登封觀星臺(tái)距今已2100年世界現(xiàn)存最早的天文臺(tái) _小知識(shí)

世界現(xiàn)存最早的天文臺(tái)在哪里？世界現(xiàn)存最早的天文臺(tái)觀星臺(tái)，是中國元代的天文臺(tái)，是中國著名的天文科學(xué)建筑物。觀星臺(tái)位于登封城東南十二公里的告城鎮(zhèn)周公廟內(nèi)，距周公測(cè)景臺(tái)二十米。至元十三年（公元1276年）由元代天文學(xué)家郭守敬創(chuàng)建。接下來就跟小編一起具體看看世界現(xiàn)存最早的天文臺(tái)等相關(guān)內(nèi)容。
世界現(xiàn)存最早的天文臺(tái)

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登封觀星臺(tái)，位于河南登封縣告成鎮(zhèn) 。主要由兩部分構(gòu)成：一.是由盤旋踏道環(huán)繞的臺(tái)體。它形似覆斗，高9,46米，頂成方形，上邊長(zhǎng)8米余，底邊長(zhǎng)16米多，頂上置有漏刻（今未存）。沿踏口可登臺(tái)頂。一是由臺(tái)體北壁凹槽內(nèi)向北平鋪的石圭。圭高9.7468米，長(zhǎng)31.19米，石圭與此處的直壁、橫梁，共組成測(cè)影儀，可測(cè)出日影高度，俗稱“量天尺” 。另附近還有觀測(cè)星象的設(shè)施，，實(shí)為一測(cè)影、觀星、記時(shí)等多功能的天文臺(tái)，建于周初（約公元前11世紀(jì)）現(xiàn)仍有“周公測(cè)影臺(tái)”存觀。此距今已2100年，比國外最早的現(xiàn)存天文臺(tái)（公元前二、三世紀(jì)時(shí)埃及有亞歷山大天文臺(tái)、羅迪斯觀星臺(tái)〉還旱，是界現(xiàn)存最早的天文臺(tái) 。
登封觀星臺(tái)簡(jiǎn)介

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中國古代天文觀測(cè)臺(tái)﹐坐落在河南省登封縣城東南15公里的告成鎮(zhèn)北﹐東經(jīng)113°08306±315﹐北緯34°24169±13 。中國歷代許多天文學(xué)家曾到這里進(jìn)行過天文觀測(cè) 。《周禮·地官·司徒》載:“以土圭之法﹐測(cè)土深﹐正日景(古“影字”﹐下同)﹐以求地中……日至之景﹐尺有五寸﹐謂之地中。”東漢鄭玄在注釋中引用鄭眾的話說:“土圭之長(zhǎng)﹐尺有五寸。以夏至之日﹐立八尺之表﹐其景適與土圭等﹐謂之地中。今潁川陽城地為然。”今觀星臺(tái)南20米處﹐尚保存有唐開元十一年(公元723年)由天文官南宮說刻立的紀(jì)念石表一座﹐表南面刻“周公測(cè)景臺(tái)”五字。表高196.5厘米﹐約為唐小尺8尺﹐表下石座上面北沿6.6～37厘米﹐切近唐小尺1.5尺﹐故知此表在規(guī)制上所載土圭測(cè)景說相近。
登封觀星臺(tái)建筑特點(diǎn)
觀星臺(tái)[2]系磚石混合建筑結(jié)構(gòu)﹐由盤旋踏道環(huán)繞的臺(tái)體和自臺(tái)北壁凹槽內(nèi)向北平鋪的石圭兩個(gè)部分組成﹐臺(tái)體呈方形覆斗狀﹐四壁用水磨磚砌成。臺(tái)高9.46米﹐連臺(tái)頂小室統(tǒng)高12.62米。頂邊各長(zhǎng)8米多﹐基邊各長(zhǎng)16米多﹐臺(tái)四壁明顯向中心內(nèi)傾﹐其收分比例表現(xiàn)出中國早期建筑的特徵。臺(tái)頂小室是明嘉靖七年(公元1528年)修葺時(shí)所建。臺(tái)下北壁設(shè)有對(duì)稱的兩個(gè)踏道口﹐人們可以由此登臨臺(tái)頂。在環(huán)形踏道及臺(tái)頂邊沿筑有1.05米高的階欄與女兒墻﹐皆以磚砌壁﹐以石封頂。為了導(dǎo)泄臺(tái)頂和踏道上的雨水﹐在踏道四隅各設(shè)水道一孔﹐水道出水口雕作石龍頭狀。臺(tái)的北壁正中﹐有一個(gè)直通上下的凹槽﹐其東﹑西兩壁有收分﹐南壁上下垂直﹐距石圭南端36厘米。
石圭用來度量日影長(zhǎng)短﹐所以又稱“量天尺” 。它的表面用36方青石板接連平鋪而成﹐下部為磚砌基座。石圭長(zhǎng)31.196米﹐寬0.53米﹐南端高0.56米﹐北端高0.62米。石圭居子午方向。圭面刻有雙股水道。水道南端有注水池﹐呈方形﹔北端有泄水池﹐呈長(zhǎng)條形﹐泄水池東﹑西兩頭鑿有泄水孔。池﹑渠底面﹐南高北低﹐注水后可自灌全渠﹐不用時(shí)水可排出。泄水池下部﹐有受水石座一方﹐為東西向長(zhǎng)方形﹐其上亦刻有水槽一周。
中國著名的天文學(xué)家郭守敬﹐在元初對(duì)古代的圭表進(jìn)行了改革﹐新創(chuàng)比傳統(tǒng)“八尺之表”高出五倍的高表。它的結(jié)構(gòu)和測(cè)影的方法﹑原理在《元史·天文志》中有較詳細(xì)的記述。當(dāng)時(shí)建筑在元大都的高表據(jù)記載為銅制﹐圭為石制。表高50尺﹐寬2尺4寸﹐厚1尺2寸﹐植于石圭南端的石座中﹐入地及座中14尺﹐石圭以上表身高36尺﹐表上端鑄二龍﹐龍身半附表側(cè)﹐半身凌空擎起一根6尺長(zhǎng)﹑3寸粗的“橫梁” 。自梁心至表上端為4尺﹐自石圭上面至梁心40尺。石圭長(zhǎng)度為128尺﹐寬4尺5寸﹐厚1尺4寸﹐座高2尺6寸。圭面中心和兩旁均刻有尺度﹐用以測(cè)量影長(zhǎng) 。為了克服表高影虛的缺陷﹐測(cè)影時(shí)﹐石圭上還加置一個(gè)根據(jù)針孔成像原理制成的景符﹐用以接受日影和梁影。景符下為方框﹐一端設(shè)有可旋機(jī)軸﹐軸上嵌入一個(gè)寬2寸﹑長(zhǎng)4寸﹑中穿孔竅的銅葉﹐其勢(shì)南低北高﹐依太陽高下調(diào)整角度。正午時(shí)﹐太陽光穿過景符北側(cè)上的小孔﹐在圭面上形成一很小的太陽倒像。南北移動(dòng)景符﹐尋找從表端橫梁投下的梁影。這條經(jīng)過景符小孔形成的梁影清晰實(shí)在﹑細(xì)若發(fā)絲。當(dāng)梁影平分日像時(shí)﹐即可度量日影長(zhǎng)度。
【登封觀星臺(tái)距今已2100年世界現(xiàn)存最早的天文臺(tái)】

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登封觀星臺(tái)的直壁和石圭正是郭守敬所創(chuàng)高表制度的僅有的實(shí)物例證。所不同的是﹐觀星臺(tái)是以磚砌凹槽直壁代替了銅表。經(jīng)過實(shí)地勘測(cè)推算。直壁高度和石圭長(zhǎng)度等結(jié)構(gòu)與《元史》所載多相符合。石圭以上至直壁上沿高36尺﹐從表槽上沿再向上4尺﹐即為置橫梁處﹐恰在小室窗口下沿﹐很適合人們?cè)谂_(tái)頂操作。由此至圭面為40尺。通過仿制橫梁﹑景符進(jìn)行實(shí)測(cè)﹐證明觀星臺(tái)的測(cè)量誤差相當(dāng)于太陽天頂距誤差1/3角分。
除了測(cè)量日影的功能之外﹐當(dāng)年的觀星臺(tái)上可能還有觀測(cè)星象等設(shè)施。元初進(jìn)行“四海測(cè)驗(yàn)”時(shí)﹐在此地觀測(cè)北極星的記錄﹐已載入《元史·天文志》中:“河南府陽城﹐北極出地三十四度太弱。”(“太弱”為古代一度的十二分之八)又據(jù)明萬歷十年(公元1582年)孫承基撰《重修元圣周公祠記》碑載:“磚崇臺(tái)以觀星。臺(tái)上故有滴漏壺﹐滴下注水﹐流以尺天。”由此可知觀星臺(tái)當(dāng)是一座具有測(cè)影﹑觀星和記時(shí)等多種功能的天文臺(tái) 。