中国也是世界最古老的水力天文钟是北宋的水运仪象台
中国也是世界最古老的天文钟是北宋的水运仪象台。
它是我国北宋天文学家苏颂、韩公廉等人建造的。它能用多种形式反映及观测天体的运行。
“水运仪象台”是一部复杂的机械装置,整个机械系统是利用漏壶流水作动力,使仪器经常保持一个恒定的速度,和天体运行保持一致,又通过一套复杂的齿轮系统获得所需要的各种运动又能以多种形式计时、报时。欧洲人把这种仪器称为“天文钟”
它高约12米,宽7米,分作3层。
上层放浑仪,用来观测日月星辰的位置;为了观测方便,上面覆盖了九块活动屋板,作用和现代天文台可以开合的球形台顶相同,堪称现代天文台圆项的鼻祖;
中层放浑象,它是一个球体,在球面布列天体的星宿位置。
浑象一昼夜自转一圈,不仅形象地演示了天象的变化,也是现代天文台的跟踪机械——转仪钟的祖先。
下层设木阁,又分成五层。每层有门,到一定时刻,门中有木人出来报时。
木阁后面装置漏壶和机械系统,起到控制水轮运转速度的作用,使水轮只能间歇运转,而转速由漏壶的流量决定。
这是相当于今天的钟表机械中的关键部件——一组使机轮运转变慢、控制速度恒定的锚状擒纵器,因而,它又堪称钟表的祖宗。
这座利用水力运转的仪器象台,是远远早于欧洲同类装置的一项重大发明。国际上曾对它给予高度的评价,认为“很可能是后来欧洲中世纪天文钟的直接祖先”。
后世的钟表就是从这里演变出来的。苏颂在1088-1094年所著《新仪象法要》上详细介绍了水运仪象台的构造,反映了当时天文学和机械工程技术的伟大成就。
水运仪象台有以下突出贡献:首先,为了观测上的方便,屋顶做成活动的,这就是今天天文台圆顶的祖先。其次,浑象一昼夜自转一圈,不仅形象地演示了天的变化,也是现代天文台的跟踪机械–转仪钟的祖先。再次,所创造发明的”天关”、”天衡”和”天锁”等部件组成的杠杆装置,是世界上最早的”擒纵器”,为后世钟表的关键部件,因而它又是钟表的祖先。