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觀星臺是研究天文的儀器,系元初科學家郭守敬所建,其目的是為了研究和改革歷法。它也是我國現存最古老的天文建筑,距今已有七百多年的歷史,可以說它是世界上一座著名的天文科學古跡,它反映了我國古代天文科學發展的卓越成就。 觀星臺的型制是臺身和石圭組成,臺身形狀似覆斗,系磚石結構,臺高九點四六米連臺頂小房通高十二點六二米,臺上方每邊寬八米,底邊每邊長十六米。臺身四周筑有磚石踏道和梯欄盤旋簇擁臺身,使整個建筑布局,顯得莊嚴而巍峨;臺頂各邊砌有女兒墻,臺上放有天文儀器,以觀天象。北壁正中有一直立的凹槽,正對量天尺。量天尺又稱石圭,以三十六塊青石平鋪而成,全長31.19米,合元朝欽天監表尺一百二十八尺,寬四尺五寸,厚一尺四寸,石圭南頭有注水池,北有排水孔。公元一九七五年四月間,經北京天文臺測驗,證明其方向,正在當地子午線上,即正南北方向,量天尺上邊的平面上,刻有兩條水槽與水池相連,目的是裝上水檢驗圭面是否平正。它的原理是用觀星臺的立槽代替高表,用量天尺代替石圭,而且都增加長度,高表由八尺改為四十尺,石圭長達一百二十八尺,這樣,就大大提高了精確度,據測量其精確度,可達兩毫米左右,相當于太陽天頂距誤差1/3角分,比后于它300年的西文最精密的天文觀測還要精確。從《元史天文志》和現在觀星臺院內明清碑刻,關于觀星臺的記載里,可知此臺當時具有觀測、測量日影和計時的作用。 觀星臺的建制,反映了我國天文科技史的巨大成就。十三世紀末,元世祖忽必烈統一中國后,為了促進農牧業的發展,于元至元十三年(公元一二七六年),任用著名的科學家郭守敬、王恂進行一次規模巨大的歷法改革。郭守敬是一位杰出的科學家,他首先提出:“歷之本在于測驗,而測驗之器,莫先于儀表”的正確主張。在元世祖忽必烈的大力支持下,在歷法的改革中,經他的手創造的天文儀器有:簡儀、高表、渾天象等十八種,其中最重要的是簡儀和高表。當時,他在全國建立了二十七個觀測站,登封告成的觀星臺,就是當時全國的中心觀測站,這用高表為郭守敬的獨創。當時,全國只有六處,但從實測記錄和實物看,只有大都(今北京)和陽城(今告成)兩處,保存至今的,只有陽城一處了。觀星臺是我國天文科學發展史上的寶貴遺產和重要的實物資料,對于研究我國天文史和建筑史都有很高的價值。 郭守敬,王恂等人測影時,在石圭上面的兩條平水渠中,裝水取平,根據“針孔成象”的原理放置“景符”。在臺上40尺處,架橫梁一根。日中時,梁影通過“景符”投射在石圭上,這就是當天的日影長度,郭守敬等人通過實地測驗,掌握了日、月、星辰和地球的運轉規律,測定了二十四節,特別是夏至、冬至、春分、秋分的精確時刻,推算出一個回歸年的長度為365.2425日,合今天為三百六十五天五時四十九分十二秒,并制訂出《授時歷》頒布全國執行。 觀星臺不僅可以測日影,而且可以測量星辰。史書記載:觀星臺的作用是“晝參日影,夜觀極星,以正朝夕”,F在大門兩側的石柱上刻有這樣一幅對聯: 石表寓精心,氤氳南北變寒暑。 星臺留古制,會合陰陽交雨風。 這幅對聯高度地概況了“觀星臺”和“測景臺”的偉大作用和科學價值?墒俏覈绫淼娜秉c是,測量時,“圭”和“表”上的度,難以做到百分之百的精確。因而,日影的長度,就自然有了誤差了,如果石圭誤差僅一毫米,按比例推算出的冬至、夏至,就可能差一兩個小時。對此,郭守敬對“圭”、“表”采用了三個改革方案,使“圭”、“表”的制造大大向前發展了一步:第一、把古代用的“表”中高到五倍,改八尺“表”為四丈高。登封觀星臺“表”高四十尺(全臺北面的凹槽就是證實),眾稱四丈之表為“高表”。為此,相適應投射石圭上的表影,所推算出來的各節氣的時間的誤差就大大縮小了;第二、在石表的頂端改為一根橫梁,日光通過橫梁的投影,可以反映日中的高度;第三、在石圭上附加一個“影符”,“影符”用銅鋼片做成,中間有個小孔,“影符”放在圭面上,可以移動,日光照射橫梁陰影,通過針孔投射到圭面上,陰影的邊緣顯得更清楚,可以比較精確地測量日影長短。這些改革在我國的天文學史上是一個很了不起的進步,在當時世界上也是最先進的。 這座科學價值很高的觀星臺,是我國天文科學寶庫中的珍貴遺產,它體現了以郭守敬為代表的元代天文學家在研究天文方面的巨大成果。然而,觀星臺在解放前,卻沒有得到應有的保護。一九四四年又遭受侵華日軍的炮擊,殘墻斷壁,雜草叢生,破爛不堪。我國解放后,觀星臺回到了人民的手中。一九六一年,國務院公布為全國第一批重點文物保護單位,有關部門多次對觀星臺進行考查、修整和測驗。一九七五年,又進行了全面整修,使觀星臺和唐代石表得到了認真保護,照壁、大門、圍墻、道路等也都加以修整,才有一個良好的參觀環境。一九八三年,恢復了儀門,整修了周公祠,F在已成為人們參觀游覽的勝地。
觀星臺由元代天文學家郭守敬創建,是我國現存最古老的天文臺,也是世界上最著名的天文科學建筑物之一,它反映了我國古代科學家在天文學上的卓越成就,在世界天文史、建筑史上都有很高的價值, 1961年3月4日被國務院公布為第一批全國重點文物保護單位。 觀星臺始建于至元十三年(公元1276年),距今已有700余年的歷史,其作用是:晝測日影,夜觀極星,以正朝夕。郭守敬通過實地測驗,掌握了日月星辰和地球的運轉規律,測定出一年二十四節氣,夏至和冬至,春分和秋分的精確時刻 ,實行了當時世界最先進的歷法——《授時歷》,推算出一個回歸年為365天5時49分12秒 ,與現在的測定僅相差26秒,與世界上通用的《格里高利歷 》分秒不差 。但我們的《授時歷》比《格里高利歷 》早300余年。 同時,在觀星臺內,還有一“測景臺”,它是周文王的第四個兒子姬旦修建,是古代祖先測量日影,驗證四時的儀器。周在滅商之后,建立了周王朝,俗話說“得中原者得天下”,周王朝因此要在中原建都,也就是現在的洛陽,為了政治統治的需要,也為了尋求營建東都洛陽的準確天文依據,周公姬旦才修建了“測景臺”。周公姬旦也通過測景臺的實地觀測,確立了“冬至”、“夏至”、“春分”、“秋分”,劃定了“春、夏、秋、冬”四時。 →回復 |
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