浑象由于圆球的转动带动星辰也转,在地平以上的部分就是可见到的天象。它把太阳、月亮、二十八宿等天体以及赤道和黄道都绘制在一个圆球面上,能使人不受时间限制,随时了解当时的天象。白天可以看到当时在天空中看不到的星星和月亮,而且位置不差;阴天和夜晚也能看到太阳所在的位置。用它能表演太阳、月亮以及其他星象东升和西落的时刻、方位,还能形象地说明夏天白天长,冬天黑夜长的道理等。
浑天仪,古器也。旧京凡四座,每座约用铜二万斤。至道仪在测验浑仪所,皇祐仪在翰林天文局,熙宁仪在太史局天文院,元祐仪在合台。绍兴三年,工部员外郎晋陵袁正功献浑仪木样,命有司制之,太史局请折半制造,计用铜八千四百余斤。诏工部侍郎提举,后以巡幸不克成。时资州龙水县士人张大橶以木为盖天,言可备 军幕中候验。七年,席大光为制置大使,献诸朝。其后,上在容中自作浑仪,然制差小。十四年四月,遂命 有司制之,内侍邵谔领其事,久之乃成。三十二年,以授太史局焉。 在西方,浑仪在希腊文明中诞生,约公元前3世纪时用作教具。
从《浑天仪图注》记载可以看出小浑是一个较浑天仪小些的木质圆球,在圆球上先画出一大圆为赤道,再画一个与之成24度交角的大圆为黄道,在黄赤道上均分成365又刻度,两者的起始都在冬至点。在赤道北极及其相冲处(即南极),各用针一孔,作为圆球旋转轴的两端。取一长条竹篾,在其两头的中央各穿一孔,令这两孔之间的距离与圆球半个大圆弧的长度相等,将竹篾的两孔与南北两极相重合,竹篾则纵贯圆球,这时竹篾两孔间的连线必与圆球相切合,这是因为从北极到南极中心间也正好等于182又5/8度,即半个大圆弧。沿中分线把竹篾削去一半,必须使中分线正好是竹篾两端孔中心的连线。从冬至点起,令竹篾的中分线沿赤道每隔一度移动一次,每一次均读出它与黄道相交的度值,就可以得知赤道每增一度时,黄道度或少或多于一度的数值。这多少之数即为黄赤道进退数。赤道度增率大于黄道度增率时,为多,为进数;;相反,为少,为退数。这是我国古代量度黄赤道进退数具体方法的早、详尽的记载。
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