马伟宏 2008年04月29日 20:14
苏颂(1020年-1101年),字子容,福建泉州南安人。北宋天文学家、药物学家。其祖先在唐末随王潮入闽,世代为闽南望族,其父苏绅中过进士。苏颂出身于书香门第,从小聪敏好学,经受了严格的家庭教育。苏颂一生最大的贡献还在于复制水运仪象台,
苏颂的重要功绩是继承和发扬了汉唐以来天文学上的成果。在他的倡议和领导下,于宋元钓三年(公元1088年)创制了一座杰出的天文计时仪器——水运仪象台,设在当时的京城开封。水运仪象台的制成,体现了我国古代机械工程技术的卓越成就。在天文与机械制造方面攀登了十一世纪的科学世界的高峰。
“水运仪象台”是东汉张衡所创制的天文仪器,可惜已失传。唐代天文学家僧一行、粱令瓒复制,后又失传。1088年,苏颂应用自己丰富的天文、数学、机械学知识,组织科学家韩公廉、周日严等,着手进行复制。他吸收了劳动人民使用水车、筒车、桔槔、凸轮等生产机械的经验,通过精密的理论计算及模型研制,终于在短短的两年内,于1090年复制成功,把天文观察、天象演示、自动报时集于一机,把汉、唐“水运仪象台”的功能与制作水平大大地提高了。就这点来说,苏颂的“水运仪象台”不仅是在前人的基础上复制,更似在前人的基础上创造。
水运仪象台是世界上首创的水动天文钟,有巧妙的机械装置,合乎钟表原理。苏颂带领一批青年人。吸收了汉、唐以来我国天文学的优秀成果,结合北宋时期民间丰富的机械制造技术,依靠集体力量,终于在元佑三年(1088年)完成了这一重大科学技术发明。这座水动天文钟,高约三丈五尺六寸五分(宋朝木矩尺,折合制为12米)。这是一座利用水轮为原动力带动仪器运转的自动化天文钟。它利用机械结构,把机械的运动保持恒定速度,与天体的运动相一致,仪器通过几组机械的转动,表达天体时空的运行,设计十分巧妙。为了使人们正确掌握一昼夜的不同时间,利用四种不同的打击乐器---钟、鼓、铃、钲,三种司辰服色---绯、紫、绿,158个木人和44个活臂木人,来表达时刻的变化。
苏颂的仪象台为正方形上狭下广的木楼式建筑,高三丈五尺,底宽二丈一尺。台分三层,上层放置“浑仪”观象,有“望筒”以观察天体运行。中层为天象演示台,有“浑象”,球面上画着天体星宿的形状位置,球外有经纬圈,设有“昼夜机”,可在楼内准确演示天象,与实际天象无异。这一层实际上是现代天文台室内天文演象馆的前身。底层为木阁,共分五层,每层置有数量不一的木人,分报时、刻、更等。第五层木人且能按节气变动而自动调整位置,报告日落日出。仪象台的顶部有九块活动屋面板覆盖,是现代天文台活动圆顶的“祖先”。其“浑象”一昼夜自动均匀旋转一圈,为现代转仪钟(天文台的跟踪机械)的“祖先”。其木人宝石设施是在一组由水力推动的复杂的齿轮系统的带动下自动实现的。其中的“天关”(擒纵器)是现代钟表的关键部位,具天文钟的雏型。
他的一部科学名著《新仪象法要》是在绍盛年间(1094---1097年)写成的。这部著作反映了我国在11世纪时期天文学和机械制造技术的先进水平。全书分3卷,上卷介绍一种天文仪器---浑仪的设计;中卷介绍浑象的设计;下卷介绍水运仪象台的机械制造技术。书中详细介绍了水运仪象台的设计及使用方法,绘制了我国现存最早最完备的机械设计图,附星图63种,记录恒星1434颗,比300年后西欧星图纪录的星数还多442颗。英国著名科学家李约瑟博士把《新仪象法要》译成英文在国外发行,并在1956年3月英国《自然》杂志上发表文章,称赞“苏颂是中国古代和中世纪最伟大的博物学家和科学家之一。” 承认在7--14世纪之间,中国有制造天文钟的悠久的传统,并认为中国的天文钟 ,很可能是后来欧洲中世纪天文钟的直接祖先。1956年,我国科学规划委员会和中国科学召开自然科学史讨论会时,决定复原苏颂的这一天文钟。1958年完成了这一工作,从而提示了世界最早天文钟的原貌。