摘要:从明至清,观象台承载着天文探索的厚重历史。明代观星台于1421年随迁都北京而建,简仪、圭表等仪器彰显古人智慧,与郑和下西洋等盛事同辉。清代观象台融入西方技术,南怀仁等铸造六仪,纪理安制地平经纬仪,乾隆朝更有玑衡抚辰仪,中西合璧。这些古仪不仅是天文遗产,更见证文
从明至清,观象台承载着天文探索的厚重历史。明代观星台于1421年随迁都北京而建,简仪、圭表等仪器彰显古人智慧,与郑和下西洋等盛事同辉。清代观象台融入西方技术,南怀仁等铸造六仪,纪理安制地平经纬仪,乾隆朝更有玑衡抚辰仪,中西合璧。这些古仪不仅是天文遗产,更见证文明交融,诉说着历代对苍穹的不懈探索。
图1.明朝观星台插图
明朝观星台 Ming Dynasty Observatory
历史沿革:
公元1421年(永乐十九年),明成祖迁都北京。1442年(正统七年)利用元大都城东南角楼修建观星台,放置浑仪、简仪和浑象,并建紫微殿等。1446年(正统十一年)增修晷影堂,陈设圭表、漏壶等。至此,北京古观象台及附属建筑初具规模。
英文对照:In 1421 (19th year of Yong Le), the Ming Dynasty moved its capital to Beijing. The Observatory was built with an Armillary Sphere, Abridged Armilla, and Celestial Globe. The Gui Ying (Yang) with gnomon and clepsydra were added later, establishing the Beijing Ancient Observatory.
时间及说明:
1421年:迁都北京,紫禁城建成;
1405 - 1433年:郑和七下西洋;
1427年:铸永乐大钟;
1442年:观星台建成。
建国门天文机构溯源:
可上溯至元朝。1279年,王恂、郭守敬在今建国门西北侧建太史院和司天台,为北京古观象台最早源头。
简仪:
元代郭守敬于1279年(至元十六年)创制。在浑仪基础上改制简化,将三种坐标系统分立,消除圆环遮挡,突出赤道坐标测量。其结构与近代望远镜赤道装置几乎一致,比第谷同类装置早三百多年。元代简仪毁于1713年(清康熙五十二年),现南京紫金山天文台简仪为1437年(明正统二年)仿制。
明代圭表:
创制于1437年(明正统二年),1444年(清乾隆九年)重修。石座上平卧圭(长5.18米),南端立铜表(原高1.96米,清改至2.45米),上端铜叶弯曲开圆孔。正午时,日影经圆孔射圭面测影长。因表改高后圭长不足,北端另加0.86米立圭。
明代漏壶:
铜制,高62厘米,现收藏于南京。
图2.清朝观象台插图
清朝观象台 Observatory in the Qing Dynasty
1644年建立清王朝之后,朝廷改观星台为观象台,并援传教士汤若望的建议,改用欧洲天文学的方法计算历书。1669年(康熙八年)比利时传教士南怀仁请制新的天文仪器,经康熙帝批准,从1669年至1673年共铸成6架大型铜铸天文仪器:黄道经纬仪、赤道经纬仪、地平经仪、象限仪、纪限仪和天体仪。1715年(康熙五十四年),传教士纪理安设计制造了地平经纬仪。1744年(乾隆九年),乾隆皇帝下令按照中国传统的浑仪再造一架新的仪器,命名为玑衡抚辰仪。此8架仪器属于古典天文仪器,均以肉眼直接观测,没有安装望远镜系统。
英文对照:After the Qing Dynasty moved its capital to Beijing in 1644 and following Johann Adam Schall von Bell's advice, the Chinese began to use the western computation standard and measuring system. During 1669 - 1673, following the orders of Emperor Kang Xi, Ferdinand Verbiest, a Belgian missionary, supervised the casting of 6 astronomical instruments (used to plot the position of the stars). Later, in 1715, Kilian Stumpf designed another instrument —— the Azimuth Theodolite (an instrument, sometimes called a theodolite, that can measure both vertical and horizontal angles at the same time). In 1744, Emperor Qian Long ordered the construction of another instrument —— the New Armilla (skeleton globes made up of rings used to plot the positions of stars and planets). This is how all the astronomical instruments in the Observatory came into being.
新制六仪以赤道、黄道、地平三种坐标为基准,既便测又精致,为中西古代所无。其设计是继于南怀仁的新制古典天文仪器。此六仪已无黄赤交角,它们比南怀仁的古典天文仪器稍有进步:(1)全圆周360度,(2)采用360°的刻度制,改成了中国过去以365.25度来分圆周的传统。(3)刻度上既有阿拉伯数字又有汉字。(4)可以六仪并用,发挥所长,减小了观测误差,提高了准确度。
1715年(康熙五十四年)纪理安设计制造了地平经纬仪。据《仪象考成》记载,清政府于康熙五十二年(1713年)命德国传教士纪理安制地平经纬仪,经两年铸造完成后安放在观象台上开始使用。这架巨大的青铜仪器将地平经仪和象限仪的功能合二为一。该仪在造型结构上一改中国传统的龙云装饰,完全采用欧洲文艺复兴时期法国的艺术装饰,有圆环面的表尺用黄铜制造,嵌入仪器面上,刻度全用阿拉伯数字,不用汉字。
1744年(乾隆九年)十月二十七日,乾隆御驾观象台,看到台上的仪器都是西洋的构造和制度,遂下令钦天监按照中国传统的浑仪制度再造一架新的仪器。新仪由当时任职钦天监的传教士戴进贤和刘松龄设计监制,历经十年,于1754年(乾隆十九年)竣工,乾隆帝为其命名为“玑衡抚辰仪”。其制度保留了西方360°的刻度制。
来源:G字测试工作室