有关浑象的早记载为东汉张衡的《浑天仪图注》。张衡在前人制造浑象的基础上也制作了一架水运浑天仪(又叫“漏水转浑天仪”,),实际上就是一个浑象。那是一个大圆球,周长为1丈4尺6寸1分,相当于4分为1 度,周天共365.25度,上面标有二十八宿中外星官、南北二极、黄赤二道,北极周围有恒显圈,南极附近有恒隐圈,还有二十四节气,日、月、五大行星等。 张衡的仪器当然由于年湮代远而不能见到了,但是张衡浑象的式样已被历代继承下来。 张衡以后许多天文学家,如三国时陆绩、王蕃,南北朝时钱乐三,唐代一行、梁令瓒,元代郭守敬等都曾制造过浑象,而且都同水力和机械联系在一起,以取得与天球的周日转动同步的效果。
铜仪的两侧附有玉虬(龙)各一,吐水入壶,左为夜,右为昼。壶上分别立着金铜仙人和胥徒,“皆以左手抱箭,右手指刻,以别天时早晚”。更有妙者:台阶下还有内装机关与两壶相联的瑞轮、荚,靠着滴水的推动,依照月亮出入圆缺的变化,不停地旋转开合,表示着朔、望、弦、晦等日期,有如活动日历一般,可见这件浑天仪及其附器,与近世的假天仪有许多相似之处。在此仪诞生的前一年,张衡先用竹篾制成一个模型,名曰“小浑”,进行了一系列的试验和校正,然后才铸作大仪。浑天仪是张衡血汗的结晶。他接着写了《浑天仪图注》和《漏水转浑天仪注》两本说明书,又撰成《灵宪》一部,绘制《灵宪图》一份。
史籍记载浑仪的制造始于汉落下闳。他是蜀郡人,汉武帝时应召到京师长安参与制订《太初历》。落下闳以他制造的浑仪观测天象,测定了二十八宿的距度、五大行星的运动情况等等,为制定《太初历》取得了手资料。浑仪并不是落下闳发明的,他说:年轻的时候就能做这种仪器,那时只根据尺寸制作而已。用这架只有赤道坐标的仪器来度量太阳月亮的运动,发现两者的运动都不均匀,这同西汉天文学家们的想法不同,于是大家都在找原因,后来发现,日月的运动都是沿黄道的(当时月亮依白道而行的认识还未达到),它们即使在黄道上均匀运动,以赤道来度量当然就是不均匀的了。
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