❶ 世界上最早的天文仪器
天文仪器,指观测天体和演示天象的仪器和设备的总称。现代观测天体的天文仪器包括地面和空间的各种望远镜和辐射接收器。演示天象的仪器包括天象仪和行星仪等。以下是我整理的世界上最早的天文仪器,仅供参考,欢迎大家阅读。
中国历代天文学家创造了不少天文仪器,其中具代表性的有圭表、浑仪和浑象,都是世界上最早的天文仪器。
圭表是我国发明最早、最简单的一种天文仪器。它是由直立在地上的一根竿子--表,一把对着南北方向、平放在地面上的尺晷组成的,总称为圭表。
圭表的主要用途是通过测量正午时的表影的长度,来决定当时的节气,以指导农牧业生产。圭把南北方向确定后,每天中午观测表影到达南北方向时的长度。表影最长的一天就是冬至,古人叫“日南至”,就是说太阳已经到了最南点。表影最短的一天就是夏至。而春分、秋分则在两者之间。还可利用影长的观测资料确定1年的长度。早在春秋战国时, 就有人根据圭表的长期记录定出1年为365.25天。
浑仪是用来测量天体的位置和两个天体之间的角度的天文仪器,出现在春秋战国时代或更早些。现在放在南京紫金山天文台的浑仪,是明代天文学家在1437年制造的,它由照准器(即望筒)、转动装置、读数装置三部分组成。只要从照准器中看到了要测的天体,照准器在各种环圈中的位置就能用数字表示出来,这就测定了天体的坐标。各种环圈有的代表地球自转的轨迹赤道,有的代表地球公转的轨迹黄道,使浑仪正确标识天体的相对方位。
元代天文学家郭守敬对浑仪作了许多大胆革新后,发明了简仪。简仪是世界上最早制成的大赤道仪, 比欧洲天文学家的发明早300多年。郭守敬用简仪测得1年为365.2425日, 和地球绕太阳公转一周的实际时间相比只差26秒。郭守敬还推算出黄道、赤道的'交角为23°33′34″,与今天通用的准确值23°31′58″相比, 误差仅为1′36″,这是我国古代黄赤交角的最精确的数值。
东汉科学家张衡发明的浑象,又称浑天仪(即天体仪),也是世界上第一台观测天象的浑天仪。它是用铜铸成的一个圆球,铜球装在一根倾斜的轴上,利用水力旋转。铜球转动一周和地球自转一周的时间相同。球外面安有一个水平的环,表示地平线。球由东往西运动,刻在上面的恒星就从东方升到地平线以上,又向西落到地平线以下,这和天空中星象出没的实际情况完全相同。坐在屋子里,便能从浑天仪上看到天体运行的情况。
唐代的天文学家一行,在浑天仪的地平上安装了两个木头人,一个木头人每到一刻就能自动地击一下鼓,另一个木头人每隔一个时辰就敲一下钟。这是世界上最早的天文钟,它比1370年出现的威克钟早六个世纪。
一、水运仪象台的介绍
水运仪象台的高度达到十二米,宽有七米,对于古人来说算是大型的仪器。水运仪象台可以分为三层,每层都有不同的作用。最上面的一层主要是为了遮挡风雨和便于观测而设立的一个平台。第二层是一个密封的木箱,主要是演示天体的变化。第三层就是整个仪器最关键的动力部分和报时装置。这三层结构中有有很精细的小零件,这些加起来总共有几十斤的零件,是当时人类对天文仪器制造的最高点。
二、水运仪象台的原理
水运仪象台的制作借鉴以前很多仪器的思路。水运仪象台主要是利用水的动力带动它内部的多个仪器工作,从而达到观测天体,报时等多个工作。尤其是在水运仪象台的结构这方面,制作者通过仿照民间的传统农业工具,例如水车和杠杆等机械原理,把天体观测,报时等独立的结构连接起来,同时依靠水的流动带动起来。不得不说,水运仪象台体现中国古代人民的智慧。
三、水运仪象台的意义
水运仪象台的制作让现代人叹为观止。它不仅是当时天文学的一个成功,更是古代中国文明的一个代表。水运仪象台无疑是当时天文学仪器的最顶端,它的出现推动天文学的发展,更是体现了古代劳动人民技艺的精湛,对浩瀚星空的探索以及古代人民的智慧。根据科学家研究,这个水运仪象台的出现不仅对中国产生影响,它更是被认为是西方天文学仪器的祖先。
❷ 赤道式天文仪是在什么时候被发现的它经历了什么发明过程呢
赤道式天文仪是在公元前2400年被发现的,下面就让我们一起来了解一下赤道式天文仪的发明历史是什么样的。
赤道式天文仪主要存在的时期是西汉时期,这一个物品是在一九七七年被我国考古学家所发现的很珍贵的文物,当时人们不知道这个物品有什么样的用处,但是经过了两年多的研究之后终于理解到了这个就是赤道式天文仪,这个仪器的发现也让中国确定了现在世界上出现年代最早,最具有观测性能的天文观测仪的实物。赤道式天文观测仪主要是由三个部分组成的,首先是有两个漆型的圆盘,这两个圆盘式天文观测器的一个组成部分,它与一个漆盒子组成在一起之后就能够形成一个结构完整的赤道式天文观测仪器。
以上这个故事仅代表我个人的观点,如果有任何错误,敬请谅解。
❸ 我国最早发明中天文仪器是什么
简仪
元代天文学家郭守敬于公元1276年创制的一种测量天体位置的仪器.因将结构繁复的唐宋浑仪加以革新简化而成,故称简仪.它包括相互独立的赤道装置和地平装置,以地球环绕太阳公转一周的时间
365.25
日分度.简仪的赤道装置用于测量天体的去极度和入宿度(赤道坐标),与现代望远镜中广泛应用的天图式赤道装置的基本结构相同.它由北高南低两个支架,托着正南北方向的极轴,围绕极轴旋转的是四游双环,四游环上的窥管两端安有十字丝,这是后世望远镜中十字丝的鼻祖.极轴南端重叠放置固定的百刻环和游旋的赤道环.为了减少百刻环与赤道环之间的摩擦,郭守敬在两环之间安装了四个小圆柱体,这种结构与近代"滚柱轴承"减少摩擦阻力的原理相同.简仪的地平装置称为立运仪,它与近代的地平经纬仪基本相似.它包括一个固定的阴纬环和一个直立的、可以绕铅垂线旋转的立运环,并有窥管和界衡各一.这个装置可以测量天体的地平方位和地平高度.简仪的底座架中装有正方案,用来校正仪器的南北方向.在明制简仪中正方案改为日晷.
简仪的创制,是我国天文仪器制造史上的一大飞跃,是当时世界上的一项先进技术.欧洲直到三百多年之后的1598年才由丹麦天文学家第谷发明与之类似的装置.
郭守敬创制的简仪,在清康熙五十四年(公元1715年)被传教士纪理安当作废铜给熔化了.现在保存在南京紫金山天文台的简仪是明代正统二年到七年(公元1437-1422年)间的复制品.
郭守敬(1231-1316年),河北邢台人,元代著名的天文学家.
郭守敬自小师从祖父郭荣学习天文、算学和水利.他对天文学尤其感兴趣,常自己动手制造天文土仪器用于观察天象.公元1276年,元太祖忽必烈下令编制新历,郭守敬奉命参加修历.四年后,新历《授时历》基本完成.这是中国古代一部优秀的历法,在制定过程中,郭守敬作出了卓越的成绩.郭守敬在制历之初就提出了"历之本在于测验,而测验之器莫先于仪表".为此,他在三年之内,共设计出简仪、高表、星晷定时仪,以及立运仪、日月食仪、玲珑仪等12种新天文仪器,其精巧程度和准确度大大超过前人.除此之外,他还是位杰出的水利专家和地理学家,曾主持了若干重要的水利工程,至今受到中外专家赞誉.
简仪
简仪是我国古代的一种天文观测仪器,它与浑仪一样用于测量天体的位置.但是,浑仪的结构比较繁杂,观测时经常发生环与环相互阻挡视线的现象,使用极不方便.元朝天文学家郭守敬将浑仪化为两个独立的观测装置,安装在一个底座上,每个装置都十分简单实用,而且除北极星附近以外,整个天空一览无余.因此,古人称这种装置为“简仪”.
简仪的主要装置是由两个互相垂直的大圆环组成,其中的一个环面平行于地球赤道面,叫做“赤道环”;另一个是直立在赤道环中心的双环,能绕一根金属轴转动,叫做“赤经双环”.双环中间夹着一根装有十字丝装置的窥管,相当于单镜筒望远镜,能绕赤经双环的中心转动.观测时,将窥管对准某颗待测星,然后在赤道环和赤经双环的刻度盘上直接读出这颗星星的位置值.有两个支架托着正南北方向的金属轴,支撑着整个观测装置,使这个装置保持着北高南低的形状.这是我国首先发明的赤道装置,要比欧洲人使用赤道装置早500年左右.
❹ 我国古代还有哪些发明
孔明灯、龙骨水车、地动仪、纸、铁犁等。
1、孔明灯
孔明灯又叫天灯,俗称许愿灯,又称祈天灯。是一种古老的中国手工艺品,在古代多做军事用途。现代人放孔明灯多作为祈福之用。男女老少亲手写下祝福的心愿,象征丰收成功,幸福年年。一般在元宵节,中秋节等重大节日施放。
相传五代(公元907-960)时,有一名叫莘七娘的女子,随丈夫在福建打仗时,她曾用竹篾扎成方架,糊上纸,做成大灯,底盘上放置燃烧着的松脂,灯就靠热空气飞上天空,用作军事联络信号。
这种松脂灯,在四川称孔明灯。相传这种灯笼的外形像诸葛亮戴的帽子,因而得名孔明灯。
另一种说法是相传是由三国时的诸葛亮所发明。当年,诸葛亮被围困于平阳,无法派兵出城求救。孔明算准风向,制成会飘浮的纸灯笼,系上求救的讯息,其后果然脱险,于是后世就称这种灯笼为孔明灯。
2、龙骨水车
龙骨水车亦称“翻车”、“踏车”、“水车”,省称“龙骨”。汉族历史上的灌溉农具,流行于我国大部分地区。这种提水设施历史悠久。因为其形状犹如龙骨,故名“龙骨水车”。
其结构是以木板为槽,尾部浸入水流中,有小轮轴一。另一端有小轮轴,固定于堤岸的木架上。用时踩动拐木,使大轮轴转动,带动槽内板叶刮水上行,倾灌于地势较高的田中。
后世又有利用流水作动力的水转龙骨车,利用牛拉使齿轮转动的牛拉翻车。以及利用风力转动的风转翻车。广东等地用手摇的较轻便,施于田间水沟,称“手摇拔车”。
3、地动仪
地动仪是中国东汉科学家张衡创造的传世杰作。张衡所处的东汉时代,地震比较频繁。张衡对地震有不少亲身体验,为了掌握全国地震动态,他经过长年研究,终于在阳嘉元年(公元132年)发明了候风地动仪,这也是世界上的第一架地动仪。
地动仪有八个方位,每个方位上均有口含龙珠的龙头,在每条龙头的下方都有一只蟾蜍与其对应。任何一方如有地震发生,该方向龙口所含龙珠即落入蟾蜍口中,由此便可测出发生地震的方向。
汉顺帝阳嘉三年十一月壬寅(公元134年12月13日),地动仪的一个龙机突然发动,吐出了铜球,掉进了那个蟾蜍的嘴里。
当时在京师(洛阳)的人们却丝毫没有感觉到地震的迹象,于是有人开始议论纷纷,责怪地动仪不灵验。
没过几天,陇西(今甘肃省天水地区)有人快马来报,证实那里前几天确实发生了地震,于是人们开始对张衡的高超技术极为信服。陇西距洛阳有一千多里,地动仪标示无误,说明它的测震灵敏度是比较高的。
但由于历史久远张衡地动仪已经失传,只留下一百多字的文字记载。
4、纸
纸,用植物纤维制造,能任意折叠用来书写的片状物。纸是书写、印刷的载体,也可以作为包装、卫生等其他用途,如打印纸、复写纸、卫生纸、面纸等等。纤维无规则交叉排列的纸发明源于中国。
最早的纸在2200年前,西汉初期已有了纸,但还是很粗糙,不被广泛应用。公元105年,东汉蔡伦改进后,被认为是现代造纸术的鼻祖。
华夏殷商时期,发明了文字,开始用甲骨作为书写材料,春秋时期又发现和利用竹片和木片以及缣帛作为书写材料。但由于缣帛太昂贵,竹片太笨重,于是便产生了纸。
中国古代四大发明之一 ,造纸术与指南针,火药,印刷术一起,给中国古代文化的繁荣提供了物质技术的基础。纸的发明结束了古代简牍繁复的历史,大大地促进了文化的传播与发展。
甘肃天水放马滩出土的西汉绘有地图的纸,是目前世界上发现最早的纸浆纸。
5、铁犁
铁犁最早出现在中国的春秋战国时期。河北易县燕下都遗址和河南辉县都出土过战国时期的铁犁铧。铁犁铧的发明是一个了不起的成就,它标志着人类社会发展的新时期,也标志着人类改造自然的斗争进入一个新的阶段。
汉代的农具铁犁已有犁壁,能起翻土和碎土的作用。当铁犁在17世纪传入荷兰以后,引发了欧洲的农业革命。
参考资料来源:网络——孔明灯
参考资料来源:网络——龙骨水车
参考资料来源:网络——纸
参考资料来源:网络——铁犁
参考资料来源:网络——地动仪