世界上最早的天文仪器
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发布时间：2022-10-13 23:52
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时间：2023-12-03 20:12
天文仪器，指观测天体和演示天象的仪器和设备的总称。现代观测天体的天文仪器包括地面和空间的各种望远镜和辐射接收器。演示天象的仪器包括天象仪和行星仪等。以下是我整理的世界上最早的天文仪器，仅供参考，欢迎大家阅读。
中国历代天文学家创造了不少天文仪器，其中具代表性的有圭表、浑仪和浑象，都是世界上最早的天文仪器。
圭表是我国发明最早、最简单的一种天文仪器。它是由直立在地上的一根竿子--表，一把对着南北方向、平放在地面上的尺晷组成的，总称为圭表。
圭表的主要用途是通过测量正午时的表影的长度，来决定当时的节气，以指导农牧业生产。圭把南北方向确定后，每天中午观测表影到达南北方向时的长度。表影最长的一天就是冬至，古人叫“日南至”，就是说太阳已经到了最南点。表影最短的一天就是夏至。而春分、秋分则在两者之间。还可利用影长的观测资料确定1年的长度。早在春秋战国时， 就有人根据圭表的长期记录定出1年为365.25天。
浑仪是用来测量天体的位置和两个天体之间的角度的天文仪器，出现在春秋战国时代或更早些。现在放在南京紫金山天文台的浑仪，是明代天文学家在1437年制造的，它由照准器(即望筒)、转动装置、读数装置三部分组成。只要从照准器中看到了要测的天体，照准器在各种环圈中的位置就能用数字表示出来，这就测定了天体的坐标。各种环圈有的代表地球自转的轨迹赤道，有的代表地球公转的轨迹黄道，使浑仪正确标识天体的相对方位。
元代天文学家郭守敬对浑仪作了许多大胆革新后，发明了简仪。简仪是世界上最早制成的大赤道仪， 比欧洲天文学家的发明早300多年。郭守敬用简仪测得1年为365.2425日， 和地球绕太阳公转一周的实际时间相比只差26秒。郭守敬还推算出黄道、赤道的'交角为23°33′34″，与今天通用的准确值23°31′58″相比， 误差仅为1′36″，这是我国古代黄赤交角的最精确的数值。
东汉科学家张衡发明的浑象，又称浑天仪(即天体仪)，也是世界上第一台观测天象的浑天仪。它是用铜铸成的一个圆球，铜球装在一根倾斜的轴上，利用水力旋转。铜球转动一周和地球自转一周的时间相同。球外面安有一个水平的环，表示地平线。球由东往西运动，刻在上面的恒星就从东方升到地平线以上，又向西落到地平线以下，这和天空中星象出没的实际情况完全相同。坐在屋子里，便能从浑天仪上看到天体运行的情况。
唐代的天文学家一行，在浑天仪的地平上安装了两个木头人，一个木头人每到一刻就能自动地击一下鼓，另一个木头人每隔一个时辰就敲一下钟。这是世界上最早的天文钟，它比1370年出现的威克钟早六个世纪。
一、水运仪象台的介绍
水运仪象台的高度达到十二米，宽有七米，对于古人来说算是大型的仪器。水运仪象台可以分为三层，每层都有不同的作用。最上面的一层主要是为了遮挡风雨和便于观测而设立的一个平台。第二层是一个密封的木箱，主要是演示天体的变化。第三层就是整个仪器最关键的动力部分和报时装置。这三层结构中有有很精细的小零件，这些加起来总共有几十斤的零件，是当时人类对天文仪器制造的最高点。
二、水运仪象台的原理
水运仪象台的制作借鉴以前很多仪器的思路。水运仪象台主要是利用水的动力带动它内部的多个仪器工作，从而达到观测天体，报时等多个工作。尤其是在水运仪象台的结构这方面，制作者通过仿照民间的传统农业工具，例如水车和杠杆等机械原理，把天体观测，报时等独立的结构连接起来，同时依靠水的流动带动起来。不得不说，水运仪象台体现中国古代人民的智慧。
三、水运仪象台的意义
水运仪象台的制作让现代人叹为观止。它不仅是当时天文学的一个成功，更是古代中国文明的一个代表。水运仪象台无疑是当时天文学仪器的最顶端，它的出现推动天文学的发展，更是体现了古代劳动人民技艺的精湛，对浩瀚星空的探索以及古代人民的智慧。根据科学家研究，这个水运仪象台的出现不仅对中国产生影响，它更是被认为是西方天文学仪器的祖先。
