渾儀和簡儀是一種什么儀器

到南京紫金山天文臺參觀，人們會看到兩架奇特的古代儀器。其中結構復雜，環環相套的叫渾儀;兩組支柱支撐著雙環的叫簡儀。它們是明代制造的，是我國珍貴的文化遺產。渾儀高約2.75米，長約2.48米，寬約2.46米。簡儀高約2.5米，長約4.4米，寬約2.9米。都用青銅鑄成，結構牢固，工藝華美，近看高大，遠看玲瓏，是我國古代科學技術、冶鑄技巧，機械制造等方面高度發展的結晶，真是巧奪天工的天文儀器，罕見的藝術珍品。在我國古代，渾儀是用來測量天體球面坐標的一種儀器。在戰國時代已經開始制造了，不過那時不一定稱為渾儀。渾儀結構復雜，是由一環套一環的同心圓環構成，好像一個鏤空的球體，這些圓環分別代表地平圈、子午圈、赤道圈、赤經圈、黃道圈和白道圈。東漢時的天文學家張衡說過：“立圓為渾”，因此稱這種儀器為渾儀。 渾儀在應用過程中，不斷得到改進，但總的思路是增多圓環，致使結構愈加復雜，遮擋星空的范圍增多，影響觀測。此外，要求多重圓環安裝要同心，這是十分困難的，由此導致渾儀產生偏心差。到了北宋，科學家沈括首先在渾儀上取消了白道環，開辟了渾儀向簡化方向發展的新途徑。到了元代，郭守敬、王恂等科學家在沈括的基礎上對渾儀又進行了大規模改進，創造了新的簡儀，簡儀進一步取消了黃道環。這樣，簡儀從渾儀的復雜結構中分離出來，分解成由赤道環和赤經環組成的赤道經緯儀和由地平環及地平經環組成的地平經緯儀兩個獨立的儀器。這樣的簡儀結構十分簡單，大大增加了觀測的視野，克服了渾儀的兩個最大缺陷，大大提高了觀測精度。赤道經緯儀和地平經緯儀是分裝在同一個長方形的銅基座上，總稱為簡儀。觀測時只要轉動赤道經緯儀的赤經雙環和窺管，就可以觀測到天球上任何位置的星星，并從赤經雙環刻度上讀得該天體的去極度。至于天體的赤經值，則可在轉動南端的赤道環上求得。簡儀的地平經緯儀實際上是一個新的創造。觀測時，只要轉動立運雙環和窺管，就可以測得任一天體的方位角和高度角。在歲月滄桑中，渾儀和簡儀飽經風霜。1900年八國聯軍進占北京，法軍將簡儀搶到法國大使館，過了幾年才歸還;德軍將渾儀搶到德國波茨坦，到1921年才歸還我國。“九·一八”事變后，渾儀和簡儀遷至南京紫金山。日軍占領南京后肆意損毀儀器。新中國成立后，這些儀器才得到很好的保護。

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