渾天儀的重拾之路獲獎科研報告渾天儀，我國現(xiàn)存的最古老的天文儀器之一，最早由漢武帝時期（公元前140-86年）天文學家落下閎創(chuàng)制。西漢未年楊雄在《法言·重黎》篇記載：“或問渾天，曰落下閎營之，鮮于妄人度之，耿中丞象之。”這里的渾天，即指渾天儀，包括渾儀和渾天象。雖然渾天儀歷史悠久，但是早期的結構早已無從考證。從歷史的片段里我們只能依稀看到，鮮于妄人、耿中丞（壽昌）都使用過它。

為了尋找中國古代強盛的天文發(fā)展史，尋找歷史上渾天儀的蹤跡，讓我們追隨渾天儀的多方變化，踏上一條重拾渾天儀之路。東漢張衡創(chuàng)制了用來演示天象的水運渾象，主體是個直徑為四尺六寸的大銅球，球體表面鑲嵌刻畫了二十八宿、黃道、赤道等，利用漏壺流水推動齒輪的傳動裝置，逼真地反映天球旋轉(zhuǎn)、星辰出沒，形象地證明天是一個渾圓大球，天包著地、地上的天可以轉(zhuǎn)到地下去這種“渾天說”的正確性。宋代理學家朱熹（公元1130-1200年）也曾對渾天儀產(chǎn)生極大的興趣，在自己家中擺放渾天儀用于天文研究。朱熹不僅考察了渾天儀發(fā)展的歷史過程，而且還對渾天儀的結構作了細心的研究。朱熹注釋《尚書》的《堯典》與《堯曲》時，在所注的《舜典》中，對當時的渾天儀結構作了詳細的描述。朱熹所描述的渾天儀結構為三重結構，由外到內(nèi)依次是六合儀、三辰儀和四游儀。六合儀包括地平單環(huán)、子午雙環(huán)和赤道單環(huán)，各環(huán)均刻有度數(shù);三辰儀中包括黃道雙環(huán)、赤道單環(huán)和白道單環(huán)，各環(huán)都有各自固定的位置和刻度，而且整個三辰儀可以繞軸旋轉(zhuǎn);最里面的一層為“四游儀”包括極軸、赤經(jīng)雙環(huán)和窺管等，平行的赤經(jīng)雙環(huán)夾著窺管繞極軸旋轉(zhuǎn)，窺管可以在赤經(jīng)雙環(huán)內(nèi)自由移動。此后，朱熹的弟子蔡沈依朱熹所作《書集傳》，收錄了朱熹對于渾天儀結構的描述，而《書集傳》是宋代以后科舉考試的重要教科書之一。元代天文學家郭守敬于至元十三年（1276年）創(chuàng)制了簡儀，將渾天儀從復雜的環(huán)圈中解救出來，不但取消了白道環(huán)，還取消了黃道環(huán)，并將其分解為互相獨立的赤道裝置和地平裝置，每個裝置都頗具極簡色彩。改進后的簡儀，除了北天極附近，整個天空都一覽無余。簡儀是那個時代的一項極為先進的技術，歐洲直到三百多年后，丹麥天文學家第谷才發(fā)明了與之類似的裝置。被歐洲看作是文藝復興后天文學主要進步之一的赤道儀，中國人在三個世紀以前就已經(jīng)使用過了。而清朝的南通籍科學家蔣煜也制作過以機械鐘為動力的多功能渾天儀，在當時對航海航天、天文氣象、民用軍事等諸多領域有著重大貢獻，在當時世界上居有無可置疑的領先地位。這些史書記載的精巧結構，我們只能通過想象、動畫模擬復原。辛好我們?nèi)杂雄E可循。南京紫金山天文臺保存的大型古代天文文物中，就有明朝留傳下來的測天儀器-渾天儀和簡儀。但這兩臺儀，究竟是仿照宋遺渾天儀，還是元代渾天儀，各種記載眾說紛紜。清乾隆時，經(jīng)辦鑄造鞏衡撫辰儀的允祿等人認為：“明正統(tǒng)三年鑄銅渾天儀、簡儀于北京，即宋元遺法也?！倍死罴s瑟著的《中國科學技術史》中認為渾天儀是仿元郭守敬十三儀中的玲瓏儀，天體儀是仿其中的渾天象。因而明渾天儀究竟以哪一臺古儀為仿制原型，仿制后在明中后期又作了何等程度的整修，還是我們需要繼續(xù)研究探討和追尋的。至少簡儀，觀察它的類型、尺寸，并參考《明史·天文志》記載“郭守敬遺制”，可以知道完全仿造元代簡儀的。

很可惜的是，晚清以后，渾天儀再無發(fā)展。康熙十三年（公元1674年）任欽天監(jiān)監(jiān)正的比利時傳教士南懷仁將新鑄天體儀等六件儀器，安裝在觀象臺上。從此聽有古儀被漫長地搬進了暗無天日的黑窖中?？滴跷迨哪辏瑲J天監(jiān)監(jiān)耶穌會傳教士德人紀理安借口造地平經(jīng)緯儀，把大部分古儀當作廢銅熔化了。乾隆初年，在欽天監(jiān)的西方傳教士徳人戴進賢之流的慫恿下，競要把余下的儀器作廢銅銷毀。最后在，應刑部右侍郎張照的強烈要求下，三件殘留的古儀才僥幸得以保存。而后經(jīng)歷了八國聯(lián)軍的入侵，渾天儀流落海外，直至1920年得以歸囯，存放于北京。后國家動蕩，國民黨將明制渾天儀和簡儀從北京往南京起運，三年后才得以運到南京，于1935年初搬上了紫金山?？箲?zhàn)時期，日本侵略軍侵占南京，肆意破壞中華文物，渾天儀儀身在此時被損壞，龍爪被砍斷，渾天儀上連龍身和云山座的銅鏈丟失，簡儀四游環(huán)上的窺管也沒有了，至于一些附屬儀器和零件幾乎蕩然無存。這些慘痛的歷史給我們重拾渾天儀帶來了極大的困難，同時也激發(fā)了我們一定要重拾強盛歷史的決心和信心。

所幸中國傳統(tǒng)技藝大師吳敏師從科學家王德昌（中科院紫金山研究員為我國渾天儀事業(yè)全面修復和研究、仿復制專家）經(jīng)過四年多成功復制第一臺1：1的渾天儀，并榮獲42屆米蘭世博會中國館藝術展特別金獎，在國外引起轟動。在這條渾天儀的重拾之路上，我們重拾的不僅僅是渾天儀的尺寸結構，還有中國古人的智慧。我們透過現(xiàn)代渾