水运浑天仪
水运浑天仪也称漏水浑天仪,简称浑天仪。是古代汉族科学家创製的一件天文仪器,属于水运浑象。用一个直径四尺多的铜球,球上刻有二十八宿、中外星官以及黄赤道、南北极、二十四节气、恆显圈、恆隐圈等,成一浑象,再用一套转动机械,把浑象和漏壶结合起来。以漏壶流水控制浑象,使它与天球同步转动,以显示星空的周日视运动,如恆星的出没和中天等。它还有一个附属机构即瑞轮冥菜,是一种机械日曆,由传动装置和浑象相连,从每月初一起,每天生一叶片;月半后每天落一叶片。它所用的两级漏壶是现今所知最早的关于两级漏壶的记载。漏水转浑天仪对中国后来的天文仪器影响很大,唐(一行、梁令瓒)宋(苏颂)以来就在它的基础上发展出更複杂更完善的天象表演仪器和天文钟。
意义
漏水转浑天仪是有明确历史记载的世界上第一架用水力发动的天文仪器。在浑天仪中套用到的齿轮机构和凸轮机构十分複杂,这中间的转动如果不使用逐渐减速的齿轮系统,很难作到。远在一千八百多年前的时候,古代汉族人民就可以造出这样複杂的仪器是很值得自豪的。可惜的是,这套複杂的传动系统因为年代久远没有能够流传下来。
理论学说
汉前三说
在汉代以前,我国的宇宙理论,大体分为三种,分别是盖天说、宣夜说和浑天说。在这三种学说中,浑天说在我国古代一直占据着主要地位,被认为是正统的官方学说。从汉代开始以后的千余年中长期广泛流行,支配着历代的天文观测和曆法的指定。浑天说认为地在天之中,天似蛋壳、地似蛋黄,日月星辰附着在天壳之上,随天周日旋转。为了演说浑象并观测天体方位,西汉耿寿昌发明了浑天仪。东汉中期,张衡在前人製作的基础上,大胆创新,于公元117年设计并製造了完整的演示浑天说思想的漏水转浑天仪。
唐代浑天仪
后来,一行和梁令瓒等又设计製造水运浑象。这个以水力推动而运转的浑象,附有报时装置,可以自动报时,称为"水运浑天"或"开元水运浑天俯视图"。
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、複杂了。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,无不为其製作精妙,测定朔望、报告时辰準确而叹服,共称其妙。
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