地动仪的结构地动仪的制作结构,

地动仪的结构地动仪的制作结构,
地动仪的结构
地动仪的制作结构,

地动仪的结构地动仪的制作结构,
1 张衡不但是浑天论的完成者,而且还根据此种理论和实际天象观测知识,于公元117年在洛阳研制成功了观察天象的新型仪器——浑天仪.这是世界上第一台用水力推动的大型天文仪器.?
张衡观测天象的地方叫灵台,座落在洛阳平昌门南,灵台就是当时的天文台.这里的总管是灵台丞,属太史令管辖,上面有候气的、候风的、候日的、候星的等40多人,机构庞大,分工细密.张衡利用这一有利条件经过了无数次的观察、研究、测验,于公元116年（东汉安帝元初3年）首先制作出一个浑天仪的模型叫小浑.
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1/4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针孔中心间也正好等于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最早、最详尽的记载.?
小的浑天仪模型制成后,作为试验,试验准确了,然后再用铜来铸成正式仪器.在张衡谨慎、细心操作下,耗费了许多心血,经过了一年多的努力,这个仪器终于制造成功了.因为这个仪器是根据浑天理论来制造的,所以张衡就把那个用竹蔑编成的模型叫做“小浑”,铜铸的就定名叫做“浑天仪”.张衡的浑天仪在好些地方和近代的假天仪相似,不过近代的假天仪当然比它精密得多.
张衡制造的浑天仪是依据浑天原理而制成.其形状是个球形的东西,相当于现在的天球仪.浑天仪分做内外几层,每层都可以转动,中间有个铁轴贯穿球心,轴的方向就是地球自转的方向,轴和球体的接触有两个交点,即天球上的北极和南极.球的一半隐没在地平圈的下面,另一半显露在地平圈上面.在球的表面排列有二十八宿和其它恒星,球面上还有黄道圈和赤道圈,二者成24度夹角,分列有二十四节气.从冬至点起（古代以冬至作为一年的开始）,把圆分成3651/4度,每度又细分成四个小格.球体外面有两个圆圈,一个是地平圈,一个是子午圈,外圈圆周长为一丈四尺六寸一分.天轴支架在子午圈上,和地平斜交成36度,就是说北极高出地平36度.这是洛阳地区的北极仰角,也是洛阳地区的地理纬度.这架仪器的构造,几乎囊括了当时所有先进的天文学知识.?
为了使浑天仪能够按照时刻自己转动,张衡又设计了一组滴漏壶.滴漏壶是古代测知时刻的仪器,它用一个特制盛水的器皿,下面开个小孔,水一滴一滴流到刻有时刻记号的壶里,人们只要看到壶里水的深浅,就可以知道是什么时刻.当时没有发明钟表,我们的祖先就用它来测定时刻.张衡运用这个原理,设计了一组滴漏,巧妙地应用两个壶和浑天仪配合起来,利用壶中滴出来的水的力量来推动齿轮,齿轮再带动浑天仪运转,通过恰当地选择齿轮个数,巧妙地使浑天仪一昼夜转动一周,把天象变化形象地演示出来,人们就可以从浑天仪上面观察到日月星辰运行的现象.?
张衡制成青铜浑天仪后,把它安装在一间密室里,用流水的力量使它转动.然后,让一个管理人关闭在室内,高声向站在观象台上的观察者报告说：浑仪上哪一颗星正在升起,哪一颗星正在达到天顶,哪一颗正在落下去.一切都准确地同天象相符.
在浑天仪和滴漏壶之外,张衡还创造了一种机械日历,叫做“瑞轮冥荚”.《晋书·天文志》记载：“至顺帝时张衡又制浑象……,以漏水转之于殿上室内.星中出没,与天相应.因其关戾,又转瑞轮冥荚于阶下,隋月虚盈,依历开落.”冥 荚是传说中的一种树,每天生一个荚,生到第15个以后,又每天掉一个荚,掉完以后再重新生长.受此启发,张衡创造了瑞轮冥荚,其内装有机关,在一个立轴上装上十五个具有凸轮作用的拨板,使它们依次分别作用十五个冥荚,各按着应有的时刻升起和降落.然后把瑞轮冥荚放在浑天仪殿房外面阶台旁边.接联到滴漏壶上去,也是利用漏水转动和浑天仪联动.它从每月初一起,每天转出一片木叶,到15日共转出15片,然后每天再转入一片,依次减少,到月落为止.因为阴历是和月亮的运行配合的,所以这种仪器不仅可以表示出日期,它还可以表示出月亮圆缺的增减情形,也就是按照阴历中的朔日、上弦、望日、下弦、晦日等顺序,一次又一次地循环旋转开合着,使人们从瑞轮冥荚上可获得类似活动日历的效用.
总之,张衡的《灵宪》和浑天仪都是我国古代天文学方面极其重要的科学成就.它一方面总结了古代天文学的珍贵成果和丰富经验,另一方面刻意创新表示了运用科学仪器的卓越典范.尤其是浑天仪,这种精密的科学仪器提供了极其优秀的观察天象的方法,对以后天文学的研究产生了很大的启发和借鉴作用.
参考资料：www.nanyang.gov.cn
2 张衡地动仪的制造原理是利用物体的惯性作用来测知地壳本身震动的,
结构:http://www.chnmus.net/exhibition/Ancient%20Astronomy/aa001-006.htm
地动仪是用青铜制造的,仪器内部竖着一根铜往,周围有8个杠杆连接外面.外面有8条龙,分别朝着8个方向,每条龙的嘴里各含着一粒小铜球.哪个方向发生地震,柱子就倒向哪个方向,触动杠杆,那个方向的龙嘴就张开吐出铜球,落在下面仰首张嘴的小铜蛤模中,这样,人们就能知道那里发生了地震.
3 张衡制造的地动仪准确度很高,公元138年2月的一天,地动仪朝西的龙嘴吐出钢球,但是各洛阳一点也未有地震的迹象,因此,大伙纷纷议论,都说张衡的地动仪是骗人的.过了几天陇西方面飞马来报,离洛阳1000多里的金城、陇西一带发生了大地震.大伙儿这才信服了.
图片请见：http://www.chinainfo.gov.cn/data/200601/1_20060130_127709.html