世界第一座天文钟

1092 年，在北宋都城开封的西南部，出现了一座形状奇特的木构建筑物。它就是“元 浑天仪象”，一般通称之为“水运仪象台”，由当时著名政治家、科学家苏颂所主持创制。这是中国古代最宏伟、最复杂的一座天文

仪器，在古代世界上也是绝无仅有的。

水运仪象台的形状呈正方形，上狭下广，高三十五尺六寸五分（约近 11．3米，宋代一尺约 31．6 厘米），底宽二丈一尺（约 6．64 米）。台分 3 重， 第一、二重安装水力驱动系统和报时系统，第三重安装浑象。台顶平台上安装浑仪，浑仪由“板屋”覆盖，板屋上装有 9 块可以启闭的活动屋面板。由此可以看到，整座水运仪象台集观测、演示、计时等功能于一体，实际上成了一座小型的天文台。

水力驱动系统包括有提水机构、注水机构、回水机构和枢轮等部分，可以使水周而复始均匀流动，并驱动枢轮运转。枢轮直径十一尺（约 3.48 米）， 是全台机械装置的原动轮。其顶部附设有一组杠杆装置，起着控制枢轮定时转动，以及转动固定的距离的作用，相当于近现代机械钟表中的“擒纵器”。它和欧洲 17 世纪的锚状擒纵器非常相似，堪称擒纵器之始祖。

报时系统的前部建造成半座 5 层木楼阁式建筑的形状。第一层是昼夜钟

鼓轮，轮上有 3 个不等高的小木柱，可按时拨动 3 个木人的拨子，拉动木人手臂，一刻钟木人击鼓一次，时初摇铃，时正敲钟。第二层是昼夜时初正轮， 轮边有 24 个司辰本人，随着转子的转动，木人按时在木阁门前出现，表示 1

日 12 个时辰的时初、时正，相当于现今的 24 小时。第三层是报刻司辰轮，

轮边有 96 个木人，每一刻出现一人。第四层是夜漏金钲轮，可以拉动木人击钲报更，并可以按季节调整，以适应昼夜长短的变化。第五层是夜漏司辰轮， 轮边设有 38 个木人，木人位置可以按节气调整，从日落到日出按更筹排列， 依次出现。

浑象为一球体，直径四尺五寸六分（约 1.44 米）。球面上绘有 283 个星座，1464 颗星辰，并绘有银河，黄赤道和二分、二至的位置。浑象下有木柜， 使之一半露于柜外，一半隐于柜中。浑象经传动机构与驱动系统相连，可随机轴由东向西转动，和天体的视运动一致，使球面上星辰的位置和实际天象相合。

浑仪亦经由传动机构与驱动系统相连，可随天球转动，以观测天象。这是现代天文台跟踪仪器——转仪钟的先驱。其覆盖的活动屋板，则开了现代天文台自由启闭式屋顶的先河。

整个水运仪象台结构精密、巧妙，标志着中国当时的天文仪器和机械制造的高超水平。现国内外学者已公认它是世界第一座天文钟，并认为是现代天文钟的直接祖先。