的窥管一根,用来瞄准天体。两根铜尺的底端又都连在一根横尺上。整个仪器可以绕铜表转动,而窥管则可以高低转动。这种仪器可用来测定任意方向上的天体的天顶距。窥管、始终置于铅直位置上的里面的那根铜尺及底下的横尺,三者构成了一个等腰三角形,其顶角即天体的天顶距。它可以由窥管所指示的横尺上的读数,用三角学方法计算出来;也可以直接在横尺上刻出相应的顶角度数。托勒密在其名著《天文学大成》第五卷第十二章中介绍过这种仪器,不过,托勒密的铜表是三角形的,而咱秃朔八台的铜表则可以是方柱形或圆柱形的,更可能是圆柱形的。
三、鲁哈麻亦渺凹只《元史》汉译为春秋分晷影堂。据有关描述,这台仪器是置于一座基本密闭的屋子里的,只在顺东西方向的屋脊上开了一道缝,让日光从缝中射入屋内。屋中有一座台,台面南高北低,与天赤道面平行。贴着台面放置一条铜的半圆环,半圆的半径长达六尺。另有一根六尺长的铜条,一头固定在半圆环的圆心上,一头可贴在环面移动。当春秋分时,太阳正处在赤道面上,太阳光就正好照射到环面上,观测此时的太阳位置,便可求得准确的春、秋分时刻。与春秋分晷影堂相类似的仪器,现在在印度的德里、斋浦尔等地还可以见到,不过它们都是露天的。这些印度仪器是十八世纪初的印度天文学家摩诃罗阇·贾伊·辛格所造。李约瑟(《中国科学技术史》)中有这种仪器的照片,称之为二分日晷(equinoctialsundial)。但这是定节气的仪器,称之为定时刻的日晷,是不妥当的。
四、鲁哈麻亦木思塔余《元史》汉译为“冬夏至晷影堂也”。据有关描述,这件仪器也是安置在房子里的。房子有五开间大。屋脊顺南北方向,且上开一道缝。缝的正下方立一道墙。墙上挂一条长一丈零六寸的铜尺。又以挂尺之点为中心,以尺长为半径,在墙上画一仰天的半圆规环。环上标有刻度。墙底下还挖有一定深度的坑,以便人可以站在铜尺的一端进行观测。每当太阳到达子午线时,日光从屋缝中直射下来。转动铜尺,对准太阳,从半圆规环上可以读出太阳的地平高度或赤纬。因为冬、夏二至是太阳赤纬最小和最大的时刻,所以使用冬夏至晷影堂即可测定冬、夏至的准确时刻。
这件仪器实际上就是后来在欧洲广泛使用的墙仪。《元史》虽然称之为用来测太阳定节气的,但用该仪器测量任何其他天体的赤纬,也是同样有效的。
五、苦来亦撒麻《元史》汉译为“浑天图”。从具体描述来看,当是一种天球仪。它与中国传统的浑象无大差别,只是其上所绘的当是阿拉伯天文学中的星座。六、苦来亦阿儿子《元史》汉译为“地理志”。历来的研究家一致认为,这是地球仪。从《元史》的描述中可知,这个木制圆球上画着白色的陆地和绿色的江、河、湖、海。陆地和海洋的比例为3∶7,与现今的结论很接近。球上画有许多小方格,用于计算道里的远近。但当然,这些小方格并不是真正的方格,而是经纬线所形成的网格。
早在札马鲁丁之前五百多年,唐代的僧一行已提出了地球的纬度里差数据;之前四十多年,蒙古汗国的耶律楚材也提出了在寻斯干(今乌兹别克共和国撒马尔罕)的纬度上的东西里差问题。但是,统一的、比较科学的经纬度概念和明确的地球概念,是在札马鲁丁的地球仪上第一次被介绍到中国的。可惜的是,这些概念并未在元代的科学史上产生显著的影响。究其原因,大概有二。其一,这是置于回回司天台上的仪器,其他学者能见到的极少。其二,与这些新天文概念相联系的数学知识和计算方法没有翻译介绍过来,即使别人见过这架地球仪,也无法理解和运用这些全新的概念。
七、兀速都儿剌不《元史》原文作“兀速都儿剌不定,汉言昼夜时刻之器也”。但据德国学者哈特纳的研究,当时阿拉伯世界有一种天文仪器,名叫al- Usturlab,即后来在欧洲也风行过很长时间的星盘。此仪器名的词尾音应该是“不”,拉丁文等欧洲文字也都如此。从《元史》有关具体描述来看,这确是一件星盘。因此,上述《元史》有关这件仪器的名称及说明是有讹误的。应当改正为:“兀速都儿剌不,汉言定昼夜时刻之器也。”
根据《元史》的描述,札马鲁丁星盘上的观测照准器是一条铜条,中间钉在星盘中心,可以绕中心旋转。铜条二端各屈起一小块,垂直星盘盘面。这二小块铜片上各有一个孔,二孔的联线正好经过盘面的中心轴线。通过这二个孔,就可观测太阳或恒星,以确定时刻。这是又一种与中国的窥管形制不同而功用相同的观测照准器。
以上这七件西域仪象,与中国传统的天文仪器相比,除了少数相似之点外,无论从结构、形制和具体功能来说,都大有不同。而这些特色鲜明的仪器却对以后中国传统天文仪器的发展没有重大的影响。其中的原因,英国李约瑟认为“由于它们不适合中国天文学特有的体系——有天极,并使用赤道坐标”(《中国科学技术史》)。例如,托勒密式的黄道浑仪或长尺,就很难使不采用黄道坐标系和天顶距的天
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