基本介紹
- 中文名：天球儀
- 類別：天文儀器
- 製造歷史：元代
- 主要用途：天文、航海
製作歷史,利用價值,天文套用,相關故事,相關文物,
製作歷史
中國天球儀的製作始於元代，由西域天文學家扎馬魯丁為元朝廷督造，球面上反映了地球表面的海、陸分布狀況，屬於原始的繪製方法。明萬曆年間義大利傳教士利瑪竇來華後，為向中國傳授古希臘的地圓說，親自製作天球儀，並著有《坤輿萬國全圖》。受其影響，明萬曆三十一年（1603年），學者李之藻製成一架天球儀。約在崇禎三年（1630年），朝廷也製作了一架天球儀。這些天球儀上繪製了經緯網，擴充了我國此前的天球儀上只有27處觀測點的緯度，包括了赤道、南北回歸線、南北極圈的整個地球緯度，也彌補了我國此前不知經度的空白，並標註了五洲說，使當朝人能以了解西方天文大發現的新知識。
天球儀
天球儀繼明之後，清初康熙皇帝敕命在朝的傳教士會同一些朝廷官員製作了此件天球儀，球面的圖像、刻度及相關的文字敘述等大體沿用利瑪竇的繪製方法。這件儀器的製作從一個側面反映出“地圓說”理論在中國得到鞏固，也反映了當時中國對世界天文知識的認識水平。清朝，歐洲鐘錶傳入中國，清代中葉的科學家齊彥槐模仿其結構，用發條作動力，製作出了自動運轉報時報刻的計時儀器。在外部銅球上鑄有各個星座。天球儀與銅壺滴漏一樣，體現了中國古代利用天象計時的特點，但是，天球儀的製造已經受到歐洲鐘錶製造的影響。
現今市面上銷售的教學用天球儀
現今市面上銷售的教學用天球儀今天出售的除了有天球儀和地球儀外還有表示月球、火星和金星的儀器。多採用透明塑膠製作，標識完全，內部為地球模型，便於理解天球的概念。適用於大、中學校天文、地理教學。適用於航海及科研。利用它來表述天球的各種坐標，天體的視運動以及求解一些實用的天文問題。
利用價值
天球的模型，一種用於航海、天文教學和普及天文知識的輔助儀器，人們利用它表述天球的各種坐標、天體的視運動以及求解一些實用天文問題。球面上繪有亮星的位置、星名、星座以及幾種天球坐標系的標誌和度數。天球儀上的星象和從天空中看到的星象正好相反,這是由於從天球外看天球儀的緣故,但這對於了解天象並無影響。天球儀上有一根金屬軸貫穿球心，代表天軸，軸的兩端為天球的北極和南極。天球儀可環繞天軸旋轉。天軸裝在一個金屬圓圈上，這個支撐軸的金屬圈代表子午圈（見天球坐標系），將天球儀放在一個座架上，架中的水平圓環代表地平圈。使用者可根據地理緯度在子午圈上調節天極高度，並且能使天球繞極軸轉動，從而看出在不同地理緯度上，在不同日期，不同時刻的星空景象以及某一天體的地平經度（方位角）和地平緯度（地平高度）。同樣也可以顯示出某一天太陽出沒的時刻和方位、經天路徑、中天時刻、高度和晝夜的長度。天球儀很有實用價值。陳列在中國北京古觀象台上有清代銅製天球儀，鑄造於1673年，直徑2米,球上有恆星一千多顆，是以三垣二十八宿來劃分的。一般使用的天球儀，直徑在30厘米左右。
天文套用
在太陽照射下地球自轉與公轉引起了地球上日照區的移動。這個移動產生了很多天文現象。這些現象對人類生存太重要了。人們需要了解它認識它，了解這些現象的信息。根據這些需要研製了天文天球儀。它仿真地球自轉與公轉產生的日照區在地球表面的移動。這種移動產生了天文信息——晝、夜、日出、日落、節氣（季節）、極晝區域、極夜區域、太陽直射點位置、地方時、世界時、時差等。這些信息都是人們日常生活須知的。過去人們利用鐘錶、天球儀或地圖和日曆的綜合使用得到了部分信息，但不同區域日出日落的時間、隨節氣（季節）變化的晝夜長短、日照角度等信息還是無法得到，只能實測或問天文台。天文天球儀能給出這些信息。地球上實際存在著晝夜變化，但天球儀沒有這種信息的顯示，日出日落的時間只能實測或問天文台。天文天球儀給出了這些信息，可以讓你在賓館、家中或辦公室內便予知了。節氣（季節）過去由日曆給出，天文天球儀不僅給出了節氣（季節）而且給出了相應各個地域的日出日落時間和晝夜長短，同時給出了太陽直射點的所在緯度。極晝、極夜區域以前只是在學習地理知識或夏季去高緯地區旅遊時才提到。天文天球儀隨時給出極晝、極夜區域的信息，這對於旅遊事業空前發展的今天有很大的實際意義。 人們去高緯地區旅遊前就知道極晝、極夜區域的情況了。太陽直射點過去只有在南北回歸線之間的人們有體會，廣州還有一個太陽到北回歸線的測量建築物。有了天文天球儀人們可以通過它體會太陽直射點的含意。它處在光照區的中心，可以用它的緯度變化反映日照區的緯度移動，顯示節氣（季節）。地方時、世界時、時差等，以前的顯示只是掛了許多鐘，標上鐘所指時間的城市。這樣顯示多少城市就要掛多少個鐘，太繁瑣了，所以往往只給出幾個城市的地方時，很不全。也有在地圖上掛鐘顯示的，這就要占很大面積。天文天球儀可以給出全世界地域的地方時、世界時、時差等信息，而且是按時間定義（太陽中心相繼兩次上中天的間隔時間）給出的，形象逼真。同時給出產生各個天文信息的時間，不僅使人們獲得了時間信息，同時又增加了知識。至於地球日照區的形象以前人們是無從知曉的，天文天球儀可以給出仿真它們的形象。人們可以從各個角度去欣賞這大自然的美景，啟發你對太空的想像。天文天球儀是個全新的產品，它的使用功能有待進一步開發，會有更多用途的。
天文天球儀的服務對象比較廣泛。從行業上說，交通旅遊業、教學科普業、科研、軍事、工農業、辦公、居家等，從規模上說，天文天球儀是系列產品，可大可小，大到大廳甚至廣場，小到斗室都可以用。在交通旅遊業中用它取代世界鐘是最佳方案。大廳擺上它不僅增加了服務功能，也豪華氣派了，特別在郵輪大廳中擺上它不僅滿足了遊客對信息的需求，而且它的藝術造型還煥發了遊客對天空、海洋的想像力。教學科普使用它就使書本知識形象化、平面圖解立體化、示意軌跡運動化、變嚴肅的教學興趣化了。可以大大提高教學效果，縮短教學時間。科學與軍事都需要地理天文時間等信息，它可以形象的提供，並提供說明問題的示意方法。工農業生產也需要它，特別是農業更明顯，幾千年按節氣下種，實際上是按日照區的緯度下種。天文天球儀不僅顯示節氣（季節）同時顯示日照角度和每天的光照時間長短。辦公與居家都需要知曉日常的天文、時間等信息，它作辦公室與居家的陳設品也十分雅致，標緻主人的文化素質。特別在住房越來越寬暢的前提下，為它的陳設創造了條件。
相關故事
乾隆是一個熱衷於文物收藏的皇帝。他在位期間，下令清宮造辦處製作的玉器、牙雕等奇珍異寶，多得不計其數。那么，他為什麼要下令造辦處花費重金打造這樣一件天球儀呢？這自然要從天文學的起源說起。天文學的起源可以追溯到人類文化的萌芽時代。遠古時代，人們為了指示方向、確定時間和季節，而對太陽、月亮和星星進行觀察，確定它們的位置、找出它們變化的規律，並據此編制曆法。可以說，天文學是最古老的自然科學學科之一。在中國，到了清代，統治者對西方天文地學產生了濃厚的興趣。
相關文物
金嵌珍珠天球儀
年代：清乾隆時期（公元1711—公元1799年）
級別：國家一級文物
金嵌珍珠天球儀
金嵌珍珠天球儀現藏於：北京故宮博物院
乾隆時期的稀世珍寶--金嵌珍珠天球儀，是乾隆皇帝命令清宮造辦處用純金打造而成，通高82厘米，工藝精湛，極具奢華。
天球儀的球徑約30厘米，由金葉錘打的兩個半圓合為一體，接縫處為赤道，球的兩端中心為南北極。北極有時辰盤，距赤道23度左右。赤道與黃道相交，相交點為春分、秋分。球外正立的圈為子午圈，球體上飾列星辰，位置分布得十分科學。
據乾隆年間的《儀象考成》記載，天球儀有3垣、28宿、300個星座，3242顆星。採用赤金點翠法，以大小不同的珍珠為星，鑲嵌於球面之上並刻有星座的名稱。比例恰當，位置準確，反映出中國清代高超的天文科技水平。
天球儀的支架成高腳酒杯狀，用9條不同姿態的行龍支撐球體，上為4條頭上尾下的騰龍擎住球體，下為頭下尾上的倒海翻江的降龍，形成支架穩固球體，中間一龍連結上下部分，成游龍抱柱狀。9條行龍採用錘牒法，形成中空的圓雕，龍的表面則以抽絲法形成龍鱗、龍髯、龍睛的紋飾。行龍吞雲吐霧，形態生動，細部鏨雕精細，栩栩如生。
球儀的基座為圓形琺瑯盤底座，通體以細絲盤出纏技花紋，嵌以燒藍和淡藍的琺瑯釉，以豐富多彩的色調改變了純金的單調。景泰藍座足又以四個龍首為形，採用高浮雕法，極富裝飾性。底座盤上是奔騰的海水波浪，托盤中心則是指南針。支架的9龍與底盤4龍渾然一體，顧盼有神，與底座內奔涌的海水形成群龍共舞，翻江倒海的宏偉氣勢，科學的嚴謹和工藝的浪漫和諧集於一體，珠聯璧合，是一件絕無僅有的藝術珍品。
