在古代，天象變化是人們生活中決議婚喪嫁娶、破土動(dòng)工、慶典儀式、行軍打仗等重大事件的重要依據(jù)。而古代的天文學(xué)家也會(huì)將天象的變化，與帝王的降生、的禍福聯(lián)系在一起。但是，那時(shí)的古人并沒有天文望遠(yuǎn)鏡、衛(wèi)星等的高科技儀器設(shè)備。那么，古人到底是如何觀測計(jì)算天象的呢？
 

 

  “鑄銅為象，以測天文”——璣衡

 

  璣衡，即我們口中常說的渾天儀，是渾儀和渾象的合稱。渾象，也稱“天體儀”。它作為模擬天體運(yùn)動(dòng)的儀器，與現(xiàn)代的天球儀為相似，主要用于演示天體的運(yùn)動(dòng)及天象的變幻。水的沖擊、水銀泄漏均可以推動(dòng)渾象運(yùn)動(dòng)。而渾儀，則是由固定的子午環(huán)、赤道環(huán)和可繞金屬軸旋轉(zhuǎn)的赤經(jīng)環(huán)等多個(gè)圓環(huán)，套疊組成的天體觀測儀器。當(dāng)渾儀中的望筒對準(zhǔn)某一星體時(shí)，子午環(huán)和赤道環(huán)上的刻度就可以幫助古代天文學(xué)家確定該天體在天空中的位置。
 

  據(jù)了解，早在周朝時(shí)期，就已有人在著于手制作渾象。同時(shí)期的希臘，也已人有研究發(fā)明了渾儀。渾象與渾儀，一個(gè)用作天體運(yùn)動(dòng)的演示，一個(gè)用作天體位置的確定，能夠讓古人的天文觀測不再受日升日落的影響，可謂是古代天文觀測儀器的“zui佳拍檔”。
 

  “時(shí)鐘鼻祖”——水運(yùn)儀象臺(tái)
 

  水運(yùn)儀象臺(tái)，是一臺(tái)集天象演示、天象觀測、時(shí)間計(jì)量于一體的綜合性天文觀測儀器，出自北宋天文學(xué)家蘇頌、韓公廉等人之手。這座大型天文儀器，幾乎可以算作為小型天文臺(tái)。它不僅采集了當(dāng)時(shí)民間所使用的凸輪、筒車、天秤杠桿等機(jī)械原理，還吸收了北宋天文學(xué)家張思訓(xùn)改進(jìn)后自動(dòng)報(bào)時(shí)裝置的長處，并巧妙地將之與渾天儀結(jié)合在了一起。另外，蘇頌還在水運(yùn)儀象臺(tái)中設(shè)置了上ge擒縱器，可比歐洲運(yùn)用這一原理研發(fā)的鐘表早了整整3個(gè)世紀(jì)。
 

  隨著時(shí)間的流逝，當(dāng)年那個(gè)具有重大歷史意義的水運(yùn)儀象臺(tái)早已無跡可尋。所幸的是，蘇頌在晚年時(shí)期，將修建水運(yùn)儀象臺(tái)的經(jīng)驗(yàn)整理編寫為《新儀象法要》，其中包含有60余幅水運(yùn)儀象臺(tái)的整體結(jié)構(gòu)圖、部件圖與零件圖。如此一來，后人才得以將水運(yùn)儀象臺(tái)的全貌重現(xiàn)，讓我們夠領(lǐng)略到先輩們廣博的智慧與無窮的創(chuàng)造力。