十萬個為什麼﹕古代天文儀器是怎樣的？
【明報專訊】現代的天文儀器日新月異，但在古代，天文學家怎樣計算時間及測量天體位置呢？
在中國，最古老的天文儀器是西周初期的圭表。它分為圭和表兩部分。圭放置在地上，標示出南和北；表則豎立在圭的南端。表的高度一般為「八尺」，頂部有一圓孔。正午時陽光射入圓孔，會在圭面上留下影子。冬至時，影子最長；夏至時影子最短。古人把影子最長的冬至到下一年冬至間相隔的日子定為一個回歸年。
中國古代測量天體坐標常用的儀器是渾儀，它由窺管、讀數環、支撐結構和轉動部件構成，可展示圍繞地球的天體軌迹。
北宋元祐年間，蘇頌、韓公廉製作了元祐渾儀。元祐渾儀後來安裝在他們兩人在元祐七年(1092年)建成的水運儀象台中，該台約高12米、寬7米，分為上、中、下3層。
上層放的是元祐渾儀，中層則放渾象(用於演示天象)；下層的前方是一個由木偶出入報時的五層木閣，後方則是動力裝置。這動力裝置不僅能驅動五層木閣中的木偶出入報時，而且還能使元祐渾儀的裝置每隔數分鐘轉一個角度，從而跟蹤天體運動。元祐渾儀的屋頂可以開啓，開創了現今天文台活動屋頂的先河；它能間歇性地跟蹤天體，是現代望遠鏡中轉儀鐘的始祖，這裝置的研製者何等聰慧啊！
在西方，16世紀晚期，丹麥天文學家第谷．布拉赫(Tycho Brahe)建立了天文台，天文台中包括十多台由他精心設計的天文儀器。其中最著名的一台是結構獨特的牆象限儀，它安裝在一面牆上，主要部件是一個半徑1.8米、刻度精細的銅圓弧和瞄準器，觀測者可以通過它測定牆上長方形孔中所見的星的位置。
■知多點
第谷研製的天文儀器結構精細，天文觀測的精確度很高。後來德國天文學家約翰內斯·開普勒(Johannes Kepler)利用第谷留下的觀測資料，得出了著名的行星運動定律。
文、圖：香港教育圖書公司《十萬個為甚麼》
(新視野版)天文I (2014年7月出版)
