三辰仪即古观象台上清朝铸造的最后一件大型实测青铜仪器,玑衡抚辰仪的五分之一大小的模型。
三辰仪坐标环中,正立的大圆环为子午圈,上刻周天360°;与之相交的双圆环中,外环为天常赤道圈,上刻时刻度分;内环为游旋赤道圈,上刻赤道十二宫度, 此仪的焊接等工艺手法亦十分精致,可演示测日月星而求得时刻,及测定月、星的赤道经纬度。
简介
三辰仪,清代天文仪器。乾隆年间北京制造。这件三辰仪是北京古观象台上玑衡抚辰仪五分之一的模型,它由球体和支架两部分组成。球体正立为子午圈,周身刻360度。上为天顶、下为地心。两轴为南北极,与子午圈相交者为天常赤道圈。赤道圈上刻十二时,每时初、正各四刻,每刻又分成三分,每分再分成五等分。天常赤道内层活盘为游旋赤道圈。周围分刻12宫,每宫30度,以南北为框而东西旋转者为过极游圈,中腰部安装一表和一窥管,以测赤道经度和赤道纬度。游旋赤道上的游表可测时刻。三辰仪用途甚广,可测量日、月、星,可以知时刻,还可以测求日、月、星的纬度分,还可以依地理纬度进行调节,减少误差。提高准确性。三辰仪的座架镂铸花纹,做工精细,玲珑剔透,座架底部抽屉中装有《三辰图说》一册。
构成
三辰仪由三组环构成:一、赤道环,与六合仪中的天常环位于同一平面,但天常环直径较大,且固定。赤道环可转动。圆周上分365.25古度,明浑仪每度又刻十分度,还标二十八标志;二、黄道环,也有二十八宿在黄道上分别占有的度数与标志,还均匀分布二十四节气;三、白道环,与黄道环相交成六度角。两环交点还可以沿黄道环移动,以与天上白道沿黄道退行的情况相适应。此三组环构成一个整体。由通过二分点和二至点的二条赤经环把它们连结起来,使之可以绕天轴旋转。三辰仪由唐初天文学家李淳风发明,为读取天体赤道、黄道和白道等坐标读数的重要手段。由于白道运动复杂,从宋代沈括起,白道环被完全省去,但整个环组仍称为三辰仪。
用法
原物存于故宫博物院,并附有一份使用说明书。现将原文转录如下:
此仪测日月星辰皆可以知时刻。依各省北极高度为低昂,随处皆可用。正立为子午圈,周围画三百六十度,上应天顶,下应地心。两轴为南北极,与子午圈而成十字。而常定不动者,为天常赤道圈,周围画十二时,每时初正各四刻,每刻分三分,每分为五分,每一刻为十五分。天常赤道内层活盘为游旋赤道圈,周围画十二宫,每宫三十度,以南北极为枢。而东西旋转者为过极游圈,中腰安两耳,施螺旋以绾游旋赤道,一边开中缝,一边留中线,以窥三辰。游旋赤道上安游表,以指时刻。座之中心开圆孔,从天顶挂垂线,以取直。座盘施螺旋,以取平,盘之中安指南针,以定南北。
用法:
一、测太阳求时刻。先将指南针对正针下子午线,以定地盘。次自北极向南数五十度,以定京师天顶(天顶距地平九十度,京师北极出地平三十九度五十五分,则天顶距北极南必五十度五分。因仪器上无分数,而五分数为数甚微,故只用五十度,各省皆做此)。次依天顶距北极五十度,自南极向下数三为地心下所对之度。将子午圈推转,使此度对于座心圆孔正中(天顶距北极之度,即地心下距南极之度,故自南极向下数之乃得地心下所对之度也)。
自天顶挂坠线,将螺旋起落,务使此线垂下正对地心,南北不偏,东西不倚,始为平准。乃以游表之内尖对过极圈中线,安定将过极游圈推转,从缝窥日恰对中线,则圈与日直视游表,外尖所指即得时刻。
二、测月五星求时刻。如前法将仪器安置平准。查七政赤道经度表本时,月星在某宫度分,即将过极游圈中线,对游旋赤道宫度。安定中缝,安对其冲,又查本时,太阳在某宫度分,将游表之内尖,对游旋赤道宫度安定(七政赤道经度表所列得本日子午线正经度,如某时测月五星,则计本时距子正后若干时,太阴每时加一度,太阳每时加五分,即得本时经度。五星行度,有顺、逆、迟、疾之不同。本时经度,即用子正经度,如欲细推,则用比例算)。乃将过极游圈推转,从中缝窥月星,恰时中线,则圈与月星直视游表,外尖所指即得时刻。
三、测恒星求时刻。如前法将仪器安置平准。查恒星赤道经度表,某星在某宫度分,即将过极游圈中线对游旋赤道宫度,安定中缝,安其对冲,又查七政赤道经度表本时,太阳在宫度分,将游表内尖对游旋赤道宫度安定,乃将过极游圈推转,从缝窥某星,恰对中线,则圈与星直视游表,外尖所指即得时刻。