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早已被国人忘却的中国古代大型天文仪器——水运仪象台

鏃ユ湡;2019-06-19  鏉ユ簮锛毼粗  浣滆咃細admin

  有一个东西发明在近千年前,其巨大的身躯,复杂的结构,众多的功能,独具匠心的设计,让今天西方科学家仍顶礼膜拜,它就是中国宋代时候发明的水运仪象台,其主要发明者是苏颂。

  苏颂是中国宋代人,官至宰相,他博学多才,于发明创造上很有天赋,也是中国历史上有名的天文学家和药物学家,他于公元1020年诞生于泉州同安县(今福建省厦门市同安区),后迁居丹阳(今江苏省镇江)。22岁时与王安石是同榜进士,从此进入仕途。宋哲宗即位后,他先任刑部尚书,后任吏部尚书,又官至宰相,但作为政治家的苏颂远不如作为天文学家的苏颂,比如我们没有听说过他在政治上做出什么有名的政绩,但是他研制的这台水运仪象台却使他的名字载入了世界科技的史册之中。

  说起水运仪象台好多人都一头雾水,这个水运仪象台到底是个什么仪器,起到什么作用,好多人并不理解。其实这是一款在当时看来非常先进,且具有划时代的意义,是一款将动力和报时装置完美结合的天文仪器,要知道在世界有名的瑞士手表才发展了多长时间。下面就来好好了解一下老祖宗留下的这一款宝贝到底是什么样的。

  根据《新仪象法要》记载,水运仪象台是一座底为正方形、下宽上窄略有收分的木结构建筑,高大约有十二米,底宽大约有七米,共分为三大层。

  上层是一个露天的平台,设有浑仪一座,用龙柱支持,下面有水槽以定水平。浑仪上面覆盖有遮蔽日晒雨淋的木板屋顶,为了便于观测,屋顶可以随意开闭(ps:现代天文台也是如此设计),构思比较巧妙。露台到仪象台的台基有七米多高。

  中层是一间没有窗户的“密室”,里面放置浑象。天球的一半隐没在“地平”之下,另一半露在“地平”的上面,靠机轮带动旋转,一昼夜转动一圈,真实地再现了星辰的起落等天象的变化。

  单单一个浑象,浑仪就可以让老外在科技水平上足足追一段时间了,又来搞出个动力,报时,天象结合一体的水运仪象台,不得不佩服古人的智慧,简直就是开了挂。要不现在都说现在不是中华民族的崛起,是要复兴我们的伟大民族,并将优良的科技文化知识发扬光大,啊哈,扯远了。

  再来说一说这个报时装置,简直就是神器一般的存在,不知道古人要死掉多少脑细胞才能想出这么个高大上的仪器。

  第一层木阁又名“正衙钟鼓楼”,负责全台的标准报时。木阁设有三个小门。到了每个时辰(古代一天分做十二个时辰,一个时辰又分为时初和时正)的开始时,就有一个穿红衣服的木人在左门里摇铃;到了每个时辰的正中,有一个穿紫色衣服的木人在右门里扣钟;每过一刻钟,一个穿绿衣的木人在中门击鼓。这层木人动作由昼时钟鼓轮控制。

  第二层木阁负责报告时初、时正。该层木阁正中有一个小门,每逢各个时辰的开始时,一个穿红衣的木人持时辰牌出现在小门前;每逢各个时辰的正中,一个穿紫衣的木人拿着时辰牌出现在小门前。此层共有红衣木人和紫衣木人各12各,时辰牌牌面上依次写着子初、子正、丑初、丑正等。这层木人的动作由昼夜时初正轮控制。

  第四层木阁负责晚上的报时。该层木阁中间有一个小门,木门内置一小木人,逢日落、黄昏、各更、破晓、日出之时,木人击钲报时。这层木人的动作由夜漏金钲轮控制。

  第五层木阁负责报告晚上的时间。这层木阁中间有一个小门,日出、日落、昏、晓、各更,一个穿红衣的木人持牌出现在小门前;各筹(点),一个穿绿衣的木人持牌出现在小门前。这层木人的动作由夜漏司辰轮控制。起更(16:48)、日落、昏、一至五更、日出、晓、收更(7:12)共11个红衣小木人。每更五筹,共30个绿衣小木人。注:冬至夜六十刻、夏至四十刻,冬至-夏至,每九天增加一刻,即日出/日落小木人每九天,从起更向一更移动半刻;昏/晓为日出/日落下两刻半,即昏晓间,冬至五十五刻、夏至三十五刻,昏/晓小木人随日出/日落小木人每九天向下移动半刻。

  每层木阁内都有相应的机轮或轮辋,上挂抱牌木人;或用拨牙拨动门口木人手臂敲打乐器。这些机轮都装在一根机轮轴上。机轮轴有传动机构和天柱相连。天柱是贯通全台上中下三隔的传动轴。天柱下有个下轮,与枢轮轴伸出的地毂相结合。当作为原动轮的枢轮转动时就经过地毂传动,使天柱旋转起来,由此带动全仪。

  客官们看完这一段有没有感觉很神奇,机械就是这么有魅力,一环衔一环,环环相扣,把天象这么抽象的事物展现的这么完美。

  在下隔的中央部分设有一个直径达 3米多的枢轮。枢轮上有72条木辐,挟持着36个水斗和勾状铁拨子。枢轮顶部和边上附设一组杠杆装置,它们相当于钟表中的擒纵器。在枢轮东面装有一组两级漏壶。壶水注入水斗,斗满时,枢轮即往下转动。但因擒纵器的控制,使它只能转过一个斗。这样就把变速运动变为等间歇运动,使整个仪器运转均匀。枢轮下有退水壶。在枢轮转动中各斗的水又陆续回到退水壶里。另用一套打水装置,由打水人搬转水车,把水打回到上面的一个受水槽中,再由槽中流入下面的漏壶中去。因此,水可以循环使用。打水装置和打水人则安置在下隔的北部。整个机械轮系的运转依靠水的恒定流量,推动水轮做间歇运动,带动仪器转动,因而命名为“水运仪象台”。

  这个仪器后来被金国侵略的时候掠走,不过因为运输不便后别遗弃。南宋后来也想过要复原水运仪象台,不过因为没人看的懂苏颂的遗稿,这一置就是将近八个世纪的时间,直到新中国成立,才由著名的博物馆学学者、中国科学技术史学家王振铎先生于1958年复制了水运仪台的模型(按1:5的比例),并发表《揭开了我国天文钟的秘密》一文。

  日本对于汉文化的垂青和研究确实是其他任何国家都不可比拟的,而这个“水运仪象台”就是一个最好的例证,它不是按照实物大小的简单复制,而是能够经久不息地运转,显然这是另外一个境界,这需要大量的研究工作和烦琐的计量程序,但是牵头制造的日本精工公司硬是耗费了七八年的时间和大约6亿日元,将发源于中国的这个时计(日语里将计时器统称为“时计”)再现于当代人面前。2011年,国内首台按1:1比例仿制的苏颂水运仪象台在同安苏颂公园落成。


 
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