北京古觀象臺位于北京市建國門立交橋西南角,始建于明朝正統(tǒng)年間,是世界上古老的天文臺之一。它以建筑完整、儀器精美、歷史悠久和在東西方文化交流中的獨特地位而聞名于世。觀象臺明時稱“觀星臺”,臺上陳設有簡儀、渾儀和渾象等大型天文儀器,臺下陳設有圭表和漏壺。清時改稱“觀象臺”,辛亥革命后改為中央觀星臺。清康熙和乾隆年間,觀象臺上增設了八件銅制大型天文儀器:赤道經(jīng)緯儀、黃道經(jīng)緯儀、天體儀、紀限儀、象限儀、地平經(jīng)儀、地平經(jīng)緯儀和璣衡撫辰儀,均采用歐洲天文學度量制和儀器結(jié)構(gòu),不僅是實用的天文觀測工具,還是舉世無雙的文物珍品。
1 紫微殿
2 渾儀:上古稱璿璣玉衡,簡稱璣衡。渾儀是以渾天說為理論基礎制造的,由相應天球坐標系各基本圈的環(huán)規(guī)及瞄準器構(gòu)成的古代天文儀器。古人認為天是圓的,形狀像蛋殼,出現(xiàn)在天上的星星是鑲嵌在蛋殼上的彈丸,地球則是蛋黃,人們在這個蛋黃上測量日月星辰的位置。
3 渾儀龍威
4 簡儀:與渾儀一樣用于測量天體的位置。元朝天文學家郭守敬將渾儀化為兩個獨立的觀測裝置,安裝在一個底座上,每個裝置都十分簡單實用,而且除北極星附近以外,整個天空一覽無余。古人稱這種裝置為“簡儀”。陳列于紫金山天文臺。
5 日晷:由銅制的晷針和石制的晷面組成。晷針垂直地穿過圓盤中心,起著圭表中立竿的作用,晷面安放在石臺上,南高北低,使晷面平行于天赤道面,這樣晷針上端指向北天極,下端正好指向南天極。晷面兩面都有刻度,分子、丑、寅、卯、辰、巳、午、未、申、酉、戌、亥十二時辰,每個時辰又等分為“時初”、“時正”,正是一日24小時。
6 月晷:與日晷相似,用來指示時間的工具。只有滿月的夜晚才能正確顯示時間。因為月出時間平均每天延遲48分鐘,高級的月晷包括一張圖表,顯示如何計算以得到正確的時間,并且有轉(zhuǎn)盤可以調(diào)整經(jīng)度和緯度。
7 星晷:是在夜間利用觀測恒星的位置以定時的記時工具,最早在唐代開始使用。
8 觀象授時展廳:敬協(xié)天行所無逸 順敷星好勅時幾
9 秤漏:一種特殊類型的漏刻,用中國秤稱量流入受水壺中水的重量來進行計時,由北魏道士李蘭于5世紀發(fā)明。它有一只供水壺,通過虹吸管將水引到一只受水壺(稱為權器)。權器懸掛在秤桿的一端,另一端為平衡錘。當流入權器中的水為一升時,重量為一斤,時間為一刻。李蘭秤漏的巧妙之處在于它的穩(wěn)流系統(tǒng)可以基本保證虹吸管在供水壺中的浸入深度恒定,從而使流量恒定,使秤漏的日誤差不大于1分鐘。
10 觀天器:明英宗朱祁鎮(zhèn)御制《觀天器銘》:粵古大圣,體天施治,敬天以心,觀天以器。厥器維何?璇璣玉衡。璣象天體,衡審天行。歷世受代,垂四千禩,沿制有作,其制寢備。即器而觀,六合外儀,陽經(jīng)陰緯,方位可稽。中儀三辰,黃赤二道,日月暨星,運行可考。內(nèi)儀四游,橫簫中貫,南北東西,低昂旋轉(zhuǎn)。簡儀之作,爰代璣衡,制約用密,疏朗而精。外有渾象,反而觀諸,上規(guī)下矩,度數(shù)千隅。別有其表,其崇八尺,分至氣序,考景咸得。懸象在天,制器在人,測驗推步,靡忒毫分。昔作今述,為制彌工,既明且悉,用將無窮。惟君勤民,事天首務,民不失寧,天其予顧。政純于人,天道以正,勒銘斯器,以勵予敬。
11 仰儀:元朝天文學家郭守敬設計制造的天文觀測儀器。仰儀的主體是一只直徑約一丈二尺的銅質(zhì)半球面,好像一口仰放著的大鍋,因而得名。儀唇(半球面的邊緣)上邊刻著時辰和方位,相當于地平圈,上面有水槽,用以校正水平。儀唇的南部放置東西向和南北向的桿子各一根,稱為縮竿。南北向縮竿末端延伸到半球的中心,頂端裝置一小方板,稱為璇璣板。板可以南北向和東西向轉(zhuǎn)動。板的中央開一小孔,小孔的位置正好在半球的中心。仰儀的內(nèi)部球面上,縱橫交錯地刻劃出一些規(guī)則網(wǎng)格,是赤道地平坐標網(wǎng),用來量度天體的位置。轉(zhuǎn)動璇璣板,使它正對太陽。太陽光通過小孔在球面上成像,從坐標網(wǎng)上立刻可以讀出太陽去極度數(shù)和時角,由此可知當?shù)氐恼嫣枙r和季節(jié)。
12 各種天文儀器:地平式日晷、圭表、佛教5星28宿星神圖
13 玲瓏儀:用以演示天象,元代郭守敬創(chuàng)制。其基本理論是:將古代天文前輩在室外利用渾象儀觀測天象的傳統(tǒng),改為在室內(nèi)觀看假設的天體結(jié)構(gòu)。原儀器早已無存,現(xiàn)在這臺玲瓏儀是根據(jù)元初楊恒所作《玲瓏儀銘》所記載的形狀描述,反復研究,復制而成。儀為銅質(zhì)天球,徑二米有二,人于內(nèi)觀天,星體森羅,經(jīng)緯分明,協(xié)規(guī)應矩。天人共體。全儀在高臺之上,斡旋,象征天乾地坤;天行健,君子以自強不息,地勢坤,仁者以厚德載物。嗟乎,雄峻神奇,天愧郭公創(chuàng)偉,精巧瑰麗,用昭后昆仰瞻。
14 龍威
15 天象碑
16 張衡、徐光啟
17 一行、祖沖之
18 沈括、郭守敬
19 光緒石碑、司天臺
20 古觀象臺
21 時空穿梭
22
23 天體儀、象限儀
24 紀限儀
25 地平經(jīng)緯儀
26 赤道經(jīng)緯儀
27 璣衡撫辰儀
28 地平經(jīng)儀、黃道經(jīng)緯儀
29 通逾古今
30 流金歲月
31 彩云飄舞
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