浑仪
浑仪专指测量天体在天球面上坐标位置的仪器,它是我国古代天文观测的主要仪器。浑仪是由许多带有刻度的同心圆环及中间设有窥管组成的一种观测仪器。其主要用途是测定昏、旦和夜半中星以及天体的赤道坐标,有时也能测黄道经度和地平坐标。浑象是在一个大球面上刻画或镶嵌有星宿、赤道、黄道、恒隐圈、恒显圈等的演示天象的仪器。可能由西汉人耿寿昌发明。
仰仪是什么仪器
仰仪是我国古代的一种天文观测仪器,由元朝天文学家郭守敬设计制造。
仰仪的主体是一只直径约3米的铜质半球面,好像一口仰放着的大锅,因而得名。仰仪的内部球面上,纵横交错地刻画出一些规则网格,用来量度天体的位置。
在仰仪的锅口上刻有一圈水槽,用来注水校正锅口的水平,使其保持水平设置在水槽边缘均匀地刻画出24条线,以示方向。在正南方的刻线上安置着两根十字交叉的竿子,呈正南北方向,一直延伸到仰仪的中心,把一块凿有中心小孔的小方板装在竿子的北端,并且小方板可以绕着仰仪中心旋转。
仰仪是采用直接投影方法的观测仪器,非常直观、方便。例如,当太阳光透过中心小孔时,在仰仪的内部球面上就会投影出太阳的影像,观测者便可以从网格中直接读出太阳的位置了。尤其在日全食时,利用仰仪能清楚地观看日食的全过程,连同每一个时刻,日面亏损的位置、大小都能比较准确地测量出来。
简仪:测量天体位置的仪器
简仪是郭守敬于1276年创制的一种测量天体位置的仪器。该仪器的结构和使用上都比浑仪简单,而且除北极星附近以外,整个天空一览无余。故称简仪。
简仪的主要装置是由两个互相垂直的大圆环组成,其中的一个环面平行于地球赤道面,叫做“赤道环”另一个是直立在赤道环中心的双环,能绕一根金属轴转动,叫做“赤经双环”。双环中间夹着一根装有十字丝装置的窥管,相当于单镜筒望远镜,能绕赤经双环的中心转动。
观测时,将窥管对准某颗待测星,然后在赤道环和赤经双环的刻度盘上直接读出这颗星星的位置值。有两个支架托着正南北方向的金属轴,支撑着整个观测装置,使这个装置保持着北高南低的形状。这是我国首先发明的赤道装置,要比欧洲人使用的赤道装置早500年左右。
我国古代用什么仪器观察天象
我国最早的天象观察,可以追溯到好几千年以前。无论是对太阳、月亮、行星、彗星、新星、恒星,以及日食和月食、太阳黑子、日珥、流星雨等罕见天象,都有着悠久而丰富的记载,观察仔细、记录精确、描述详尽、其水平之高,达到使今人惊讶的程度,这些记载至今仍具有很高的科学价值。在我国河南安阳出土的殷墟甲骨文中,已有丰富的天文象现的记载。这表明远在公元前14世纪时,我们祖先的天文学已很发达了。举世公认,我国有世界上最早最完整的天象记载。我国是欧洲文艺复兴以前天文现象最精确的观测者和记录的最好保存者。 我国古代在创制天文仪器方面,也做出了杰出的贡献,创造性地设计和制造了许多种精巧的观察和测量仪器。我国最古老、最简单的天文仪器是土圭,也叫圭表。它是用来度量日影长短的,它最初是从什么时候开始有的,已无从考证。 此外,西汉的落下闳改制了浑仪,这种我国古代测量天体位置的主要仪器,几乎历代都有改进。东汉的张衡创制了世界上第一架利用水利作为动力的浑象。元代的郭守敬先后创制和改进了10多种天文仪器,如简仪、高表、仰仪等。 世界天文史学界公认,我国对哈雷彗星观测记录久远、详尽,无哪个国家可比。我国公元前240年的彗星记载,被认为是世界上最早的哈雷彗星记录从那时起到1986年,哈雷彗星共回归了30次,我国都有记录。1973年,我国考古工作者在湖南长沙马王堆的一座汉朝古墓内发现了一幅精致的彗星图,图上除彗星之外,还绘有云、气、月掩星和恒星。天文史学家对这幅古图做了考释研究后,称之为《天文气象杂占》,认为这是迄今发现的世界上最古老的彗星图。早在2000多年前的先秦时期,我们的祖先就已经对各种形态的彗星进行了认真的观测,不仅画出了三尾彗、四尾彗,还似乎窥视到今天用大望远镜也很难见到的彗核,这足以说明中国古代的天象观测是何等的精细入微。