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世界上最早的机械钟

(2010-05-13 23:04:05)
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时尚

    苏颂(1020年-1101年),字子容,出身于厦门同安芦山堂(同安城关)一书香门第,其祖先在唐末随王潮入闽,世代为闽南望族,其父苏绅中过进士。苏颂从小聪敏好学,经受了严格的家庭教育,童年在福建泉州南安长大,后迁居润州丹阳(今江苏省镇江一带)。官至北宋哲宗宰相,为北宋天文学家、药物学家。是中国古代和中世纪最杰出的博物学家和科学家之一。

    苏颂一生最大的贡献还在于复制水运仪象台。宋代之前,东汉张衡创制的浑天仪和唐代僧一行等人的复制品都已失传、元祐元年(1086年)十一月,苏颂组织一批科学家,并运用自己丰富的天文、数学、机械学知识开始着手复制,元祐三年十二月获得成功。元佑七年又复制成铜质台。仪象台以水力运转,集天象观察、演示和报时三种功能于一体,是世界上最早的天文钟、近代钟表关键部件“天关”(擒拿器)的创始人。在这个领域里,他的发明创造比欧洲的罗伯特·胡克早6个世纪。绍圣二年至四年(1094—1097年),苏颂写出《新仪象台法要)3卷,详细介绍了水运仪象台的设计及使用方法,绘制了我国现存最早最完备的机械设计图,附星图63种,记录恒星1434颗,比300年后西欧星图纪录的星数还多442颗。英国科学家李约瑟博士把《新仪象法要》译成英文在国外发行,并称赞“苏颂是中国古代和中世纪最伟大的博物学家和科学家之一。”

    苏颂的水运仪象台比例模型苏颂一生最大的贡献还在于复制水运仪象台,在天文与机械制造方面攀登了十一世纪的世界高峰。

  “水运仪象台”是东汉张衡所创制的天文仪器,可惜已失传。唐代天文学家僧一行、粱令瓒复制,后又失传。1088年,苏颂应用自己丰富的天文、数学、机械学知识,组织科学家韩公廉、周日严等,着手进行复制。他吸收了劳动人民使用水车、筒车、桔槔、凸轮等生产机械的经验,通过精密的理论计算及模型研制,终于在短短的两年内,于1090年复制成功,把天文观察、天象演示、自动报时集于一机,把汉、唐“水运仪象台”的功能与制作水平大大地提高了。就这点来说,苏颂的“水运仪象台”不仅是在前人的基础上复制,更似在前人的基础上创造。
  苏颂的仪象台为正方形上狭下广的木楼式建筑,高三丈五尺,底宽二丈一尺。台分三层,上层放置“浑仪”观象,有“望筒”以观察天体运行。中层为天象演示台,有“浑象”,球面上画着天体星宿的形状位置,球外有经纬圈,设有“昼夜机”,可在楼内准确演示天象,与实际天象无异。这一层实际上是现代天文台室内天文演象馆的前身。底层为木阁,共分五层,每层置有数量不一的木人,分报时、刻、更等。第五层木人且能按节气变动而自动调整位置,报告日落日出。仪象台的顶部有九块活动屋面板覆盖,是现代天文台活动圆顶的“祖先”。其“浑象”一昼夜自动均匀旋转一圈,为现代转仪钟(天文台的跟踪机械)的“祖先”。其木人宝石设施是在一组由水力推动的复杂的齿轮系统的带动下自动实现的。其中的“天关”(擒纵器)是现代钟表的关键部位,具天文钟的雏型。

  1094年─1096年,苏颂写了《新仪象法要》三卷,详细介绍水运仪象台的设计及使用方法,书中附图六十三种,当中的星图记录恒星1434颗。苏颂设计之水运仪象台原件靖康之乱后被金兵丢弃而被毁。宋高宗南渡后想复制,苏颂之子苏携献上苏颂遗书,竟无人能通,苏携本人也不懂,故无法仿制。直到1958年历史学家王振铎成功复原。

 

 

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