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发表于 2008-1-2 09:27:31
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1、天体仪。天体仪古称浑象,是我国古代一种用于演示天象的仪器 。现在北京古观象台上放置的天体仪于康熙十二年(公元1673年)制成,重3850公斤。它主要由一个直径六尺的空心铜球、子午圈和地平圈组成。
2、水运仪象台。是宋代苏颂、韩公廉等人设计制造的一座大型天文仪器,它把观测天象的浑仪、演示天象的浑象和报时装置巧妙地结合在一起,是我国古代一项卓越的创造。
3、圭表是一种既简单又重要的测天仪器,它由垂直的表(一般高八尺)和水平的圭组成。圭表的主要功能是测定冬至日所在,并进而确定回归年长度,此外,通过观测表影的变化可确定方向和节气。
4、日晷。在Memorial Hall入口出有一个日晷, 上面显示的是12点钟过一点.- 这个刻成的时候Bloomington可能使-用的是中部时间.... 不过没关系, 这对于一个城堡来说已经足够了.
知识拓展:
水运仪台——天文钟的祖先
水运仪象台是一座把浑仪、浑象和报时装置三组器件组合在一起的高台建筑,仪器由水力推动运转。这座集天文观测、天象表演和报时三种功能为一体的天文台代表了我国11世纪末天文仪器的最高水平。它具有三项令世界瞩目的发明,首先它的屋顶被设计成可开闭的,是现代天文台活动圆顶的雏型,其次,它的浑象能一昼夜自动旋转一周是现代天文跟踪机械转移钟的先驱;此外,它的报时装置能在一组复杂的齿轮系统的带动下自动报时,报时系统里的锚状擒纵器是后世钟表的关键部件。英国著名科技史专家李约瑟曾说水运仪象台“可能是欧洲中世纪天文钟的直接祖先。”
宋元佑三年(公元1088年)在著名科学家苏颂的倡议和领导下,水运仪象台在当时的京城开封制成。水运仪象台的构思广泛吸收了以前各家仪器的优点,尤其是吸取了北宋初年天文学家张思训所改进的自动报时装置的长处;在机械结构方面,采用了民间使用的水车、筒车、桔槔、凸轮和天平秤杆等机械原理,把观测、演示和报时设备集中起来,组成了一个整体,成为一部自动化的天文台。
在苏颂所著的《新仪象法要》中详细介绍了水运仪象台的设计和制作情况,并附有多幅绘图。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,高约12米,底宽约有7米,共分为三层。
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,构思比较巧妙。露台到仪象台的台基有7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。
下层设有向南打开的大门,门里装置有五层木阁,木阁后面是机械传动系统。
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)的时初,就有一个穿红衣服的木人在左门里摇铃;每逢时正,有一个穿紫色衣服的木人在右门里敲钟;每过一刻钟,一个穿绿衣的木人在中门击鼓。
第二层木阁可以报告十二个时辰的时初、时正名称,相当于现代时钟的时针表盘。这一层的机轮边有二十四个司辰木人,手拿时辰牌,牌面依次写着子初、子正、丑初、丑正等。每逢时初,时正,司辰木人按时在木阁门前出现。
第三层木阁专刻报的时间。共有九十六个司辰木人,其中有二十四个木人报时初、时正,其余木人报刻。例如:子正:初刻、二刻、三刻;丑初:初刻、二刻、三刻,等等。
第四层木阁报告晚上的时刻。木人可以根据四季的不同击钲报更数。
第五层木阁装置有三十八个木人,木人位置可以随着节气的变更,报告昏、晓、日出以及几更几筹等详细情况。
五层木阁里的木人能够表演出这些精彩、准确的报时动作,是靠一套复杂的机械装置“昼夜轮机”带动的。而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”。
水运仪象台运行原理
仪象台一边的枢轮是原动轮,由水力推动,枢轮轮边有36个水斗和钩状铁拨子,顶部更附设一组杠杆装置,起控制枢轮定速转动的作用。水斗可沿斗轴作小范围的转动,当水斗的水满时,压迫关舌拉动天条,使左天锁(擒)上提,枢轮就可以顺时针旋转,每15分旋转一圈;水斗中水的另一作用是对枢轴产生向下力矩(纵),带动枢轮顺时针旋转。为了提高计时的精度,水运仪象台设备中增设了恒流、恒压装置。此外,仪象台还有昼夜机轮,它相当于时钟,前有几层木阁,通过击钟、鼓、钲或出现木人等形式,能自动地显示时刻。这个昼夜机轮地轴还同设在木阁上边的一座浑象相接,使浑象的运行同一天时间的运行协调,使仪器星座位置能与天象相和。仪象台的顶部是露台,也设浑仪,它同样是通过一系列齿轮与枢轮相连,随天球转动。
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