是时候说下浑天仪和简仪这两个东西了。
浑天仪又叫天象仪,是我国古代浑仪和浑象的统称,前者用来观察天体运动,后者用来演示天象。
浑天仪来源于我国古代的浑天说,早在公元前4世纪,周朝就有人使用浑仪来观察天象,比古希腊早了差不多60年。西汉时期公元前52年耿寿昌制造了第一架浑象。
到东汉时,张衡进一步发展了浑天说,并于公元117年改进开发了著名的铜铸浑天仪,还写下了《浑天仪图注》传世。浑天仪主体是直径四尺六寸的铜球,球面标出星官、黄道、赤道、24节气等,利用稳定的漏壶流水,通过齿轮传动装置推动铜球均匀绕极轴旋转,来模拟星体东升西落。后一般称“漏水转浑天仪”.他所造的浑天仪伟大之处在于,浑天仪上有两个漏壶,滴水可以推动球体按着刻度慢慢转动,一天刚好转一周,不但实现了自动化,还比较精确地呈现出各种天文现象。这是世界上第一台能够比较准确地观测天体的浑天仪,也是世界上第一台自动演示恒星日月周日运行的仪器
此后,三国的陆绩、葛衡,南北朝的钱乐之,唐代的一行和梁令瓒等都制造过浑天仪,不过都是以张衡的为蓝本进行改进。
现今存世最早的浑天仪是明朝1442年制造的,陈列于南京紫金山天文台。
浑仪比较复杂,为了更简易观测天体,元朝时期(公元1276年),科学家郭守敬在改革、简化浑仪的基础上,创制了测量天体的新型天文仪器——简仪。将浑仪改为两个独立的装置:枣赤道装置和地平装置,名“简仪”。简仪去掉了浑仪中一些不必要的圈环,扩大了天体观测范围,除了北天极附近以外,整个天空可一览无余。简仪的设计和制造水平,在世界上遥遥领先300多年。在欧洲,直到公元1598年,丹麦天文学家第谷才发明了与之类似的仪器。英国著名的科技史专家李约瑟博士在《中国科学技术史》中引用根舍赞叹中国古仪的话说,欧洲人看作是文艺复兴后天文学主要进步之一的赤道仪,中国人在三个世纪以前就已经使用了。
简仪对后世的天文仪器影响深远。现代化天文台大望远镜的赤道装置,尤其是英国式的,简直像是从简仪脱胎而来。近代工程测量、地形测量和实用天文测量所用的经纬仪,其方位角和仰角的地平装置,跟简仪属于同一类型。航空导航用的天文罗盘,构造也和简仪类似。可以说,简仪就是所有这些近代仪器的原始形态。
遗憾的是,郭守敬创制的简仪,于清代康熙年间被当时在钦天监任职的法国传教士纪理安当作废铜熔化了。今天,在南京紫金山天文台保存一台简仪,是明代正统二年到七年间的复制品。