转浑天仪”有何意义?

2、浑天仪是什么?

浑天仪即浑象,是一种演示天象变化的仪器。张衡之前已有人制造,但张衡把漏壶同浑象联接起来,利用漏水计时的均匀性使浑象均匀运转,自动地表现天象,故称漏水转浑天仪。浑象部分是圆球状,四分为一度,直径四尺六寸多,上有南北极,转动轴沿此方向,两极出没于地平36度,周围有恒显圈(上规)和恒隐圈(下规),中有赤道和黄道,斜交24度,赤道距天极91度多。黄赤道上有二至二分点,各有它们的去极度数。为了说明这个结构,《浑天仪图注》先讲了浑天学说的天地模型:天体如弹丸,地如鸡中黄,天大地小,天包地,地在天中,天一半在地上,一半在地下,天地各乘气而立,载水而浮,等等。这些看法成了浑天学说的基本观点。

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3、“浑天仪”是干什么的?

浑天仪是浑仪和浑象的总称.浑天仪浑仪是测量天体球面坐标的一种仪器,而浑象是古代用来演示天象的仪表.它们是我国东汉天文学家张衡所制的.西方的浑天仪最早由埃拉托色尼于公元前255年发明.葡萄牙国旗上画有浑仪.自马努埃一世起浑天仪成为该国之象征.

浑天说是中国古代的一种重要宇宙理论,认为“浑天如鸡子,天体圆如蛋丸,地如鸡中黄”,天内充满了水,天靠气支撑着,地则浮在水面上。浑仪和浑象是反映浑天说的仪器,即是“物化”和“浑天说”。

浑仪是一观测仪器,内有窥管,亦称望管,用以测定昏、旦和夜半中星以及天体的赤道坐标,也能测定天体的黄道经度和地平坐标。浑仪由早期四游仪和赤道环组成。从汉代到北宋浑仪增加了黄道环、地平环、子午环、六合仪、白道环、内赤道环、赤经环等。北宋的沈括取消白道环、改变一些环的位置。元代郭守敬取消了黄道环,并把原有的浑仪分为两个独立的仪器:简仪和立运仪。

造句:

(1) 张衡还制造出了世界上第一架测量天体位置的水运浑天仪,凡是已知的重要天文现象,都刻在这架仪器上。

(2) 经过多年的观察,他研制了一架“浑天仪”.凡是知道的重要天文现象,都刻在“浑天仪”上了.

(3) 人们可以通过浑天仪观测到日月星辰运行的情况。

(4) 梁令瓒为唐代开元集贤院学士,曾与僧一行合作设计过浑天仪,是一个学者暨画家。

(5) 其中汉朝张衡知名度最高,因他既是天文学家,又是浑天仪和候风地动仪的发明者。

4、中国古代计时器的水运浑天仪

古代文献中有汉武帝时(公元前140~前87)洛下闳、鲜于妄人作浑天仪之说,但未提到它的结构。

《晋书·天文志》记载东汉张衡 (公元78~139)制造浑天仪,说在密室中用漏水驱动,仪器指示的星辰出没时间与天文观察的结果相符。

《新唐书·天文志》对唐开元十三年(725)僧一行和梁令瓒设计的浑天仪有较详细的记述。仪器上分别装有日、月两个轮环,用水轮驱动浑象。浑象每天转一周,日环转1/365周,仪器还装有两个木偶,分别击鼓报刻,是一座上狭下广的木建筑。

水运浑天仪是一具依靠水力而使其运转,能模仿天体运行的仪器,并可以测定时间。这个浑天仪改进了汉代科学家张衡的设计,注水激轮,令其自转,昼夜一周,除了表现星宿的运动以外,还能表现日升月落,当然比张衡的水运浑象仪更加精巧、复杂了。所以,当水运浑天仪造成之后,置于武成殿前,文武百僚观看后,无不为其制作精妙,测定朔望、报告时辰准确而叹服,共称其妙。

特别需要提出的是在水运浑天仪上,还设有两个木人,(相关文物遗迹“商州铜佛龛”)用齿轮带动,一个木人每刻(古代把一昼夜分为一百刻)自动击鼓,一个木人每辰(合现在两个小时)自动撞钟。这两个木人当然应该说是运用机械原理而制成的古代机器人。这是一个十分巧妙的计时机械,是世界上最早的机械时钟装置,是现代机械类钟表的祖先,比公元1370年西方才出现的威克钟要早六个世纪,这充分显示了中国古代劳动人民和科学家的聪明才智。

尽管这架水运浑天仪在使用了一段时间后,便因铜铁渐涩,不能自转而进入博物馆了。但是,僧一行和梁令瓒却以获得天文钟的发明权而永垂史册。英国著名科技史家李约瑟博士在《中国科学技术史》第四卷中说:僧一行和梁令瓒所发明的平行联动装置,实质上就是最早的机械时钟,是一切擒纵器的祖先,走在欧洲14世纪第一具机械时钟的前面;西方关于钟表装置是14世纪早期欧洲的发明这一说法,是完全错误的。

水运浑天仪上刻有二十八宿,注水激轮,每天一周,恰恰与天体周日视运动一致。水运浑天仪一半在水柜里,柜的上框,有如地则自然撞钟。整个水运浑天仪既能演示日、月、星辰的视运动,又能自动报时,有二木人,每刻(古代把一昼夜分做一百刻=0.24小时=14,4分钟)击鼓,每时辰(合现在两小时)撞钟。这是世界上最早将擒纵装置应用于计时,比外国自鸣钟的出现早了六百多年。一行等人的成就又超过了张衡。(也是最早的报时机器人)。

一行等以新制的黄道游仪观测日月五星的运动,测量一些恒星的赤道坐标和对黄道的相对位置,发现这些恒星的位置同汉代所测结果有很大变动。

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