那么,，為什么要造這么一臺(tái)精密的天文儀器？

首先,，它體現(xiàn)了歷代皇家和天文學(xué)家對(duì)于“天人和一,、精確測(cè)定天象”的孜孜不倦的追求。另一方面,，緣于北宋當(dāng)時(shí)特殊的地緣政治環(huán)境,，北邊有遼國(guó)和西夏，南邊有大理,，它不是一個(gè)大一統(tǒng)的國(guó)家,，但又要主張、宣揚(yáng)自己的正統(tǒng)地位,，所以要造這么一個(gè)上應(yīng)于天的頂尖天文儀器來(lái)彰顯自己的正統(tǒng)地位,。

水運(yùn)儀象臺(tái)后來(lái)的命運(yùn)很凄慘,，沒(méi)有實(shí)物流傳下來(lái),，不然我們?cè)缛ゲ┪镳^看它了，現(xiàn)在看到的都是復(fù)制品,。金人南下時(shí),，有一個(gè)“靖康之恥”，攻破了北宋的國(guó)都汴梁（開(kāi)封）,，不但掠走了皇帝,，還把水運(yùn)儀象臺(tái)也搬到了燕京（北京）。從開(kāi)封到北京輾轉(zhuǎn)千里,，水運(yùn)儀象臺(tái)里邊的精巧機(jī)械結(jié)構(gòu)損壞了不少,，搬到燕京后就不能運(yùn)轉(zhuǎn)了。而且,，這些天文儀器的軸都要指向北極星,，從南方到北方，北極星的地平高度有了變化,，所以無(wú)法使用,。但金人很愛(ài)惜它，沒(méi)有把它扔掉,。后來(lái)蒙古又南侵滅金,，水運(yùn)儀象臺(tái)在這場(chǎng)戰(zhàn)火中毀滅。好在,，有厚厚一本《新儀象法要》流傳下來(lái),，所以我們還能窺見(jiàn)它當(dāng)年的輝煌。

簡(jiǎn)儀：國(guó)際科技文化交流集大成的產(chǎn)物

講完水運(yùn)儀象臺(tái)我們?cè)僦v一講元代的一個(gè)天文重器——簡(jiǎn)儀,。簡(jiǎn)儀之簡(jiǎn),，對(duì)比自渾儀之繁。

簡(jiǎn)儀的發(fā)明者和設(shè)計(jì)者郭守敬是個(gè)奇人,。他生于亂世,，既是金國(guó)人,，也是漢族人。小的時(shí)候,，祖父帶他到河北邢臺(tái)紫金山尋師訪友,，學(xué)的不是四書(shū)五經(jīng)，而是天文,、歷法,、水利這些，將來(lái)可以經(jīng)世致用,。當(dāng)時(shí),，在民間私習(xí)天文是要?dú)㈩^的重罪，那還為什么敢學(xué),？因?yàn)楫?dāng)時(shí)國(guó)家治理已經(jīng)內(nèi)憂外患,，所以他要學(xué)這個(gè)，“學(xué)成文武藝,，貨與帝王家”,。后來(lái)他果然學(xué)成，忽必烈大汗征集天下賢士要重新修訂歷法,，就把他召集起來(lái)了,，修了北京的通惠河、積水潭,，而且作為皇家天文臺(tái)的臺(tái)長(zhǎng)司天監(jiān)監(jiān)正,，造了一系列天文儀器，也制定了當(dāng)時(shí)世界上最先進(jìn)的歷法《授時(shí)歷》,，當(dāng)然,，這都是后話。

郭守敬很早就對(duì)渾儀產(chǎn)生了興趣,。渾儀就是水運(yùn)儀象臺(tái)頂部的那個(gè)儀器,，圈環(huán)套圈環(huán)，有很多支撐結(jié)構(gòu),，很復(fù)雜,。問(wèn)題是：在觀測(cè)特定星體時(shí)，有些圈環(huán)會(huì)遮擋視線,，不便觀測(cè)和讀數(shù),，而且這么多圈環(huán)在一起，機(jī)械結(jié)構(gòu)強(qiáng)度不行,，同軸度和同心度也不行,，還有變形也會(huì)影響觀測(cè)精度。

郭守敬做了一個(gè)大膽的改進(jìn),。他撤掉了不必要的圈環(huán),，保留了兩組最重要的圈環(huán)：一個(gè)是測(cè)定赤道坐標(biāo)（中國(guó)古代獨(dú)有的赤道坐標(biāo)）,；一套是測(cè)地平坐標(biāo)（比如東偏北或東偏南），靠這兩組坐標(biāo)就可以精確地測(cè)定星體的位置,，而且它們兩個(gè)還能互相換算,。至于其他的，比如以前的白道環(huán)和黃道環(huán),，通過(guò)這兩組坐標(biāo)用數(shù)學(xué)公式來(lái)演算就好了,。這樣一來(lái)，星體的測(cè)定精度提升,。他制定的星表流傳了好幾百年,，制定的《授時(shí)歷》是365.2425天，跟現(xiàn)在的公歷一樣,，而且《授時(shí)歷》在中國(guó)沿用了360年,，中國(guó)的藩屬國(guó)越南也都用《授時(shí)歷》，所以,，郭守敬的貢獻(xiàn)非常大,。

說(shuō)起來(lái),，簡(jiǎn)儀并非中國(guó)古人單獨(dú)的發(fā)明,，其實(shí)，它算得上是一個(gè)國(guó)際科技文明交流的產(chǎn)物,。

為什么這么說(shuō),？

現(xiàn)代的學(xué)者研究發(fā)現(xiàn)，簡(jiǎn)儀上的百刻環(huán)的那個(gè)刻度,，其實(shí)不是中國(guó)傳統(tǒng)的365°,，而是一個(gè)圓周分成360°，這是古代阿拉伯天文學(xué)的一個(gè)特征,。當(dāng)時(shí),，郭守敬把他手下的漢兒司天監(jiān)、回回司天監(jiān)和中外天文學(xué)家合在一起研究,，所以不難想象,，他可能會(huì)吸收并借鑒了域外天文學(xué)的好思路。

另一個(gè)線索是“一儀一效”,，就是一個(gè)儀器一個(gè)功效,。不像渾儀，像瑞士軍刀一樣有N多功能但哪個(gè)功能都用不好,。兩個(gè)功能就好了,，用得非常好，這也是阿拉伯天文學(xué)的一個(gè)特征,。

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