水運儀象臺的工作原理
水運儀象臺的構思廣泛吸收了以前各家儀器的優(yōu)點 ， 尤其是吸取了北宋初年天文學家張思訓所改進的自動報時裝置的長處；在機械結構方面 ， 采用了民間使用的水車、筒車、桔槔、凸輪和天平秤桿等機械原理 ， 把觀測、演示和報時設備集中起來 ， 組成了一個整體 ， 成為一部自動化的天文臺 。
水運儀象臺的歷史意義
蘇頌是中國宋代天文學家、藥物學家 ， 公元1020年誕生于泉州南安（今福建省南安縣） ， 后遷居丹陽（今江蘇省鎮(zhèn)江） 。22歲時與王安石是同榜進士 ， 從此進入仕途 。初任宿州（今安徽省宿縣）觀察推官、江寧知縣、南京留守推官等地方官 。1053年 ， 蘇頌奉調到京城開封任館閣校勘、集賢校理等職 ， 這雖不是什么重要官職 ， 只是負責編定書籍 ， 但對蘇頌來說卻是如魚得水 ， 在這里他有機會博覽皇家的各種藏書 ， 在任職的九年里 ， 蘇頌每天背誦一段書 ， 回家后默寫下來 ， 從不間斷 ， 積沙成塔 ， 積累了淵博的知識 。宋哲宗登位后 ， 他先任刑部尚書 ， 后任吏部尚書 ， 晚年官至宰相 ， 雖然官居顯位 ， 但政績平平 ， 作為政治家的蘇頌遠不如作為天文學家的蘇頌 ， 特別是他研制的水運儀象臺使他的名字載入了世界科技的史冊 。
公元1086年 ， 蘇頌奉命檢驗當時太史局使用的各種渾儀 ， 想到應有表演天象的儀器和渾儀配合使用 ， 于是他羅致人才進行這項研究工作 ， 并向皇帝推薦精通數(shù)學和天文學的韓公廉共同研制 。在他的策劃下 ， 韓公廉寫出《九章鉤股測驗渾天書》 ， 制成大、小木樣 。后由蘇頌和韓公廉請了一批能工巧匠精心打造 。這是一座把渾儀、渾象和報時裝置三組器件組合在一起的高臺建筑 ， 高約13米 ， 底寬約7米 ， 共分三層 ， 儀器由水力推動運轉 。這座集天文觀測、天象表演和報時三種功能為一體的天文臺就是蘇頌繼承和發(fā)展了漢唐以來天文學成果 ， 發(fā)明創(chuàng)造的水運儀象臺 ， 在這一工作中韓公廉的貢獻也是不可低估的 。
水運儀象臺代表了中國11世紀末天文儀器的最高水平 。它具有三項令世界矚目的發(fā)明 ， 首先它的屋頂被設計成可開閉的 ， 是現(xiàn)代天文臺活動圓頂?shù)碾r型 ， 其次 ， 它的渾象能一晝夜自動旋轉一周是現(xiàn)代天文跟蹤機械轉移鐘的先驅；此外 ， 它的報時裝置能在一組復雜的齒輪系統(tǒng)的帶動下自動報時 ， 報時系統(tǒng)里的錨狀擒縱器是后世鐘表的關鍵部件 。英國著名科技史專家李約瑟曾說水運儀象臺“可能是歐洲中世紀天文鐘的直接祖先 。”大約在1094年 ， 蘇頌編撰了《新儀象法要》一書 ， 詳細介紹了水運儀象臺的設計和建造情況 ， 并把水運儀象臺的總體和各部件繪圖加以說明 。
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