张衡制造浑象

浑象是一种表现天体运动的演示仪器。它最初是在公元前 2 世纪中叶的西汉时，由天文学家耿寿昌创制的，而东汉著名科学家张衡在浑象的发展史上做出了重要的贡献。

浑象的基本构成是一个可以旋转的中空圆球，上面按观测到的实际天象布列星辰。转动圆球，即可演示天体的运动，其作用相当于近代的天球仪， 堪称天球仪的始祖。

张衡制造了第一台自动的天文仪器——水运浑象。它以一直径 5 尺（约

1.18 米，东汉 1 尺约 23.5 厘米）的空心铜球表示天球，上面画有二十八宿， 中外星官，互成 24 度交角的黄道和赤道等，黄道上又标明有二十四节气。紧附于天球外的有地平环和子午环等。天体半露于地平环之上，半隐于地平环之下。天轴则支架在子午环上，天球可绕天轴转动。同时，又以漏壶流出的水作动力，通过齿轮系的传动和控制，使浑象每日均匀地绕天轴旋转一周， 从而达到自动地、近似正确地演示天象的目的。此外，水运浑象还带动有一个日历，能随着月亮的盈亏演示一个月中日期的推移，相当于一个机械日历。

张衡的水运浑象对后世浑象的制造影响很大，宋代的水运仪象台则达到历史上浑象发展的最高峰。历代制造的浑象大都已经毁亡，现存仅有两架， 一架在南京紫金山天文台，一架在北京建国门古观象台，均是清代铸造的。除了天球仪式的浑象外，中国古代还创制有假天仪式的浑象，开了近代天象仪之先河。

现在北京天文馆里，有一个大圆顶的天象厅。当你坐在里面仰观屋顶， 便会感到宛如置身于无涯的苍穹之中，看到繁星点点，其布列与实际天象一致。假天仪的功能和作用即与此相似。假天仪何时发明，现尚有争议，有人认为三国时即已问世。但有明确记载的，则以北宋时苏颂主持制造的浑天象为最早。

浑天象是苏颂主持创制水运仪象台后的又一杰作。它的天球直径有一人多高，在球面上相应于星辰的位置处凿有一个个镂空的小孔，外面的光线漏进后，人坐在球内就好像看到天上闪闪发光的星星。天球亦是由水力机械带动的，可控制其旋转与天体运行同步。与现代天象仪所不同的是，浑天象的光源在外，表演内容比较单一，而天象仪的光源在内，且能表演众多复杂的天象。