关于天体结构,曾有三种学说,即宣夜说,廿天说,浑天说。浑天说认为天是一个圆球,把地包在球中,圆球不停转动。此说近于实际,故为史官所用。

浑天说的代表人物,是东汉的太史令张衡。他不但是有名的文学家和反谶纬的思想家,也是杰出的科学家。张衡在西汉天文学家落下,耿寿晶等人创造的浑天仪的基础上,设计了一种(漏水转浑天仪)。这种浑天仪于顺永建五年前创制,是早期的浑天仪。

浑天仪是用精铜铸成的球体模型。它利用齿轮,带动浑象绕轴旋转,并使浑象的转动与地球的周日运动相等,这样就可以把当时肉眼能观测到的天体现象,几乎全部表示出来。人们坐在屋里看仪器,可以清楚地观察到日月星辰起落的现象,这在当时确是一项了不起的创造。后来,在此基础上,先后经过唐代僧一行,未代张思训和苏颂等人的改进,制造了世界上最早天文钟,在中国科技史上又写上了光辉的一笔。

到了唐贞观七年,天文学家李淳风在东晋史官丞南阳孔挺所造的(两重环铜浑仪)的基础上,增加了三辰仪,把两重环改为三重环,成为一架比较完备的浑仪,称为(浑天黄道仪)。三重环分别为:一,外重环,包括地平环,子午还,赤道环,总为(六合);二,中间重环,包括黄道环,赤道环,白道环,总称为(三辰仪),各环之间的相对位置固定,而整个环组则可以绕轴旋转;三,内重环,包括极轴,赤经只环,窥管,总称为(四游仪)。唐代以后所造的浑天仪,基本上与李淳风的浑天仪相似,只是规环或零部件有所增减而已。从北未开浆,浑天仪渐渐简化,到了元代,郭守敬更进行彻底改革,创制出(简仪)。现时陈列在中国科学院紫金山天文台的一具浑天仪,为明英完正统二年到七年间仿制而成的。左图为北京古观象台,当中位于中间的是建于明正统七年的浑天仪。

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