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水運儀象台

水

 

北宋元佑七年﹝公元1092年﹞,既是吏部尚書,也是天文學家的蘇頌,建造水運儀象台,不但被視為全球第一部機械鐘,更集觀測天象的渾儀、演示天象的渾象、計量時間和報告時刻於一身的綜合性觀測儀器。水運儀象台,實際上就是古代一座小型天文台。

 

水運儀象台座底是正方形、下寬上窄。高約十二12米,相當於三、四層樓高,底寬約7米,分三層。最頂層是一間小木屋,屋中裝有渾儀和圭表。當用渾儀觀測天象時,小木屋屋頂就會打開,露出渾儀。有關裝置可以說是現代天文台活動屋頂的雛型。

 

中間第二層是渾象,渾象圓球裝在地櫃中,一半露於櫃外,代表地平線上的半個天空。球體渾象以漏壺滴水作動力,推動齒輪運轉,使渾象和天球運動同步轉動。如此,在室內任何時間都可觀察星體出沒。渾象外有球體,內有鐵鈾貫穿球心,鐵軸所指的方向,就是天球的方向,亦是地球自轉軸的方向。天球外表刻有南北極、赤道、廿八星宿等,另有日、月及其他恆星位置。渾象自轉一圈,即代表一晝夜。

 

最下層是報時系統,有五層小木閣,每個小木閣中裝有不同數目的小木人。首三層的小木人負責報告一天內的時辰和時刻,第四和第五層中的小木人負責報各夜的時辰和更點。報時系統是利用人偶敲擊發出聲響,藉此定時報時,還有木人舉牌顯示時刻。

 

整個水運儀象台以漏壺中的水作為驅動力,通過系列傳動裝置和一組機輪聯結,令天球同步運轉,自動演示天象變化。歐洲出現類似的自動旋轉儀器,要到16世紀,兩者相差大約1,500年。