紫金山天文臺(tái)

RIVER BRIDGE（老王子）

2025年5月10日紫金山天文臺(tái) 江蘇省文物保護(hù)單位古天文儀器 隕石博物館南京紫金隕石博物館，位于江蘇省南京市玄武區(qū)石象路7號(hào)鐘山風(fēng)景區(qū)南京紫金山天文臺(tái)舊址內(nèi)，館內(nèi)展出近30塊不同類型的隕石，既有價(jià)值昂貴、數(shù)量稀少的月球隕石、火星隕石，也有在1898年發(fā)現(xiàn)的新疆鐵隕石，還有獲得了國(guó)際永久命名的羅布泊隕石。 天球儀是清代中葉的科學(xué)家齊彥槐根據(jù)天象制造的所制計(jì)時(shí)儀器。清朝，歐洲鐘表傳入中國(guó)，天球儀內(nèi)部模仿其結(jié)構(gòu)，用發(fā)條作動(dòng)力，自動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)報(bào)時(shí)報(bào)刻。外部銅球上還鑄有各個(gè)星座。天球儀與銅壺滴漏一樣，體現(xiàn)了中國(guó)古代利用天象計(jì)時(shí)的特點(diǎn)，但是，天球儀的制造已經(jīng)受到歐洲鐘表制造的影響。 在一個(gè)圓球面上繪有全天88星座、低至五等星名、主要星云星團(tuán)、古中國(guó)二十八宿及赤道、黃道、赤經(jīng)圈和赤緯圈等幾種天球坐標(biāo)系的刻度就制成天球。 天球的模型，是一種用于航海、天文教學(xué)和普及天文知識(shí)的輔助儀器，人們利用它表述天球的各種坐標(biāo)、天體的視運(yùn)動(dòng)以及求解一些實(shí)用天文問題。球面上繪有亮星的位置、星名、星座以及幾種天球坐標(biāo)系的標(biāo)志和度數(shù)。天球儀上的星象和我們從天空中看到的星象正好相反,這是由于我們從天球外看天球儀的緣故,但這對(duì)于了解天象并無影響。天球可以繞一根貫穿圓球心的軸旋轉(zhuǎn)，這個(gè)軸稱為天軸，軸的兩端與天球的兩個(gè)交點(diǎn)稱為南極和北極。帶軸的天球被支撐在一個(gè)通過南北兩極的金屬子午圈上。利用天球儀可以觀察到任意指定的時(shí)刻和地理緯度處的星空?qǐng)D像。由于觀測(cè)者是在天球外看天象，因此從天球儀上看到的天象與從天空中看到的天象是相反的，但這并不影響天球儀的實(shí)用價(jià)值，它普遍應(yīng)用于航海、天文教學(xué)和天文普及工作。將天球儀放在一個(gè)座架上，架中的水平圓環(huán)代表地平圈。使用者可根據(jù)地理緯度在子午圈上調(diào)節(jié)天極高度，并且能使天球繞極軸轉(zhuǎn)動(dòng)，從而看出在不同地理緯度上，在不同日期，不同時(shí)刻的星空景象以及某一天體的地平經(jīng)度（方位角）和地平緯度（地平高度）。同樣也可以顯示出某一天太陽(yáng)出沒的時(shí)刻和方位、經(jīng)天路徑、中天時(shí)刻、高度和晝夜的長(zhǎng)度。天球儀很有實(shí)用價(jià)值。陳列在中國(guó)北京古觀象臺(tái)上有清代銅制天球儀，鑄造于1673年，直徑2米,球上有恒星一千多顆，是以三垣二十八宿來劃分的。一般使用的天球儀，直徑在30厘米左右。中國(guó)古代演示天象的儀器渾象與天球儀在基本結(jié)構(gòu)上是完全一致的。 圭表由表和圭兩個(gè)部分組成。原理是太陽(yáng)光照射物體產(chǎn)生影像。圭表測(cè)時(shí)的精度是與表的長(zhǎng)度成正比。在很長(zhǎng)一段歷史時(shí)期內(nèi)，中國(guó)所測(cè)定的回歸年數(shù)值的準(zhǔn)確度都居世界第一。通過進(jìn)一步研究，中國(guó)古代學(xué)者還掌握了二十四節(jié)氣的圭表日影長(zhǎng)度。 據(jù)記載，三千年前，西周丞相周公旦在河南登封縣設(shè)置過一種以測(cè)定日影長(zhǎng)度來確定時(shí)間的儀器，稱為圭表。據(jù)說這是世界上最早的計(jì)時(shí)器。最早出現(xiàn)的圭表當(dāng)然都是表?xiàng)U與土圭彼此分離的簡(jiǎn)易形制。目前所見這種圭表的最早實(shí)物出土于山西襄汾陶寺夏代或先夏時(shí)代的遺存，一支殘長(zhǎng)214厘米，木質(zhì)髯紅色漆;另一支殘長(zhǎng)171. 8厘米，木質(zhì)髹青、紅、黑三色漆與之配合使用的土圭有陰陽(yáng)兩件，知原始的計(jì)暑方法當(dāng)以陰陽(yáng)二圭接續(xù)相重，從而體現(xiàn)揆度日影以效陰陽(yáng)的傳統(tǒng)觀念。而古漢字“圭”字本做二圭相重的構(gòu)型，其實(shí)正是對(duì)先民立表計(jì)晷方法的客觀寫實(shí)。這種簡(jiǎn)易的圭表至西周晚期已發(fā)展出表座，經(jīng)過進(jìn)一步的改進(jìn)到東周時(shí)期，形制已經(jīng)相當(dāng)完善。至遲到到西漢時(shí)候，一種建置于露天的常設(shè)圭表開始出現(xiàn)。這類儀具以青銅制成，表高八尺，圭長(zhǎng)一丈三尺。因其不能隨意拆裝，故而圭尺的長(zhǎng)度可以延長(zhǎng)到適合于在天地之中觀測(cè)到冬至正午的影長(zhǎng)。顯然，在這樣的圭表上可以方便讀出一年中任何一天正午的影長(zhǎng)數(shù)值。到了漢武帝時(shí)期，將“二十四節(jié)氣”吸收入《太初歷》作為指導(dǎo)農(nóng)事的歷法補(bǔ)充，采用圭表日影長(zhǎng)度確定“二十四節(jié)氣”，用圭表測(cè)影法測(cè)出黃河流域的日短至（白晝最短）這天作為冬至日，以冬至日為“二十四節(jié)氣”的起點(diǎn)，將冬至到下一個(gè)冬至之間的時(shí)間段分割為24段（每段15日），每?jī)蓚€(gè)節(jié)氣之間的天數(shù)平均。由于我國(guó)主要位于北回歸線以北，當(dāng)正午時(shí)，太陽(yáng)始終位于正南方，圭表中的圭尺朝南北方向放置，垂直的表因太陽(yáng)照射形成的影子正好落在圭尺上。到了冬至日，正午太陽(yáng)高度最低，影子最長(zhǎng)；而到了夏至日，正午太陽(yáng)高度最高，影子最短。經(jīng)過長(zhǎng)期的反復(fù)觀測(cè)記錄正午日影，確定了一年中影子最長(zhǎng)的位置，因此確立了冬至。而兩次冬至之間的時(shí)間間隔，就是一個(gè)回歸年。在確定了回歸年周期之后，人們把一年的時(shí)間再二十四等分，即得出了二十四節(jié)氣，古人把這種方法叫“平氣法”（平均時(shí)間法），于是“二十四節(jié)氣”誕生在黃河流域。圭表測(cè)影法先測(cè)出冬至日，是因?yàn)槎習(xí)r影子最長(zhǎng)，其相鄰幾天的影長(zhǎng)變化最為明顯，更利于觀測(cè)記錄。 渾儀，是中國(guó)古代的一種天文觀測(cè)儀器，是以渾天說為理論基礎(chǔ)制造的、由相應(yīng)天球坐標(biāo)系各基本圈的環(huán)規(guī)及瞄準(zhǔn)器構(gòu)成的古代天文測(cè)量天體的儀器。渾儀的制造始于漢落下閎，到了唐代，由天文學(xué)家李淳風(fēng)設(shè)計(jì)了一架比較精密完善的渾天黃道儀。元代的天文學(xué)家郭守敬將其簡(jiǎn)化，創(chuàng)制了簡(jiǎn)儀。中國(guó)現(xiàn)存最早的渾天儀制造于明朝，陳列在南京紫金山天文臺(tái)。 渾儀是中國(guó)古代用于測(cè)量天體球面坐標(biāo)的觀測(cè)儀器。它是由一重重的同心圓環(huán)構(gòu)成，整體看起來就像一個(gè)圓球。有資料表明，在公元前4世紀(jì)中葉，中國(guó)就已經(jīng)使用渾儀觀測(cè)天象了，比古希臘早約60年。渾儀的最基本構(gòu)件是四游儀和赤道環(huán)。四游儀由窺管和一個(gè)雙重的圓環(huán)組成。窺管是一根中空的管子，類似于近代的天文望遠(yuǎn)鏡，只是沒有鏡頭。雙重圓環(huán)叫四游環(huán)，也叫赤經(jīng)環(huán)，環(huán)面上刻有周天度數(shù)，可以繞著極軸旋轉(zhuǎn)，窺管夾在四游環(huán)上，可以在雙環(huán)里滑動(dòng)。轉(zhuǎn)動(dòng)四游環(huán)，并移動(dòng)窺管的位置，就可以觀測(cè)任何的天區(qū)。赤道環(huán)在四游環(huán)外，上亦刻有周天度數(shù)，固定在與天球赤道平行的平面上。這樣，就可以通過窺管觀測(cè)到待測(cè)量的天區(qū)或星座，并得出該天體與北極間的距離，稱“去極度”，以及該天體與二十八宿距星的距離，稱“入宿度”。去極度和入宿度是表示天體位置的最主要數(shù)據(jù)。 渾天說是中國(guó)古代的一種重要宇宙理論，認(rèn)為"渾天如雞子，天體圓如蛋丸，地如雞中黃"，天內(nèi)充滿了水，天靠氣支撐著，地則浮在水面上。天的大圓分為365.25度，渾天旋軸兩端分別稱為南極、北極，赤道垂直于天極，黃道斜交著天的大圓，黃赤道交角為23.25度。 渾儀是以渾天說為理論基礎(chǔ)制造的。在古代，“渾”字含有圓球的意義。古人認(rèn)為天是圓的，形狀像蛋殼，出現(xiàn)在天上的星星是鑲嵌在蛋殼上的彈丸，地球則是蛋黃，人們?cè)谶@個(gè)蛋黃上測(cè)量日月星辰的位置。因此，把這種觀測(cè)天體位置的儀器叫做“渾儀”。 簡(jiǎn)儀由四游儀、赤道環(huán)和百刻環(huán)組成。赤道環(huán)的位置移至旋轉(zhuǎn)軸的南端，這一方式，至今在各國(guó)的天文臺(tái)上安裝望遠(yuǎn)鏡時(shí)，還廣泛地被采用。百刻環(huán)的安裝是一創(chuàng)新，環(huán)上等分成100刻，分為12個(gè)時(shí)辰，每刻又分作36分。它固定在赤道環(huán)內(nèi)，既可承托赤道環(huán)，又可得到真太陽(yáng)時(shí)的讀數(shù)。四游儀窺管兩端各設(shè)有十字線，這是后世望遠(yuǎn)鏡中十字絲的肇始。 簡(jiǎn)儀，是元代漢族天文學(xué)家郭守敬于公元1276年創(chuàng)制的一種測(cè)量天體位置的儀器。因?qū)⒔Y(jié)構(gòu)繁復(fù)的唐宋渾儀加以革新簡(jiǎn)化而成，故稱簡(jiǎn)儀。簡(jiǎn)儀的創(chuàng)制，是中國(guó)天文儀器制造史上的一大飛躍，是當(dāng)時(shí)世界上的一項(xiàng)先進(jìn)技術(shù)。歐洲直到三百多年之后的1598年才由丹麥天文學(xué)家第谷發(fā)明與之類似的裝置。 地平經(jīng)緯儀制于康熙52年－54年（公元1713－1715年），由來華的耶酥會(huì)傳教士德國(guó)人紀(jì)理安負(fù)責(zé)督造。主要由地平圈、象限環(huán)、立柱、窺鏡四部分構(gòu)成，用于測(cè)量天體的地平坐標(biāo)。 此儀集地平經(jīng)儀和象限儀的構(gòu)造與作用于一體,所不同的是,將象限弧向上,游表不用夾縫方法,而采用游表兩端各開一窺孔的方法,裝飾上與前兩架儀器有所不同,它是古觀象臺(tái)唯一采用西方文藝復(fù)興時(shí)期法國(guó)式藝術(shù)裝飾的天文儀器.使用時(shí)減少了由于兩架儀器測(cè)量所帶來的誤差。 國(guó)立紫金山天文臺(tái)舊址，位于江蘇省南京市玄武區(qū)紫金山第三峰，始建于民國(guó)十八年（1929年），是中國(guó)自行設(shè)計(jì)建造的第一座現(xiàn)代化天文臺(tái)，現(xiàn)為中國(guó)科學(xué)院紫金山天文臺(tái)。國(guó)立紫金山天文臺(tái)舊址占地面積約700平方米，整體建筑按軸線對(duì)稱布置，主要建筑分為天文臺(tái)本部、子午儀室、赤道儀室、變星儀室等六座2-4。國(guó)立紫金山天文臺(tái)舊址建筑的建成標(biāo)志著中國(guó)現(xiàn)代天文學(xué)研究的開始，被譽(yù)為“中國(guó)現(xiàn)代天文學(xué)的搖籃”，具有重要的歷史價(jià)值。1996年11月20日，國(guó)立紫金山天文臺(tái)舊址被中華人民共和國(guó)國(guó)務(wù)院公布為第四批全國(guó)重點(diǎn)文物保護(hù)單位。2016年9月29日，國(guó)立紫金山天文臺(tái)舊址被中國(guó)文物學(xué)會(huì)、中國(guó)建筑學(xué)會(huì)聯(lián)合公布為首批中國(guó)20世紀(jì)建筑遺產(chǎn) 天文圖拓片 蘇州石刻天文圖是世界上現(xiàn)存最古老的根據(jù)實(shí)測(cè)繪制的全天石刻星圖。它的觀測(cè)年代在北宋元豐年間（1078至1085），刻制年代在南宋1247年。這份星圖是由南宋的黃裳繪制的。黃裳曾經(jīng)被選為南宋皇太子趙擴(kuò)的老師，為了向這位皇太子教授天文、地理知識(shí)，他繪制了八幅天文、地理圖，這份星圖就是其中的一幅。后來，浙江永嘉人王致遠(yuǎn)把這份星圖刻在石碑上，保存在蘇州文廟中。二百多年后，人們擔(dān)心該星圖會(huì)年久磨滅，就又重新刻制了一塊，這就是常熟石刻天文圖，保存在江蘇常熟縣。 子午儀子午儀（meridian instrument），專門設(shè)計(jì)的望遠(yuǎn)鏡，用來觀察通過子午線時(shí)的天體的一種天文儀器。又稱中星儀。 天堡城遺址天堡城遺址，位于南京太平門外紫金山西峰山頂，天堡城與地堡城是太平天國(guó)時(shí)期修筑的兩個(gè)重要的軍事要塞。天堡城東西長(zhǎng)62米，南北寬37.2米，東、西、南三面均有進(jìn)出口，居高臨下，十分險(xiǎn)要。1853年（清咸豐三年）太平天國(guó)定都天京（南京）后，在海拔267米的天堡峰巒頂和該峰西北麓龍脖子上。天堡城遺址，用當(dāng)?shù)貓?jiān)硬的虎皮石，修筑成壁壘森嚴(yán)的天堡城，地堡城兩座軍事要塞，作為太平天國(guó)的戰(zhàn)略要地控制著東北方向堯化門，岔路口等以及東南方向麒麟門，上坊門等入侵之?dāng)场?lt;/b>1956年，南京天堡城被列為江蘇省文物保護(hù)單位。天堡城現(xiàn)存西，南，東三面。 中國(guó)科學(xué)院紫金山天文臺(tái)內(nèi)有天文望遠(yuǎn)鏡，可以觀察太陽(yáng)黑子。（需要另外購(gòu)票20元）當(dāng)天因?yàn)殛幪?，不能觀察，作罷。 天堡城觀景臺(tái)上。 天文臺(tái)外的學(xué)術(shù)交流中心，現(xiàn)在應(yīng)該是游客服務(wù)中心了，里面開設(shè)了餐飲店。 下面一系列照片是在天堡城觀景臺(tái)上俯瞰的南京風(fēng)景，主要是玄武湖風(fēng)光帶。 紫金山并不高，在紫金山索道（公交站）處，如果走臺(tái)階爬山可能就一公里左右，而走汽車可以行駛的盤山公路，也就是兩公里多一點(diǎn)。 在公交車站臺(tái)處，天文臺(tái)有一輛擺渡車，單程15元，往返20元，往返加門票30元，每隔15分鐘往返一次，方便游客上下游玩。 今日在天文臺(tái)主樓前留影。 這是2017年2月中旬與同學(xué)游覽天文臺(tái)，同一個(gè)地方合影。一晃八年多過去了。