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第2章 第163 张衡浑天仪介绍（第1页）

关于张衡的浑天仪，这里为您提供一份全面而清晰的介绍。

张衡（公元78-139年），东汉时期伟大的科学家、文学家和发明家，他发明的浑天仪（又称“漏水转浑天仪”）是世界天文史上里程碑式的仪器。它不仅是世界上第一台利用水力驱动、能够精确实时演示天象的仪器，也是现代天文馆中天象仪的鼻祖。

一、浑天仪的构成与工作原理

张衡的浑天仪是一个集机械传动、计时和天体演示于一体的复杂系统。

1。核心结构：浑象

·这是一个巨大的铜球模型，代表我们看到的天球。

·铜球上精刻了南北极、黄道、赤道、二十四节气、二十八宿（中国古代星群划分体系）以及日月星辰等所有当时已知的重要天文标记。

·铜球可以绕着一根贯穿其南北极的轴转动，模拟天球的日常旋转。

2。动力系统：水力驱动

·这是最革命性的部分。张衡利用中国古代先进的漏壶（一种利用水滴计时的工具）作为稳定水源。

·水流持续冲击一个名为“瑞轮蓂荚”的叶轮，通过一套复杂的齿轮传动系统，将水流的稳定动力转化为铜球的旋转动力。

3。演示效果：与天同步

·通过精确的齿轮比例计算，这套装置使得铜球一天恰好旋转一周。

·这意味着，坐在屋内的观测者，看着室内缓缓转动的浑象，就能知道窗外真实天空中的星辰到了哪个位置。它完美地将时间的流逝（由漏壶计量）与空间的运动（天球旋转）联系在了一起。

二、诞生的背景：浑天说

张衡发明浑天仪并非凭空想象，而是基于当时先进的宇宙理论——“浑天说”。

·浑天说思想：该学说认为天地结构像一个鸡蛋，“天”如蛋壳，是圆球形的（浑圆如弹丸）；“地”如蛋黄，位于天球中央，静止不动。天球围绕着地球日夜不停地旋转。

·从理论到实践：张衡是“浑天说”的集大成者。他将这一套理论哲学，通过精密的机械装置实物化、可视化，从而证明了该理论的合理性，并将其用于实际的天文观测和历法推算。

三、历史意义与成就

1。世界最早的机械天文钟：比欧洲最早出现的机械天文钟早了约一千年。它将时间计量与天体运动演示完美结合。

2。天文馆的始祖：其功能与现代天文馆的天象厅完全一致，即在一个封闭空间内模拟真实的星空。

3。科学思想的飞跃：它代表了从单纯观测到利用机械模型来理解和预测自然现象的质的飞跃，体现了汉代中国极高的数学、机械制造和天文学水平。

4。实用价值：它不仅用于演示，还能帮助校准历法，其精确的运转可以为观测和计算提供参考。

四、失传与复原

非常遗憾的是，张衡的浑天仪原件和他的详细制造图纸早已失传于历史长河中。我们今天对其的了解，主要来源于《后汉书·张衡传》等历史文献中的文字记载。

后世的中国科学家，如唐代的僧一行和元代的郭守敬，都曾根据文字记载成功复制或改良过浑天仪。现今位于南京紫金山天文台的一对浑仪和简仪（明代制造，保存完好），就是在其思想影响下发展的后代产物，但它们主要是观测仪器，而非张衡那种水力驱动的演示仪器。

总结来说，张衡的浑天仪是人类将科学理论、机械工程和艺术想象融为一体的伟大尝试。它不仅是中华古代科技文明的璀璨明珠，更在世界科学史上写下了光辉的一页，彰显了古代中国在天文探索领域的卓越智慧。

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