最早的天文仪器

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最早的天文仪器

    世界上最早的天文仪器
    中国历代天文学家创造了不少天文仪器,其中具代表性的有圭表、浑仪和浑象,都是世界上最早的天文仪器。
    圭表是我国发明最早、最简单的一种天文仪器。它是由直立在地上的一根竿子??表,一把对着南北方向、平放在地面上的尺??圭组成的,总称为圭表。
    圭表的主要用途是通过测量正午时的表影的长度,来决定当时的节气,以指导农牧业生产。圭把南北方向确定后,每天中午观测表影到达南北方向时的长度。表影最长的一天就是冬至,古人叫“日南至”,就是说太阳已经到了最南点。表影最短的一天就是夏至。而春分、秋分则在两者之间。还可利用影长的观测资料确定1年的长度。早在春秋战国时, 就有人根据圭表的长期记录定出1年为365.25天。
    浑仪是用来测量天体的位置和两个天体之间的角度的天文仪器,出现在春秋战国时代或更早些。现在放在南京紫金山天文台的浑仪,是明代天文学家在1437年制造的,它由照准器(即望筒)、转动装置、读数装置三部分组成。只要从照准器中看到了要测的天体,照准器在各种环圈中的位置就能用数字表示出来,这就测定了天体的坐标。各种环圈有的代表地球自转的轨迹赤道,有的代表地球公转的轨迹黄道,使浑仪正确标识天体的相对方位。
    元代天文学家郭守敬对浑仪作了许多大胆革新后,发明了简仪。简仪是世界上最早制成的大赤道仪, 比欧洲天文学家的发明早300多年。郭守敬用简仪测得1年为365.2425日, 和地球绕太阳公转一周的实际时间相比只差26秒。郭守敬还推算出黄道、赤道的交角为23°33′34″,与今天通用的准确值23°31′58″相比, 误差仅为1′36″,这是我国古代黄赤交角的最精确的数值。
    东汉科学家张衡发明的浑象,又称浑天仪(即天体仪),也是世界上第一台观测天象的浑天仪。它是用铜铸成的一个圆球,铜球装在一根倾斜的轴上,利用水力旋转。铜球转动一周和地球自转一周的时间相同。球外面安有一个水平的环,表示地平线。球由东往西运动,刻在上面的恒星就从东方升到地平线以上,又向西落到地平线以下,这和天空中星象出没的实际情况完全相同。坐在屋子里,便能从浑天仪上看到天体运行的情况。
    唐代的天文学家一行,在浑天仪的地平上安装了两个木头人,一个木头人每到一刻就能自动地击一下鼓,另一个木头人每隔一个时辰就敲一下钟。这是世界上最早的天文钟,它比1370年出现的威克钟早六个世纪。