到南京紫金山天文臺(tái)參觀，人們會(huì)看到兩架奇特的古代儀器。其中結(jié)構(gòu)復(fù)雜，環(huán)環(huán)相套的叫渾儀；兩組支柱支撐著雙環(huán)的叫簡儀。它們是明代制造的，是我國珍貴的文化遺產(chǎn)。渾儀高約2.75米，長約2.48米，寬約2.46米。簡儀高約2.5米，長約4.4米，寬約2.9米。都用青銅鑄成，結(jié)構(gòu)牢固，工藝華美，近看高大，遠(yuǎn)看玲瓏，是我國古代科學(xué)技術(shù)、冶鑄技巧，機(jī)械制造等方面高度發(fā)展的結(jié)晶，真是巧奪天工的天文儀器，罕見的藝術(shù)珍品。在我國古代，渾儀是用來測量天體球面坐標(biāo)的一種儀器。在戰(zhàn)國時(shí)代已經(jīng)開始制造了，不過那時(shí)不一定稱為渾儀。渾儀結(jié)構(gòu)復(fù)雜，是由一環(huán)套一環(huán)的同心圓環(huán)構(gòu)成，好像一個(gè)鏤空的球體，這些圓環(huán)分別代表地平圈、子午圈、赤道圈、赤經(jīng)圈、黃道圈和白道圈。東漢時(shí)的天文學(xué)家張衡說過：“立圓為渾”，因此稱這種儀器為渾儀。 渾儀在應(yīng)用過程中,不斷得到改進(jìn)，但總的思路是增多圓環(huán)，致使結(jié)構(gòu)愈加復(fù)雜，遮擋星空的范圍增多，影響觀測。此外，要求多重圓環(huán)安裝要同心，這是十分困難的，由此導(dǎo)致渾儀產(chǎn)生偏心差。到了北宋，科學(xué)家沈括首先在渾儀上取消了白道環(huán)，開辟了渾儀向簡化方向發(fā)展的新途徑。到了元代，郭守敬、王恂等科學(xué)家在沈括的基礎(chǔ)上對(duì)渾儀又進(jìn)行了大規(guī)模改進(jìn)，創(chuàng)造了新的簡儀，簡儀進(jìn)一步取消了黃道環(huán)。這樣，簡儀從渾儀的復(fù)雜結(jié)構(gòu)中分離出來，分解成由赤道環(huán)和赤經(jīng)環(huán)組成的赤道經(jīng)緯儀和由地平環(huán)及地平經(jīng)環(huán)組成的地平經(jīng)緯儀兩個(gè)獨(dú)立的儀器。這樣的簡儀結(jié)構(gòu)十分簡單，大大增加了觀測的視野，克服了渾儀的兩個(gè)最大缺陷，大大提高了觀測精度。赤道經(jīng)緯儀和地平經(jīng)緯儀是分裝在同一個(gè)長方形的銅基座上，總稱為簡儀。觀測時(shí)只要轉(zhuǎn)動(dòng)赤道經(jīng)緯儀的赤經(jīng)雙環(huán)和窺管，就可以觀測到天球上任何位置的星星，并從赤經(jīng)雙環(huán)刻度上讀得該天體的去極度。至于天體的赤經(jīng)值，則可在轉(zhuǎn)動(dòng)南端的赤道環(huán)上求得。簡儀的地平經(jīng)緯儀實(shí)際上是一個(gè)新的創(chuàng)造。觀測時(shí)，只要轉(zhuǎn)動(dòng)立運(yùn)雙環(huán)和窺管，就可以測得任一天體的方位角和高度角。在歲月滄桑中，渾儀和簡儀飽經(jīng)風(fēng)霜。1900年八國聯(lián)軍進(jìn)占北京，法軍將簡儀搶到法國大使館，過了幾年才歸還；德軍將渾儀搶到德國波茨坦，到1921年才歸還我國。“九·一八”事變后，渾儀和簡儀遷至南京紫金山。日軍占領(lǐng)南京后肆意損毀儀器。新中國成立后，這些儀器才得到很好的保護(hù)。
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