世界上最早的天文儀器

　　天文儀器，指觀測(cè)天體和演示天象的儀器和設(shè)備的總稱�，F(xiàn)代觀測(cè)天體的天文儀器包括地面和空間的各種望遠(yuǎn)鏡和輻射接收器。演示天象的儀器包括天象儀和行星儀等。以下是小編整理的世界上最早的天文儀器，僅供參考，歡迎大家閱讀。

　　中國(guó)歷代天文學(xué)家創(chuàng)造了不少天文儀器，其中具代表性的有圭表、渾儀和渾象，都是世界上最早的天文儀器。

　　圭表是我國(guó)發(fā)明最早、最簡(jiǎn)單的一種天文儀器。它是由直立在地上的一根竿子--表，一把對(duì)著南北方向、平放在地面上的尺晷組成的，總稱為圭表。

　　圭表的主要用途是通過測(cè)量正午時(shí)的表影的長(zhǎng)度，來決定當(dāng)時(shí)的節(jié)氣，以指導(dǎo)農(nóng)牧業(yè)生產(chǎn)。圭把南北方向確定后，每天中午觀測(cè)表影到達(dá)南北方向時(shí)的長(zhǎng)度。表影最長(zhǎng)的一天就是冬至，古人叫“日南至”，就是說太陽已經(jīng)到了最南點(diǎn)。表影最短的一天就是夏至。而春分、秋分則在兩者之間。還可利用影長(zhǎng)的觀測(cè)資料確定1年的長(zhǎng)度。早在春秋戰(zhàn)國(guó)時(shí)， 就有人根據(jù)圭表的長(zhǎng)期記錄定出1年為365.25天。

　　渾儀是用來測(cè)量天體的位置和兩個(gè)天體之間的角度的天文儀器，出現(xiàn)在春秋戰(zhàn)國(guó)時(shí)代或更早些�，F(xiàn)在放在南京紫金山天文臺(tái)的渾儀，是明代天文學(xué)家在1437年制造的，它由照準(zhǔn)器(即望筒)、轉(zhuǎn)動(dòng)裝置、讀數(shù)裝置三部分組成。只要從照準(zhǔn)器中看到了要測(cè)的天體，照準(zhǔn)器在各種環(huán)圈中的位置就能用數(shù)字表示出來，這就測(cè)定了天體的坐標(biāo)。各種環(huán)圈有的代表地球自轉(zhuǎn)的軌跡赤道，有的代表地球公轉(zhuǎn)的軌跡黃道，使渾儀正確標(biāo)識(shí)天體的相對(duì)方位。

　　元代天文學(xué)家郭守敬對(duì)渾儀作了許多大膽革新后，發(fā)明了簡(jiǎn)儀。簡(jiǎn)儀是世界上最早制成的大赤道儀， 比歐洲天文學(xué)家的發(fā)明早300多年。郭守敬用簡(jiǎn)儀測(cè)得1年為365.2425日， 和地球繞太陽公轉(zhuǎn)一周的實(shí)際時(shí)間相比只差26秒。郭守敬還推算出黃道、赤道的交角為23°33′34″，與今天通用的準(zhǔn)確值23°31′58″相比， 誤差僅為1′36″，這是我國(guó)古代黃赤交角的最精確的數(shù)值。

　　東漢科學(xué)家張衡發(fā)明的渾象，又稱渾天儀(即天體儀)，也是世界上第一臺(tái)觀測(cè)天象的渾天儀。它是用銅鑄成的一個(gè)圓球，銅球裝在一根傾斜的軸上，利用水力旋轉(zhuǎn)。銅球轉(zhuǎn)動(dòng)一周和地球自轉(zhuǎn)一周的時(shí)間相同。球外面安有一個(gè)水平的環(huán)，表示地平線。球由東往西運(yùn)動(dòng)，刻在上面的恒星就從東方升到地平線以上，又向西落到地平線以下，這和天空中星象出沒的實(shí)際情況完全相同。坐在屋子里，便能從渾天儀上看到天體運(yùn)行的情況。

　　唐代的天文學(xué)家一行，在渾天儀的地平上安裝了兩個(gè)木頭人，一個(gè)木頭人每到一刻就能自動(dòng)地?fù)粢幌鹿�，另一個(gè)木頭人每隔一個(gè)時(shí)辰就敲一下鐘。這是世界上最早的天文鐘，它比1370年出現(xiàn)的威克鐘早六個(gè)世紀(jì)。

　　一、水運(yùn)儀象臺(tái)的介紹

　　水運(yùn)儀象臺(tái)的高度達(dá)到十二米，寬有七米，對(duì)于古人來說算是大型的儀器。水運(yùn)儀象臺(tái)可以分為三層，每層都有不同的作用。最上面的一層主要是為了遮擋風(fēng)雨和便于觀測(cè)而設(shè)立的一個(gè)平臺(tái)。第二層是一個(gè)密封的木箱，主要是演示天體的變化。第三層就是整個(gè)儀器最關(guān)鍵的動(dòng)力部分和報(bào)時(shí)裝置。這三層結(jié)構(gòu)中有有很精細(xì)的小零件，這些加起來總共有幾十斤的零件，是當(dāng)時(shí)人類對(duì)天文儀器制造的最高點(diǎn)。

　　二、水運(yùn)儀象臺(tái)的原理

　　水運(yùn)儀象臺(tái)的制作借鑒以前很多儀器的思路。水運(yùn)儀象臺(tái)主要是利用水的動(dòng)力帶動(dòng)它內(nèi)部的多個(gè)儀器工作，從而達(dá)到觀測(cè)天體，報(bào)時(shí)等多個(gè)工作。尤其是在水運(yùn)儀象臺(tái)的結(jié)構(gòu)這方面，制作者通過仿照民間的傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)工具，例如水車和杠桿等機(jī)械原理，把天體觀測(cè)，報(bào)時(shí)等獨(dú)立的結(jié)構(gòu)連接起來，同時(shí)依靠水的流動(dòng)帶動(dòng)起來。不得不說，水運(yùn)儀象臺(tái)體現(xiàn)中國(guó)古代人民的智慧。

　　三、水運(yùn)儀象臺(tái)的意義

　　水運(yùn)儀象臺(tái)的制作讓現(xiàn)代人嘆為觀止。它不僅是當(dāng)時(shí)天文學(xué)的一個(gè)成功，更是古代中國(guó)文明的一個(gè)代表。水運(yùn)儀象臺(tái)無疑是當(dāng)時(shí)天文學(xué)儀器的最頂端，它的出現(xiàn)推動(dòng)天文學(xué)的發(fā)展，更是體現(xiàn)了古代勞動(dòng)人民技藝的精湛，對(duì)浩瀚星空的探索以及古代人民的智慧。根據(jù)科學(xué)家研究，這個(gè)水運(yùn)儀象臺(tái)的出現(xiàn)不僅對(duì)中國(guó)產(chǎn)生影響，它更是被認(rèn)為是西方天文學(xué)儀器的祖先。

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