天文儀器根據(jù)用途不同可以分為計(jì)時(shí)、觀測(cè)、演示、占星和計(jì)算五種。這些功能或獨(dú)立成器,或疊加為復(fù)合形式,構(gòu)成各種已知的天文儀器。其中,具有演示功能的儀器,均可被稱為天文演示儀器。天文演示儀器實(shí)際上是對(duì)某一時(shí)期特定文化背景下天文理論及其實(shí)踐成果的綜合體現(xiàn),對(duì)天文演示儀器變遷的考察,是全面、完整書寫天文學(xué)史的一個(gè)思路與方向。本文將集中討論中國天文演示儀器演變過程中的幾個(gè)關(guān)鍵環(huán)節(jié),回答以下問題:中國天文演示儀器的基本類型有哪些?在天文學(xué)、社會(huì)及文化方面又具有什么樣的功能?儀器類型與功能在各自的轉(zhuǎn)變中是否存在相應(yīng)的聯(lián)系?中國天文演示儀器發(fā)展直到匯入世界體系的過程中,都發(fā)生了哪些重要的變化?而目前國人對(duì)天文演示儀器的認(rèn)知現(xiàn)狀以及光學(xué)天象儀在國內(nèi)的傳入與發(fā)展,是不是有跡可循?第一章為全文緒論,對(duì)選題由來、論文意義、研究目的、思路、方法與主要概念等相關(guān)內(nèi)容進(jìn)行了介紹與論述,并對(duì)既有研究進(jìn)行了詳細(xì)的回顧和評(píng)論,從中探索論文的撰寫線索、空間與推進(jìn)方向。目前學(xué)界對(duì)天文演示儀器的研究關(guān)注度較低,無論是古代演示儀器個(gè)案的考證還是天文儀象的概念辨析,以及對(duì)近代天文演示儀器轉(zhuǎn)型過程的探討,均存在一定的討論空間。第二章首先從中國古代天文演示儀器的基本類型入手,通過對(duì)史料記載中具有演示功能的儀器進(jìn)行考證,辨析了“渾象”概念中“球儀”與“環(huán)儀”的區(qū)別,并對(duì)古代天文儀象的命名規(guī)律進(jìn)行了探索。中國古代蓋天、渾天兩種體系下皆有演示儀器,其中蓋天演示儀器即蓋天圖(儀),而渾天演示儀器在明代前以水運(yùn)天象演示為主要傳統(tǒng),明代后則以天球儀為主要類型。在儀象命名方面,基本遵循了演示為“象”,觀測(cè)為“儀”,圓球?yàn)椤跋蟆?環(huán)規(guī)為“儀”的規(guī)律,但面對(duì)既非圓球又是演示儀器的情況時(shí),則既有可能按照演示功能取名為“象”,又有可能按照結(jié)構(gòu)類型取名為“儀”,并因此從文字記錄的表面呈現(xiàn)出一種混亂狀態(tài)。第三章對(duì)漢唐時(shí)期主要的演示儀器水運(yùn)渾天儀進(jìn)行分析,討論了渾天儀除演示之外的間接測(cè)候用途,并由此對(duì)古代天文儀器的測(cè)候功能進(jìn)行了追溯。水運(yùn)渾天儀不僅能夠完整的闡釋渾天理論中所描述的天球結(jié)構(gòu),同時(shí)其運(yùn)行還被用來與靈臺(tái)觀測(cè)結(jié)果進(jìn)行即時(shí)對(duì)照,從而考察七曜的行度及歷法的準(zhǔn)確程度�！皽喬靸x”包括漢唐時(shí)期進(jìn)行間接測(cè)候的演示儀器水運(yùn)渾象,以及唐代之后具有黃道系統(tǒng)的直接測(cè)候儀器渾儀。這種既具有天象演示能力又可以用來進(jìn)行間接測(cè)候的天文儀器制造傳統(tǒng),可以往前追溯至古璇璣玉衡。從璣衡到渾天儀,實(shí)際上是具有演示功能的測(cè)候儀器向具有測(cè)候功能的演示儀器的一種轉(zhuǎn)變。而在唐代具有黃道系統(tǒng)的渾儀出現(xiàn)之后,演示儀器再次分化,渾象逐漸成為單純的演示儀器,而渾儀則成為具有一定演示能力的觀測(cè)儀器。第四章對(duì)宋元時(shí)大型天文演示儀器從俯察到仰觀的變化進(jìn)行了討論,并由此提出了追認(rèn)古代“假天儀”的兩個(gè)必要條件:抬頭仰觀與自動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)。宋元時(shí)期我國文獻(xiàn)中記載中有三件被現(xiàn)代學(xué)者追認(rèn)為“假天儀”的仰觀天文儀器,其中張思訓(xùn)“太平渾儀”是一座兼具報(bào)時(shí)功能的天文鐘式自動(dòng)演示儀器,其天象演示部分是一種類似于“蓋天圖儀”的穹形天頂;第二件是《曲洧舊聞》中所記載的“蘇子容銅渾儀”,作者朱弁所述為此事目前可知的唯一來源,即一例孤證,并且記錄中矛盾頗多,在沒有其他史料進(jìn)行確證的情況下,不應(yīng)據(jù)此對(duì)儀象歷史進(jìn)行改寫,將之追認(rèn)為曾真實(shí)存在的“假天儀”;第三件是元代郭守敬所制玲瓏儀,其并非渾儀,亦與一般意義上的“假天儀”有所區(qū)別,這是郭守敬創(chuàng)制的新型演示儀器,整體呈網(wǎng)格球結(jié)構(gòu),在設(shè)計(jì)制作的過程中繼承了宋代仰觀儀器的理念,并且很可能受到了阿拉伯天文儀器的影響。第五章通過對(duì)“天地儀”、“天球儀”與“日心說行星儀”等歐洲小型儀器的傳入研究,討論了明清時(shí)期在西器東傳的背景下,天文演示儀器逐漸從皇家靈臺(tái)走向民間社會(huì)的轉(zhuǎn)變過程,這也是中國近代天文演示儀器轉(zhuǎn)型的前奏。明代中后期開始,天文演示儀器的中西交流以歐洲傳教士的民間活動(dòng)與官方活動(dòng)為線索隨之展開。在官方,以傳教士進(jìn)入欽天監(jiān)工作、皇家對(duì)天文演示儀器的收藏以及外國使團(tuán)所帶禮物為主要交流通道;而在宮廷之外,則以傳教士交游、民間商品流通與知識(shí)分子的相關(guān)研制為擴(kuò)散方式。小型天文演示儀器從皇家禮器、靈臺(tái)密器,一步步走向民間,成為傳播、教育的工具,甚至作為商品、產(chǎn)業(yè)流通于城市之中。第六章通過對(duì)近代之后光學(xué)天象儀在中國的傳播和早期研制進(jìn)行研究,再現(xiàn)了中國天文演示儀器最終完成近現(xiàn)代轉(zhuǎn)型并匯入世界天象儀發(fā)展道路的轉(zhuǎn)化過程。光學(xué)-機(jī)械式天象儀誕生于1923年的德國蔡司工廠,其出現(xiàn)顛覆了以往了天文演示方式,并使現(xiàn)代天文館得以發(fā)源。在光學(xué)天象儀誕生后,國內(nèi)及時(shí)對(duì)此天文演示儀器進(jìn)行了介紹和傳播,隨后1957年建立了第一家大型天文館,1958年開始了國產(chǎn)試制工作,1973年正式提出在全國建設(shè)天文館的規(guī)劃。然而我國并未參與到兩次世界天文館建設(shè)浪潮之中,并由此形成了目前天象儀、天文館事業(yè)的格局,其中特別不能被忽視的是天文演示儀器文化傳統(tǒng)的影響。整體來看,中國天文演示儀器的發(fā)展經(jīng)歷了四種不同層次的嬗變:主體結(jié)構(gòu)類型從環(huán)規(guī)虛球到封閉實(shí)球的變化;演示功能與間接測(cè)候功能先集中再分化,從具有演示功能的測(cè)候工具二維璇璣玉衡、圖儀到具有測(cè)候功能的演示儀器三維水運(yùn)渾天儀,再到球儀渾象與復(fù)合渾儀的徹底分離;觀看方式俯仰之間的變化;社會(huì)功能方面,天文演示儀器從皇家靈臺(tái)走向民間大眾,最終完成了與世界發(fā)展并軌的現(xiàn)代轉(zhuǎn)型。因此在結(jié)論章中,通過總結(jié)觀點(diǎn),將中國天文演示儀器的發(fā)展變化置入到世界天象儀圖景之中,從而透析其文化內(nèi)蘊(yùn)及現(xiàn)代影響。中國古代天文演示儀器的設(shè)計(jì)制造將所見之天視為一個(gè)有機(jī)整體,遵從于自然本身的運(yùn)轉(zhuǎn)方式和表現(xiàn)形式,對(duì)這種整體性不予以解構(gòu)或者說不需要解構(gòu)。唐代之前,中國的天文演示儀器具有明顯的占候驗(yàn)歷功能。唐代之后隨著裝置黃道游儀的復(fù)合型渾儀出現(xiàn),以及星占在中國天學(xué)發(fā)展中主導(dǎo)程度的下降,演示儀器的占驗(yàn)功能也隨之被逐漸消解,成為單純的演示工具。但其皇家禮器功能則貫穿始終,具有明顯的政治象征意義。這種文化傳統(tǒng)從某種程度上來說,作為一種隱性基因遺留下來,影響深遠(yuǎn)。
【學(xué)位單位】：上海交通大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位年份】：2018
【中圖分類】：P111
【部分圖文】：

通大學(xué)博士學(xué)位論文 中國天文演示儀器：類型、功蘇頌撰寫的《新儀象法要》中出現(xiàn)了目前可知渾象最早的圖示，其形留存至今的清代“天體儀”基本相符，可以說我們現(xiàn)在的渾象形象與于此。由圖 2-1 直觀可見，蘇頌的渾象為封閉球儀，一半隱于地柜之球儀之外還設(shè)有環(huán)規(guī)，包括子午環(huán)（天經(jīng)）與水平環(huán)（地渾），這些環(huán)“渾象六合儀”。

圖 3-1 阜陽汝陰侯墓出土二十八宿星盤摹擬圖兩件上圓下方的栻盤被認(rèn)為是天文星占儀器或輔助儀器，而“二十八宿圓盤”確為考古學(xué)上的新發(fā)現(xiàn)，引起了眾多考古學(xué)者、天文學(xué)、天文學(xué)史專家的關(guān)注。嚴(yán)敦杰、劉金沂均推測(cè)此圓盤或?yàn)椤肮盆^玉衡”，或西漢早期的“圓儀”1、2中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)石云里團(tuán)隊(duì)，于 2010 年對(duì)該墓出土文物進(jìn)行了重新分析證明栻盤架確為“二十八宿星盤”的支架，二者組合成一個(gè)天體赤道經(jīng)度的觀測(cè)裝置，推斷這就是漢代文獻(xiàn)中所提到的“圓儀”，并且是渾儀的前身。3至于該圓盤究竟是渾天說的赤道式觀測(cè)儀器，還是蓋天說的地平系統(tǒng)測(cè)候、演示儀器，目前并無定論，本文更傾向于后一種觀點(diǎn)，論證過程如下：耿壽昌使用的“圖儀”（圓儀），“度日月行，考驗(yàn)天運(yùn)狀”，說明“圖儀”可以追蹤日、月運(yùn)行的軌道，且可以旋轉(zhuǎn)。同時(shí)“日月行至牽牛、東井，日過

所說的最簡易的蓋天圖，所含內(nèi)容包括北極、北斗七星以及與蓋天七衡圖中之“黃圖”、《隋志》記錄之“回旋蓋圖”，以及盤”都可以對(duì)接，且符合鄭玄之“轉(zhuǎn)運(yùn)者為璣”�！端问�·律和六年七月宰臣王黼的一段奏言，說其于崇寧元年邂逅一王衡之制非常了解，并制作了一個(gè)“璇璣”，解釋稱“全象天體早期墓室天象圖的出土也可以對(duì)此進(jìn)行佐證：戰(zhàn)國初期的曾漆箱，箱蓋及三個(gè)側(cè)面皆繪有星象。其中箱蓋的天文圖（如心為北斗七星，環(huán)帶繪有二十八宿，東西繪有白虎青龍形象。
【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2855248