紫金山天文台里的国宝—浑仪

古城南京有这么一座山,论高,它比不上泰山;论险,它比不上华山。然而,早在三国时此山就极负盛名,有“钟山龙蟠,石城虎踞”之称,在江南四大名山中,有“金陵毓秀”的美誉,这座山就叫紫金山。紫金山的周围名胜古迹甚多,不但有中山陵、明孝陵、梅花山等著名旅游景点,同时还是“中国现代天文学的摇篮”——紫金山天文台的所在地。

             

紫金山天文台全景

风景秀丽的紫金山西峰之巅,错落有致地分布着几座银白色的圆顶,阳光下如同镶嵌在绿色山峦中的几颗珍珠,熠熠发光!而雨雾迷蒙时的山里,天文台则弥漫着如它名字一般神秘悠远的气息,在现代观测仪器旁,静静的摆放着饱经岁月沧桑的明清古代天文仪器,向来自世界各地的人们展示着中国古天文仪器的辉煌与精湛工艺!

来到天文台,你最想看的莫过于天文望远镜了吧,随着科学的发展,除了形形色色的光学望远镜,还有射电望远镜等。可是,在遥远的古代,钦天监(相当于现在的天文台)里的星占学家(相当于现在的天文学家)们,是如何观星的呢?让我们来了解一下巧夺天工的浑仪吧!

                                                                                 紫金山天文台里的浑仪

提到浑仪,我们首先来了解一下我国古代的“浑天说”。“浑天说”是在长期观测日月星辰的运动后,我国古代人民建立起来的一种宇宙理论。早晨太阳从东方冉冉升起,中午经过南方,傍晚太阳西下染红了朵朵晚霞;天黑后在东方看到的星星,第二天天亮前,挂到了西边的树梢上。日月星辰就是这样周而复始地运动,人们把这种运动叫做天体的周日视运动。

天体的周日视运动,是地球自转运动的反映,关于这点,我国汉代的《汉书?考灵曜》有出色的分析,它说“地恒动不止,而人不觉,譬如人在大舟中闭牗而坐,舟行而人不觉也”。地球上的人们不觉得自己随地球旋转,而是感到日月星辰在东升西落,都在一个球面上围着地在旋转。“天圆地方”说最早就是从这种直观感觉中产生的。

这样,对浑仪的结构就容易了解了,瞧!浑仪的外形就预示着“天圆地方”,那栩栩如生的四条龙仿佛托着天,也代表了皇权的象征!基座中间的赑屃,传说是龙的九子,善于负重,它嘴里喷出的气化为傲云柱,顶起了大地。此乃“天圆地方,顶天立地”。再看看浑仪的基座,你会发现有水槽,聪明的你能猜得出来吗,这就是我们古代人用来灌水,从而校正大型器械是否水平的水平槽。

                                                                                  浑仪的结构图

浑仪的关键部件是“窥管”,就是一根中空的管子,好像现代的望远镜,但是没有镜头。人眼在管的一端,通过窥管看见天上一个小的部分,窥管放置于不同方向就能看到天上不同的区域。

这里就产生了一个问题,用什么办法来支撑这个窥管,使它能指向天上任何一个方位呢?

四游仪是最早的这种结构。一个双重的圆环,把窥管夹在中间,窥管可以在这个双环里滑动,只要在这个双环平面内的任何方向都可以看到。这个双环可以绕两个支点转动,双环所在的平面可以扫过全天球,借助双环的旋转和窥管本身的移动,就可以“以一管窥全天了”!

除了四游仪和窥管外,浑仪的其它部分就是代表各种天文意义的环圈坐标和支撑结构。一般来说,有地平圈,代表地平面,有子午环代表经过天顶南北方向的环;有赤道环、黄道环、白道环等。所以,浑仪就是用来给肉眼所能看见的天体测定坐标的仪器。

                                                                                            浑仪上的龙

浑仪的发明大约是在公元前400年到公元前100年间,(即战国中期到秦汉时代),陈列在紫金山天文台的这架浑仪是明正统二年(1437年)仿制的。它是仿元朝郭守敬的制度,用青铜铸造而成的。这架仪器结构牢固,工艺华美,近看高大,远看玲珑,堪称我国古代科学技术、工艺、美术、铸造技巧、机械构造等多方面高度发展的结晶。它继承和发扬了我国古代制造浑仪的传统,可以说它是古代浑仪发展的顶峰。这架浑仪在一个时期内是世界上最先进的天文仪器。

1900年八国联军入侵北京,德国侵略者首先占领了古观象台,盗走了浑仪等五件古代天文仪器。第一次世界大战结束后,中国代表出席了巴黎和会,在凡尔赛和会上再次提出德国应将古天文仪器归还中国。最后,根据凡尔赛合约德国于1920年将这批仪器归还中国。

因为有了紫金山天文台,天文爱好者是有福气的,想念这些国宝时,便随时能来看看它们。

站在天堡城上,你还会感觉“日月之行,若出其中,星瀚灿烂,若出其里”从这里,抬头可以看到湛蓝天空里的繁星点点,俯首可以看到绿色大地上的滚滚长江。天上人间尽收眼底!


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作者: 紫金山天文台 樊莉平   [责任编辑: 宋金玉]