Astronomy 版 (精华区)

仪器
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1「浑仪、浑象」

西汉甘露二年 (公元前五二年)，天文学家耿寿昌「铸铜为象」，制成了有史可查
的最早浑象。至东汉年间，天文学家张衡设计和制造第一台「水运浑仪」，它利用
水力透过齿轮系统推动浑象本体每天旋转一周，浑象上所显示的星体出没跟实际观
察十分吻合。另唐代天文学家李淳风于贞观七年 (公元六三三年) 所制的浑仪，其
结构分外、中、内三层。外层称六合仪，由子午环、地平环和百刻环交结成固定的
框架；中层称三辰仪，由赤道环、黄道环和白道环等构成，中层各环间的相对位置
是固定的，但其整体可绕极轴旋转；内层叫四游仪，由极轴、赤经双环和窥管组成
。后至唐开元十一年 (公元七二三年)，高僧一行与梁令瓒制造了一台「水运浑天
」，比张衡所制的有较大改进。除了浑象本身和「水激轮」的动力部分外，它还附
有一个自动报时的机关，由两个木人敲钟、击鼓来报时，每到一刻，一木人自动击
鼓，而每到一个时辰，另一木人则自动敲钟。两木人的动作是由木柜中交错的「轮
轴勾链」来推动，并由「关锁」来控制，「关锁」的作用和后来摆钟中的擒纵器原
理相仿。李若瑟把一行和梁令瓒这一创造看成世界上第一个擒纵器，并认为他们的
「水运浑天」是世界上机械天文钟的始祖。

2「水运仪象台」
宋苏颂和韩公廉等人研制。是一台把浑仪、浑象以及计时和报时装置结合起来的大
型天文仪器，可说是集宋代以前天文仪器成就之大成。

3「巨型圭表」    
元代天文学家郭守敬为减少测量的相对误差，改良旧有圭表而制成
了巨型圭表，他把表的高度从八尺延长到四丈，圭长也相应增至一百二十八尺，圭
的宽度为四尺五吋，圭面上有一寸深的水渠与水池相连，充水后，可检验圭面是否
水平。圭由石砌成，而表则为铜制，原长五丈，入地一丈四尺，在圭面上露出三丈
六尺，表顶分出两条龙，支撑着一道横梁，横梁至表顶为四尺，故横梁离圭面正好
四丈。在横梁两端可系铅垂线，以确定表是否直立在圭旁。

4「景符」
元代天文学家郭守敬发明。它是一个宽两寸、长四寸、中间有一小孔的铜叶，北高
南低地放在一个架子上。把景符连同架子放在「巨型圭表」的圭面上来回移动，利
用小孔成像的原理，可在圭面上清晰地看到太阳和圭表上横梁的影像。当横梁的影
像正好平分太阳影像时，即可由此正确地读出日影的长度。据说这种方法所测量的
日影长度可准确到两毫米左右，相当于太阳去极度误差三分之一角分，在当时实在
是难能可贵的精确度。

5「窥几」
元代天文学家郭守敬发明。是「巨型圭表」上的一种附属仪器。它是一张长方桌，
桌面上开有长缝，桌子长六尺，宽两尺，高两尺，长缝长两尺，宽两寸。将窥几顺
着南北方向放在圭面上，人在几下观测，几面狭缝中有两根界尺，称为「窥限」。
观测时，使两根窥限分别与天体及圭表上的横梁上下边缘成一直线，然后取两窥限
的中值，由此可算出天体在圭面上的「影长」，从而求出该天体的去极度。 

6「元观星台」
元代天文学家郭守敬按照他的「巨型圭表」原理建造，即现存的登封测景台。它是
个以测影为主，兼有观星和记时等多种功能的古天文台。从现存的遗迹中看，它确
实是一座十分雄伟的古代天文建筑物。

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著作
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1《灵宪》    
东汉天文学家张衡编着。其中说：「中外之官，常明者百有二十四，可
名者三百二十，为星二千五百，而海人之占未存焉。微星之数，盖万一千五百二十
。」显示自司马迁以后的二、三百年中，中国天文学家观测和记录的星数大大增加
。又指出：「月光生于日之所照，魄生于日之所蔽。当日则光盈，就日则光尽也.
..　...当日之冲，光常不合者，蔽于地也，是谓『闇虚』。在星则星微，遇月则
月蚀。」说明月光是反照日光的结果，及月之盈亏形成等原理。另外又提出：「宇
之表无极，宙之端无穷。」认为我们所在的天地是有限的；但天外有天，在我们的
天地之外，还有无穷无尽的世界。张衡还在《灵宪》中讨论了天地的起源：「太素
之前，幽清玄静，寂寞冥然，不可为象。厥中惟虚，厥外惟无，如是者永久焉。斯
谓溟涬，盖乃道之根也。道根既建，自无生有，太素始萌，萌而未兆，并气同色，
浑沌不分。故《道志》之言云：『有物浑成，先天地生』。其气体固未可得而形，
其迟速固未可得而纪也。如是者又永久焉，斯谓庞鸿，盖乃道之干也。道干既育，
万物成体，于是元气剖判，刚柔始分，清浊升位，无成于外，地定于内，天体以阳
，故圆以动，地体于阳，故平以静。动以行施，静以合化，堙郁构精，时育庶类，
斯谓无元，盖乃道之实也。」张衡把天地万物的生成演化概分为三个阶段，称为「
溟涬」、「庞鸿」及「天元」。「溟涬」是道的「根」基，是形成天地的原始物质
处于虚无无形的「太素之前」阶段；第二阶段是「庞鸿」，是「道」发育的技「干
」，物质从无形变为有形，无气连在一起，颜色相同，浑沌不清；最后是「天元」
，是「道」结的果「实」，万物逐渐有了形体，元气各自分开，有了刚、柔和清、
浊之别，然后天地形成，万物滋育。

2《麟德历》  
唐代天文学家李淳风编定。于唐麟德二年 (公元六六五年)颁行全中国。
《麟德历》以《皇极历》为基础而作出许多改进﹔它首次废除了以前历法中不少
繁琐的计算，并以一三四零为各种天体运动周期的奇零部分的公分母，因而大大简
化了计算；它采用定朔法，并吸取了《戊寅元历》的教训，改变朔的进位方法，避
免了连续出现四个大月或三个小月的现象，自此以后，定朔法一直被沿用下去；另
外，《麟德历》中废除了闰周，完全依靠观测和统计来求回归年和朔望月的精密数
据；又首次提出了食差的校正项，亦即是改正周日视差对交食的影响。而《麟德历
》的缺点是没有考虑岁差问题。

3《晋书五代史天文律历志》    
唐代天文学家李淳风编着。在书中有关于彗星的论述：「史臣案，彗体无光，傅日
而为光，故夕见则东指，晨见则西指，皆随日光而指。」显示李淳风当时已发现彗星
本身并不放光，只因受太阳照耀而发亮，并指出了彗尾总是背着太阳这一规律﹔比
欧洲同一发现早了约九个世纪。

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学说
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1「浑天学说」    
东汉天文学家张衡在其著作《浑天仪注》中详细记述了「浑天学说
」：「浑天如鸡子。天体圆如弹丸，地如鸡子中黄，孤居于内，天大而地小，天表
里有水，天之包地，独壳之里黄，天地各乘气而立，载水而浮。周天三百六十五度
四分度之一；又中分之，则一百八十二度八分之五覆地上，一百八十二度八分之五
绕地下，故二十八者宿半见半隐。其两端谓之南北极...　...两极相去一百八十二
度半强。天转如车谷之运也，周旋无端，其形浑浑，故曰浑天也。」张衡把天地比
拟为一枚鸡蛋，天象是蛋壳，而大地则是蛋黄处于中心﹔另外，天象如车轮般运转
不止，结果造成斗转星移的现象，这正是「浑天学说」的基本见解。

2 「千里差一寸」
  中国古代认为，于夏至日在南北两地用八尺长的表来测量日影长
，若影长相差一寸，两地应相距一千里，这可说是天文大地测量方法的萌芽。后
至唐代，高僧一行等人发展中国首次大规模天文大地测量，证明了这一数据不可靠
，「千里差一寸」之说是错误的。