在没有望远镜的时代,中国人有以下几种重要的观星神器:
圭表:圭表由直立的表和沿子午线水平放置的圭两部分组成。它不仅能测定太阳过中天的时刻、夏至、冬至和回归年的长度,还能测定黄、赤交角和地理纬度。现存最早的圭表在河南登封的周公测景台,由郭守敬建于元代。
日晷:日晷是在太阳照射下观测标杆(晷针)影子的仪器,晷面有两维刻度,可以读出一天之内的时间。日晷按晷针方向的不同可以分为地平式和赤道式两种。
浑仪:浑仪在汉朝出现,随着时间的发展越来越复杂。到了唐代,浑仪有多重轴系,包括子午环、地平环、赤道环和白道环等。浑仪相当于多轴望远镜,用于观测天体和天象的位置。
浑象:汉代天文学家张衡创制的“浑象”,也叫“浑天仪”,用来显示天象。它利用漏壶滴水发动齿轮,带动浑象绕轴旋转,可以将天象准确地显示出来。
水运仪象台:宋代天文学家苏颂制造的“水运仪象台”是一座大型天文钟台,高35.65尺,宽21尺。台分三层,上层是浑仪,用于观测日月星辰的位置;中层是浑象,旋转并显示天象;下层设木阁,每层有门,每到一定时刻,门中有木人出来报时。
这些观星神器不仅展示了中国古代天文学的卓越成就,还对后世的天文研究和机械制造产生了深远的影响。例如,水运仪象台的原理于两个世纪后传入欧洲,导致了机械钟的发展。
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