渾象是一種表現(xiàn)天體運(yùn)動的演示儀器，類似現(xiàn)代的天球儀，是一種可繞軸轉(zhuǎn)動的刻畫有星宿、赤道、黃道、恒隱圈、恒顯圈等的圓球，渾象主要用于象征天球的運(yùn)動，表演天象的變化。渾象與渾儀合稱為渾天儀。渾象最初是由中國天文學(xué)家耿壽昌發(fā)明于公元前2世紀(jì)中葉的西漢。東漢的張衡水運(yùn)渾象又對后世渾象的制造影響很大，宋朝的水運(yùn)儀象臺則達(dá)到歷史上渾象發(fā)展的最高峰。中國現(xiàn)存最早的渾天儀制造于明朝，陳列在南京紫金山天文臺。
詞語概念
清代天球儀，1903年制作，直徑三尺，嵌有1449顆恒星，沿襲了中國古代的星名和星座劃分，南極洲圈內(nèi)的星座為明末從西方傳入。類似現(xiàn)代的天球儀。又稱渾天儀。
宋 沉括 《夢溪筆談·象數(shù)一》：“渾象，象天之器，以水激之，以汞轉(zhuǎn)之，置於密室，與天行相符，張衡、陸績 所為。”《清史稿·天文志三》：“自古言天之精者，知日月五星為渾象而已。”
南宋史學(xué)家李心傳于《建炎以來朝野雜記》甲集卷四：渾天儀，古器也。舊京凡四座，每座約用銅二萬斤。至道儀在測驗渾儀所，皇祐儀在翰林天文局，熙寧儀在太 史局天文院，元祐儀在合臺。紹興三年，工部員外郎晉陵縣袁正功獻(xiàn)渾儀木樣，命有司制之，太史姓局請折半制 造，計用銅八千四百馀斤。詔工部侍郎提舉，後以巡幸不克成。時資州龍水縣士人張大以木為蓋天，言可備 軍幕中候驗。七年汞，席大光為制置大使，獻(xiàn)諸朝。
渾象，在天文學(xué)上，是古代根據(jù)渾天說用來演示天體在天球上的運(yùn)動及測量黃赤道坐標(biāo)差的儀器。雖然名稱相似，但渾象與渾儀不同。“渾象”又稱“渾天儀”，相當(dāng)于現(xiàn)在的天球儀，用以演示天體運(yùn)動；而渾儀則用以協(xié)助天文觀測，有中空的窺管，功能相當(dāng)于現(xiàn)代的望遠(yuǎn)鏡，只是沒有鏡片。
歷史發(fā)展
公元前4世紀(jì)，周代戰(zhàn)國時的石申、甘德最早制作渾象。與此同時，希臘人喜帕恰斯和埃拉托斯特尼也發(fā)明了渾儀。
西漢宣帝甘露二年（公元前52年），大司農(nóng)耿壽昌“鑄銅為象，以測天文”。
東漢賈逵、傅安等在圓儀上加上黃道環(huán)，稱為“黃道銅儀”（公元103年詔書造“黃道銅儀”）。
117年東漢天文學(xué)家張衡創(chuàng)制渾象，用漏壺滴出的水發(fā)動齒輪，帶動渾象繞軸旋轉(zhuǎn)，并使渾象的轉(zhuǎn)動與地球的周日運(yùn)動相等，可以將天象準(zhǔn)確的表示出來。
早期曾有木儀，《隋志》引吳太史令陳苗的話說：“先賢制木為儀，各曰渾天。”以后多為金屬鑄造。
十六國的前趙劉曜光初六年（323年），史官丞南陽市孔挺曾鑄造銅渾儀。拓跋珪天興初年（398年），太史令晁崇修渾儀，用以觀測星象。1至拓跋嗣永興四年（412年），下詔造候部鐵儀。
南北朝時，到劉義隆元嘉十三年（436年），太史令錢樂之鑄造了一座渾天銅儀，實際上是一座渾象，即天球儀。元嘉十七年（440年）時，錢樂之又制作了一座小渾天。它的形制，亦是“象天運(yùn)，而地在其中。”依舊是“安二十八宿中外星官備足”。宋以后的南梁亦制作過渾天象。渾天象、渾象、渾天儀等，在名稱上的區(qū)分并不嚴(yán)格，它們都是形象化的星圖。它的功能與作用都比星圖多，制作亦比星圖困難。
南宋史學(xué)家李心傳于《建炎以來朝野雜記》甲集卷四有以下的記載：
渾天儀，古器也。舊京凡四座，每座約用銅二萬斤。至道儀在測驗渾儀所，皇祐儀在翰林天文局，熙寧儀在太史姓局天文院，元祐儀在合臺。紹興三年，工部員外郎晉陵縣袁正功獻(xiàn)渾儀木樣，命有司制之，太史局請折半制造，計用銅八千四百余斤。詔工部侍郎提舉，后以巡幸不克成。時資州龍水縣士人張大橶以木為蓋天，言可備
軍幕中候驗。七年汞，席大光為制置大使，獻(xiàn)諸朝。其后，上在容中自作渾儀，然制差小。十四年四月，遂命 有司制之，內(nèi)侍邵諤領(lǐng)其事，久之乃成。三十二年，以授太史局焉。
在西方，渾儀在希臘文明中誕生，約公元前3世紀(jì)時用作教具。
水運(yùn)渾象
喜帕恰斯（約前190年-前120年）（可能在1世紀(jì)斯特拉波的《地理學(xué)》一書里提到，喜帕恰斯著作皆失傳）將第一位發(fā)明表示天球的渾象歸功于希臘人埃拉托斯特尼（前276年-前194年）。然而，漢朝（前202年）大司農(nóng)耿壽昌于前52年獨(dú)立發(fā)明了渾象，而東漢學(xué)者張衡（78年-139年）是第一位將一組由水車傳動復(fù)雜齒輪用于驅(qū)動渾像這種動機(jī)付諸實現(xiàn)的科學(xué)家。這種水車的動力是由流入的水鐘提供持續(xù)不斷的壓力產(chǎn)生。后來張衡在儲水器與流入容器間加了個額外的補(bǔ)償水箱改進(jìn)了水鐘。
歷史上最早記載制造渾象的是耿中丞，即耿壽昌，他是西漢宣帝時的大司農(nóng)中丞，大概是因為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)同天象變化關(guān)系密切，他對天文學(xué)也有研究。
他把從渾天說認(rèn)識到的天球形象化地表現(xiàn)出來，可見渾象的大體形狀應(yīng)該是個大圓球，在球上布列了許多星辰，大圓球的旋轉(zhuǎn)就表演出天象的變化。可惜，耿壽昌的渾象和著作都未能保留下來，我們無從知道它的具體結(jié)構(gòu)。
有關(guān)渾象的最早記載為東漢張衡的《渾天儀圖注》。張衡在前人制造渾象的基礎(chǔ)上也制作了一架水運(yùn)渾天儀（又叫“漏水轉(zhuǎn)渾天儀”，），實際上就是一個渾象。那是一個大圓球，周長為1丈4尺6寸1分，相當(dāng)于4分為1 度，周天共365.25度，上面標(biāo)有二十八宿中外星官、南北二極、黃赤二道，北極周圍有恒顯圈，南極洲附近有恒隱圈，還有二十四節(jié)氣，日、月、五大行星等。整個渾象以水力推動，與天球轉(zhuǎn)動合拍，這是在我國古代歷史上一個很著名的創(chuàng)造。
張衡的儀器當(dāng)然由于年湮代遠(yuǎn)而不能見到了，但是張衡渾象的式樣已被歷代繼承下來。
張衡以后許多天文學(xué)家，如三國時陸績、王蕃，南北朝時錢樂三，唐朝一行、梁令瓚，元代郭守敬等都曾制造過渾象，而且都同水力和機(jī)械聯(lián)系在一起，以取得與天球的周日轉(zhuǎn)動同步的效果。
歷代制造的渾象大都已經(jīng)毀亡，現(xiàn)存僅有兩架，一架在南京紫金山天文臺，一架在北京建國門古觀象臺（南懷仁所造），均是清代鑄造的。
組成結(jié)構(gòu)
渾象的基本形狀是一個圓球，象征天球，圓球上布滿星辰，畫有南北極、黃赤道、恒顯圈、恒隱圈、二十八宿、銀河系等等，另有轉(zhuǎn)動軸以供旋轉(zhuǎn)，還有象征地平的圈（在圓球之外）或框，或有象征地體的塊（在圓球之內(nèi)）。
工作原理
渾象是另一種古代天文儀器，主要用于象征天球的運(yùn)動，表演天象的變化，有時也稱渾天象或渾天儀，甚至稱為渾儀，同用于觀測的渾儀互相混淆。
渾象由于圓球的轉(zhuǎn)動帶動星辰也轉(zhuǎn)，在地平以上的部分就是可見到的天象。它把太陽、月亮、二十八宿等天體以及赤道和黃道都繪制在一個圓球面上，能使人不受時間限制，隨時了解當(dāng)時的天象。白天可以看到當(dāng)時在天空中看不到的星星和月亮，而且位置不差；陰天和夜晚也能看到太陽所在的位置。用它能表演太陽、月亮以及其他星象東升和西落的時刻、方位，還能形象地說明夏天白天長，冬天黑夜長的道理等。
參考資料 >