张思训的太平浑仪

从这两段文字我们清楚的看到,“太平浑仪”上的零件、部件的名称与“水运仪象台”的大部分相同,有些不同的可能也是实同名异。由此我们立即推得两者的构造、形式、从能等不会差别太大。

1.报时系统。记载中有“七直神”和木十二神两种报时装置,前者报时法与“水运仪象台”的“木阁”的第一层几乎完全相同,都是左摇铃、右扣钟、中山鼓,只足……”为几神不明确。木十二神是在一昼夜中十二个时辰执时辰牌报时的,而“木阁”的第二层与此相类,不过是二十四个木人。每个时辰报两次,即一昼夜每个木人报时一次。此外关于“太平浑仪”的记载中再也没有提到其他报时装置,因此,“太平浑仪“只有上述两种,相对于“木阁”的最下两层。既然所有的记载都说“太平浑仪”为数层楼阁式结构,那么这两种报时装置也应是上下两层,否则在技术上有更多的困难不好解决。

2.天象表演系统。在这里我们首先要明确一点,就是在所有的记载中都没有沙及到
“太平浑仪”中有观测用的浑仪?名称虽叫“浑仪”,但是实际上没有这种装置。记载中说的“布三百六十五度,为日、月、五星、紫微宫、列宿、斗处、黄赤逍,以日行度以定寒暑进退”,显然不是浑仪而是浑象,其上画有恒星、日、月、五星和黄赤逍,安装及外形是“规天矩地”,即相当于“水运仪象台”的中层“浑象球”和“地柜”,上部呈半球形(浑象球露出一半),下部是个近乎立方体的木柜,木柜的上面相当于“地平”,记载中“……斗建、黄赤道、以日行度定塞暑进退”一段,它反映着浑象的运动与季节有关系。所谓“斗建“是指北斗七星的斗柄在不同的季节里,黄昏时所指的方向,并且进一步把斗柄指向与月份联系起来。要使浑象能够做到这一点,必须它的转动与地球公转同步。“以日行度定寒暑进退”也有这个意思,假如这个“日”是在黄道环上,就和唐代的“水运浑仪”[10]没有什么区别,可是在有关“太平浑仪”的记载中没提到黄道环或赤道环之类。但是,浑象又应当每昼夜自转一周,使其表面上的星象符合每个时间星空的实际。这样,张思训所设计的浑象的运动必须得体现周年运动和周日运动。要做到这一点也并不难,只要使浑象球调淮后运转每一周日迟到一度(指365.25度)即可。“规天矩地”型的全套浑象机构应在报时系统的上方,即相当于“水运仪象台”的中层,是一种表演性仪器,而不能用它进行观测。

是否有相当于“水运仪象台”上层那样的观测用的浑仪?可能是没有的。然而有一个问题需要明确提出来,就是记载中所说的“并著日月,皆取仰视”,而[6]也说,“又有日月足象,皆取仰视”。关键在“仰”字上,既然要“仰视”或“仰观”日月和星象,那么这些天体的形象就应当围绕观测者运转,把观测者包围起来,而不是象看浑仪那样,人在仪外仰观。如果这个推测不错的话,这应当是假天仪的雏型。这套机构是前面讲的浑象,还是另外的装置?现在还没有把握做出论断,但是当二个东西来看或更合理些,应当有个第三层。

3.传动系统。“太平浑仪”的传动系统可能与“水运仪象台”的传动系统差不多,所不同的是前者到冬天用水银做动力,而后者则是全年以水为动力。苏颂说,“太平浑仪”的传动机构是“有轮、轴、关、柱,激水以运转”。在这里所说的“轮”可能是指“侧轮”,相当于“水运仪象台”的“枢轮”,“轴”相当千“机轮轴”,“关”可能是“天关”,而“柱”相当于天柱。轴的作用在于通过自身的转动进行报时并使浑象运转,报时装览在两个横轮上,顶端有斜轮以齿轮的作用带动浑象,轴的上端千斜轮下有“天束”。“天关”在“水运仪象台”中是“天衡”的一种部件,重要的相关部件有“天条”、“天权”、“左天锁”和“右天锁”, “太平浑仪”中有“天关”、“天条”之名,而没有其他名称,然而另有“定身关”“中关”和“小关”,可能相当于上面的三者,因而“中关”和“小关”应是擒纵器;“太平浑仪”中还有“天指”,可能是“天衡”的“格叉”。“天柱”的功用在“水运仪象台“中有两个用处,已如前述,而在“太平浑仪”中也应是那两种,即传动给(轮-机)轴和上层机构,记载中没有“上轮”、 “中轮”和“下轮”之名,但有“天顶”和“地轮”,也许是“上轮”和“下轮”。记载中还有“天抱”,实际是“天托”之误。 “天托”在(《新仪象法要》)中是个部件名称,《玉海》也称为“天托”。“天托”的功用在于它通过“天梯“使上层的“天毂”转动,“太平浑仪”的记载中没有提到“天梯”,如果没有“天梯”,“天托”就没有用了,应是漏记。“天柱”和“天托”的存在,充分说明“太平浑仪”应是三层。

通过以上的论述,虽然不能说完全弄清了“太平浑仪”的具体结构,但是大的格局总算勾画出来了,它的形象也不难想象出来。记载上说“机隐于内”,可见是有个外壳,包住中、下两层,正南面全面敝开,上层应是露天的,和“水运仪象台”的外形相仿。

为了说明问题,把“太平浑仪”和“水运仪象台”两者的各种另部件等列表比较对照如下。

THE END
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张思训的太平浑仪
在我国天文仪器发展史上,有许多杰出的发明创造对世界科学的发展产生过积极影响。但是也有些重要成果,由于人们研究和宣传不够,而被人们所忽略,张思训的“……
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