蘇頌渾儀詳細資料

渾儀(Armillary sphere)《新儀象法要》


 

  渾儀是古中國用來測量天體位置的儀器,是近代座標儀的先驅。水運儀象台上的渾儀為三重輪(六合儀、三辰儀、四游儀)之組合,並設天運環以水運轉之,可跟蹤天體、觀測星體運行及記錄其座標,是古中國渾儀發展臻至成熟的標誌。





蘇頌渾儀

   宋哲宗元祐七年(公元1092年),蘇頌集合研究了各家之長,並採用韓公廉的建議,製作了一架共有三層的水運儀象台,而蘇頌渾儀便是位於最上層的天文儀器。蘇頌渾儀的特色,不只在於使用了水力來自動運轉,在渾儀基座更結合了圭表,讓渾儀成為多功能的量測天文儀器。

圭表 (Gnomon)《新儀象法要》


  在蘇頌的(新儀象法)中有詳細的構造解說,渾儀的球體構造大致可分為外中內三層與望筒(窺管):

1.外層「六合儀」
  由固定不動的陽經環(子午圈)、地渾儀(標示南北極)、陰緯環(地平圈)及天常環(外赤道圈)所組成,經緯環圈上分刻為三百六十五天的時間與天體的經緯度。

2.中層「三辰儀」
  有可以移動的三辰環(二至圈)、黃道雙環(黃道圈)與赤道單環,藉由三辰儀的移動,來測定日月的星辰的黃到座標值與赤道座標值。因為渾儀的動力來源是靠水力,所以蘇頌渾儀不同於其他渾儀的地方,就在於他的三辰儀中,多了一個天運環,而天運環的週日運動齒輪與水力動力設置的部份是相連接的。

3.內層「四游儀」
  能夠轉動的望筒(窺管)、直距(直徑)以及四游環;觀測的時候、將望筒對準天體,再移動四游儀與三辰儀,便可讀出天體的座標位置。

4.再非球體構造部份,則有鱉雲柱、水跌、天北極與天南極等。鱉雲柱是支撐渾儀的柱子,刻成鱉與雲的形狀。水跌是渾儀基座交叉的十字橫木,刻有凹槽,槽內注水,作為校準渾儀水平之用。



水運儀像台的渾儀模型


以快速成形機(RP)建構出教學實用的渾儀實物模型




蘇頌渾儀的木樣模型







  蘇頌渾儀是一個天文觀測校時裝置,以天運環帶動天球坐標系(三辰儀)在固定的地平坐標系(六合儀)內隨天球運轉,而窺管是附隨在天球坐標系下的動坐標系(四游儀),可測得任一天體的位置,每逢正午可與圭表配合以校正時間。