公元1020年,北宋时期杰出的科学家苏颂诞生于今天的福建同安。这位被誉为中国古代和中世纪最伟大的博物学家之一的人物,其诞辰1000周年之际,其主持建造的伟大科技成就——世界钟表鼻祖水运仪象台,再次引发全球瞩目。
水运仪象台不仅具备自动计时报时、天文观测和星象显示的三重功能,更是我国古代结构最为复杂、功能最为完备、自动化程度最高的天文仪器,被公认为世界钟表发明的先驱。
水运仪象台复原想象图
1 引起国际关注
苏颂水运仪象台在厦门重现
在福建省厦门市同安区环城南路上,苏颂公园内矗立着一座引人注目的水运仪象台,它是国内首座按照历史记载,以1:1比例精心复制的模型,不仅能够正常运转,更是苏颂公园的标志性建筑。
英国BBC纪录片组实地拍摄
英国著名科技史学家李约瑟博士高度评价苏颂,称其为“中国古代和中世纪最杰出的博物学家和科学家”,李约瑟进一步指出:“苏颂成功地将时钟机械与观测浑仪相结合,在原理上已经达到完美,他比西方普遍认为是天文钟表发明人的罗伯特·胡克,早了整整六个世纪。”
2015年3月,一支由英国BBC组成的摄制团队,专程前往苏颂故乡厦门同安,对这位伟大科学家的科技创举进行深入拍摄,并制作了关于苏颂水运仪象台的专题纪录片。
2 天文观测与历法差异
苏颂受命建造“水运仪象台”
苏颂
苏颂,这位让当时的中国领先世界,至今仍令西方科学家敬佩不已的科学家,出生于公元1020年的同安。10岁时,他随父亲离开家乡,曾在著作中深情地写道“我本南闽子”,表达了对同安的深厚情感。
苏颂一生致力于仕途,官至宰相,政绩显著,但他更是天文、药物、博物领域的集大成者,其科学成就具有划时代的意义,远超其政治成就。
苏颂公园
公元1085年,宋神宗驾崩,哲宗继位,由于哲宗年幼,由其祖母太皇太后高氏临朝称制。每位新皇登基,都必须举行盛大的敬天祭祖大典。然而,自公元1075年7月15日发生月食不验以来,天象与历法常常出现偏差。
因此,在哲宗时期,朝廷决定深入研究天文观测仪器。苏颂受命后,组建了一支新的研究团队,成立了元佑浑天仪象所,经过多年的刻苦钻研,终于成功制造出铜质的水运仪象台,仅铜材就达到了两万千克之多。如果没有皇帝的大力支持、没有巨额资金的投入,这样宏伟的科学研究项目,是无法实现的。
水运仪象台细节图
水运仪象台是一座底座为正方形、下宽上窄略带收分的木结构建筑,高度约12米,底宽约7米,整体分为三层。
3 水力驱动 水运仪象台设计精巧
水运仪象台细节图
水运仪象台的构思广泛借鉴了各种仪器的优点,尤其吸收了北宋初年天文学家张思训改进的自动报时装置的长处;在机械结构方面,采用了民间广泛使用的水车、筒车、桔槔、凸轮和天平秤杆等机械原理,将观测、演示和报时设备整合在一起,形成了一个自动化的天文观测系统。
水运仪象台细节图
水运仪象台的中心部分设有直径达3米多的枢轮。枢轮上有72条木辐,承载着36个水斗和勾状铁拨子。枢轮顶部和边缘配备了一套杠杆装置,它们相当于钟表中的擒纵器。在枢轮东面安装有一组两级漏壶。壶中的水注入水斗,当水斗满时,枢轮便会向下转动。
因此,水可以循环利用。打水装置和打水人则安置在下隔的北部。整个机械系统的运转依靠水的稳定流量,推动水轮进行间歇运动,带动仪器转动,因此命名为“水运仪象台”。
水运仪象台在滴漏技术的基础上,创新了能够满足高精度要求的擒纵机构,开启了钟表擒纵器的先河,被国际科技界和钟表界誉为“中国古代五大发明之一”,其影响极为深远。
为纪念苏颂诞辰千年,以“千秋唯颂 五洲共光”为主题的第九届厦门(同安)苏颂国际文化节将于12月10日举办。
★来源:厦门卫视《两岸秘密档案》栏目
★ 撰稿:叶玮泓
✎ 编辑:王宁磊
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