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我国古代科技:简仪的创制

发表日期:2020-11-25 12:42   作者:佚名 【编辑录入:admin】

  元代天文学家郭守敬于公元1276年创制的一种测量天体位置的仪器。因将结构繁复的唐宋浑仪加以革新简化而成,故称简仪。它包括相互独立的赤道装置和地平装置,以地球环绕太阳公转一周的时间 365.25 日分度。简仪的赤道装置用于测量天体的去极度和入宿度(赤道坐标),与现代望远镜中广泛应用的天图式赤道装置的基本结构相同。它由北高南低两个支架,托着正南北方向的极轴,围绕极轴旋转的是四游双环,四游环上的窥管两端安有十字丝,这是后世望远镜中十字丝的鼻祖。极轴南端重迭放置固定的百刻环和游旋的赤道环。为了减少百刻环与赤道环之间的摩擦,郭守敬在两环之间安装了四个小圆柱体,这种结构与近代"滚柱轴承"减少摩擦阻力的原理相同。简仪的地平装置称为立运仪,它与近代的地平经纬仪基本相似。它包括一个固定的阴纬环和一个直立的、可以绕铅垂线旋转的立运环,并有窥管和界衡各一。这个装置可以测量天体的地平方位和地平高度。简仪的底座架中装有正方案,用来校正仪器的南北方向。在明制简仪中正方案改为日晷。

  简仪的创制,是我国天文仪器制造史上的一大飞跃,是当时世界上的一项先进技术。欧洲直到三百多年之后的1598年才由丹麦天文学家第谷发明与之类似的装置。

  郭守敬创制的简仪,在清康熙五十四年(公元1715年)被传教士纪理安当作废铜给熔化了。现在保存在南京紫金山天文台的简仪是明代正统二年到七年(公元1437-1422年)间的复制品。

  郭守敬(1231-1316年),河北邢台人,元代著名的天文学家。

  郭守敬自小师从祖父郭荣学习天文、算学和水利。他对天文学尤其感兴趣,常自己动手制造天文土仪器用于观察天象。公元1276年,元太祖忽必烈下令编制新历,郭守敬奉命参加修历。四年后,新历《授时历》基本完成。这是中国古代一部优秀的历法,在制定过程中,郭守敬作出了卓越的成绩。郭守敬在制历之初就提出了"历之本在于测验,而测验之器莫先于仪表"。为此,他在三年之内,共设计出简仪、高表、星晷定时仪,以及立运仪、日月食仪、玲珑仪等12种新天文仪器,其精巧程度和准确度大大超过前人。除此之外,他还是位杰出的水利专家和地理学家,曾主持了若干重要的水利工程,至今受到中外专家赞誉。

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