1298年(元大德二年)4月7日,我国杰出的科学家郭守敬制成了一座天文钟。这是郭守敬继编写《授时历》、开凿通惠河等重大贡献之后,在晚年取得的一项比较重要的成就。
据描述,灵台水浑运浑天漏是一座水力转动的浑仪。这座仪器分两个部分。使用部分是一座浑仪,只要在它的面上“点出周天星度”。球体外围有两道环圈,一环表示太阳在天球上的轨道,即黄道;另一环代表月亮运行的轨道,即白道。两环斜向包络在球外。动力部分运用一套漏壶连续不断地流出的水的冲击力,推动一组轮轴与齿轮相结合的机械装置。它们都是木制的,大大小小的机轮凡二十有五。利用这组机械传动,最终可以带动整个浑仪按天球的周日视运动而“随天左转”。缀有代表太阳的小球的日环,能使太阳每天“右转”,走动一度,表现出太阳的运行。
在月环上,代表月亮的小球,会按月亮的运动速度,每天“右转”十三度余。这就是说,它不但自动表演太阳的东升西落,还能告诉人们,它在众星之间是怎样移动的。既能表现出晚上的夜空如何星回斗移,又能给人们演示,月出东山之上,为什么每夜要延迟将近半个时辰。这座天文钟兼日月运行仪对星象观测可作参证,对历法计算可作粗校。
在我国,用漏壶作为计时工具,早在商代便已经有所应用了。
漏壶是靠壶中水的流入或泄出而使插在其中的箭杆浮升或沉降,从箭杆上各段刻度的逐渐呈露来计算时间。到了唐代,天文学家僧一行和梁令瓒的水运浑天铜仪,就能演示日月运行情况,所以郭守敬的这座天文时钟并非首创。但是,郭守敬以他的聪明智慧,把这失传已久的机械恢复并且进一步完善了。
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