“浑”字在古代有圆球的意思。汉代张衡说过:“立圆为浑”。浑仪是由许多同心圆环组成的一种仪器,总起来看好象包在一个圆球里。浑象则是一个真正的圆球。浑仪和浑象又是反映浑天说的仪器,因而在早期常常统称为浑天仪。
浑象_浑仪和浑象 -浑仪和浑象
浑象_浑仪和浑象 -正文
浑仪浑仪中有窥管,是一种观测仪器,其主要用途是测定昏、旦和夜半中星以及天体的赤道坐标,有时也能测黄道经度和地平坐标。唐代天文学家李淳风设计制造的浑仪,其结构分为外、中、内三层(重)。外层称为六合仪,由子午环(天经双规)、地平环(金浑纬规)和赤道环(天常环)交结成固定的框架。中层称为三辰仪,由璇玑环、赤道环、黄道环和白道环等构成。各环间的相对位置是固定的,但其整体可绕仪器的极轴东西旋转。内层叫四游仪,由极轴、赤经双环和窥管(也称望管)等构成。平行的赤经双环夹着窥管也绕极轴旋转。窥管还可以自由地在双环内转动,因此能指向天空的任何一点。唐以后所制造的浑仪,原理和基本结构都与李淳风浑仪相似,只是把规环或其他零件、部件增减一些罢了。浑仪已有悠久的历史。何时发明,目前尚难断定。西汉天文学家落下闳曾造过圆仪。耿寿昌用圆仪测定日、月的视运动。东汉贾逵在圆仪上加黄道环,改称黄道铜仪,用以测定二十八宿的黄道经度等。一直到南北朝的张子信还在使用圆仪来观测日、月、五星的视运动。而后来出版的史书中往往说落下闳造浑仪,张子信用浑仪,可见圆仪和浑仪两种仪器名称虽异而功用实同。早期的浑仪构造如何,史无记载。有确切记载的是东晋时孔挺所造的浑仪。这架浑仪就是六合仪和四游仪合起来的两重铜浑仪,因为这是测量天体赤道坐标所需的最简单的结构,可以推断早期各家的浑仪相去也不会太远。后来因为要直接测量太阳在黄道上的运动,必须增加黄道环;要直接测量月亮在白道上的运动,又必须增加白道环。又因为天球的周日转动,二十八宿和黄道、白道等在天穹上的位置不断变化,为了适应这种变化就必须使黄道环、白道环和赤道环都能随天球转动方向转动,就有三辰仪的产生。这些都在李淳风的浑仪中得到实现。可是,随着浑仪环数的增加,所遮蔽的天区也越来越多。由于唐、宋以来数学的发展,人们已能比较精确地掌握赤道、黄道和白道三种坐标系统的互换,因此,北宋沈括首先去掉三辰仪中的白道环,开始了浑仪的简化过程。到郭守敬时发生了质的飞跃,创造出历史上有名的简仪。明清时代还曾仿制或新制一些浑仪,但已是余波,创新之处不多。
对于浑仪,中国古代还注意到它的安装位置的校正问题。北魏明元帝永兴四年(公元 412年)造的太史侯部铁仪(或称灵台铁仪)有个十字底座。底座上开有水沟,以校正底座平准。北宋皇