浑仪

包　纲

中国科学院紫金山天文台（即南京紫金山天文台）于1934年9月建成，其前身是成立于1928年2月的国立中央研究院天文研究所.它是我国自己建立的第一个现代天文学研究机构，被誉为“中国现代天文学的摇篮”.到南京紫金山天文台参观，人们会看到许许多多奇特的古代仪器，浑仪就是其中之一（如图１）.

我们在图１中所看到的浑仪建造于明代，是我国珍贵的文化遗产.它高约2．75 ｍ，长约2．48 ｍ，宽约2．46 ｍ，用青铜铸成，结构牢固，工艺华美，近看高大，远看玲珑，是我国古代科学技术、冶铸技巧、机械制造等方面高度发展的结晶，真是巧夺天工的天文仪器，罕见的艺术珍品.

浑仪是我国古代的一种天文观测仪器，是以浑天说为理论基础制造的.浑天说是我国古代的一种重要宇宙理论，认为“浑天如鸡子，天体圆如蛋丸，地如鸡中黄”，也就是说天是圆的，形状像蛋壳，出现在天上的星星是镶嵌在蛋壳上的弹丸，地球则是蛋黄，人们在这个蛋黄上测量日月星辰的位置.浑仪将天的大圆分为365．25°，浑天旋轴两端分别称为南极、北极，赤道垂直于天极，黄道斜交着天的大圆，黄赤道交角为24°.浑仪正是以此为基础而设计的.

我国浑仪的发明大约是在公元前４世纪至公元前１世纪之间（即战国中期至秦汉时期）.早期的浑仪比较简单，只有三个圆环和一根金属轴（如图２）.最外面的那个圆环固定在正南北方向上，叫做“子午环”；中间固定着的圆环平行于地球赤道面，叫做“赤道环”；最里面的圆环可以绕金属轴旋转，叫做“赤经环”.赤经环与金属轴相交于两点，一点指向北天极，另一点指向南天极.在赤经环面上装着一根望筒，可以绕赤经环中心转动，用望筒对准某颗星星，然后，根据赤道环和赤经环上的刻度来确定该星在天空中的位置.后来，为了便于观测太阳、行星和月球等天体，历代天文学家又对浑仪进行了改进，在浑仪内又添置了几个圆环，也就是说环内再套环，使浑仪成为多种用途的天文观测仪器.到了唐代，天文学家李淳风设计了一架比较精密完善的浑天黄道仪，整个仪器分为三层，外层叫六合仪，包括地平圈、子午圈和赤道圈；中层叫三辰仪，是由白道环、黄道环和赤道环构成；里层叫四游仪，包括一个四游环和窥管.现存明制浑仪基本就是这种结构，所不同的是取消了三辰仪中的白道环，而加上了二分环和二至环.

在岁月沧桑中，浑仪饱经风霜.1900年八国联军进占北京，德军将浑仪抢到德国波茨坦，到1921年才归还我国．“九一八”事变后，浑仪迁至南京紫金山，日军占领南京后肆意损毁仪器，新中国成立后，这些仪器才得到很好的保护.

责任编辑 蔡华杰