主题：【原创】北京古观象台简介 -- 故园湾里

北京古观象台，建于明正统7年（明英宗时期，公元1442年），在元代大都城东南角的角楼旧址改建而成，现于北京市东城区建国门立交桥的西南侧，是明清两代和北洋政府时期的国家天文台。观象台（明称观星台）高14米，台顶南北长20.4米，东西长23.9米，上设8架清康熙·乾隆朝制天文仪器。台下则有紫微殿和晷影堂等建筑，现在作为展览室使用。方位指示：

台下花园所见全景

八大天文仪器逐一简介：

黄道经纬仪： 是清朝制造的八件大型铜铸天文仪器之一，也是我国重要的古天文观测仪器。1673年制成，重达2752千克。

黄道经纬仪的外层是南北向正立的“子午圈”，子午圈内的一个大圈叫做“极至圈”，用钢轴契合在子午圈的两个极点上，因此，叫做“黄道经纬仪”。在极至圈内，套着一个斜躺着的大圈，这个大圈平行于地球绕太阳旋转的黄道，叫做“黄道圈”。黄道圈上刻有度数和黄道十二宫的图案，是黄道经纬仪的基本大圈。有一根垂直于黄道圈面的钢轴联接黄道南、北两极。最里面的一个圆环叫做“黄道经圈”，与黄道南、北两极相连，并且可以绕钢轴旋转，圈上也刻有度数。在观测天体时，可根据黄道圈和黄道经圈的刻度来定出太阳和行星的位置。

整个仪器的观测部分放置在一个半圆云座内，由两条背向而立的苍龙托起，苍龙的爪子紧紧抓住雕有云纹斜交的十字交梁上。

赤道经纬仪：是清朝制造的八件大型铜铸天文仪器之一，也是我国重要的古天文观测仪器。1673年制成，重达2720千克。

整个观测部分由三个大环和一根轴承组成。最外面的大环叫做“子午环”，呈正南北方向竖立着，两面有刻度盘。中间的圆环呈南高北低，与天赤道平行，因此，叫做“赤道环”。环面上均匀地刻有24个大格，代表24小时，每个大格再分成4个小格，代表15分钟， 在赤道环面的中心垂直地竖立着一根轴承，叫做“极轴”，与子午环相连，朝上的一点指向北天极，朝下的一点指向南天极，并由南极伸出的两个象限弧支撑着。里面的圆环叫做“赤经环”，还可以绕极轴旋转。

　　整个观测部分镶嵌在一个半圆云座内，由一条南北正立、昂首修尾的苍龙托起，龙的四只利爪分别抓住下面十字交梁的一端，每端都装有调整仪器水平的螺栓。该仪器主要用于测量恒星以及太阳、月球、行星等天体的位置。

纪限仪：是清朝制造的八件大型铜铸天文仪器之一，于1673年铸成，重达802千克。 现存于北京古观象台的观测平台上。

纪限仪是专门用来测量天空中任意两颗星星之间距离的古仪，其基本观测方法是测量以两颗待测星到观测者的两条视线所张的角度。在天文学上，这一角度叫做“天体角距离”。

纪限仪的主体是一段60度的弧面，弧面半径约两米，在弧面内饰有精细的对称型花纹，以弧边中央点为零度，向左右两边各刻30度，既有装饰的效果，又有保持平衡的作用，使整架仪器的重心正好位于立轴上，仪面可绕立轴任意旋转。从零度点到弧面顶点预设一根铜竿，整个弧面固定在铜竿上，并能上下左右转动。铜竿后面的圆柱与铜竿上的横轴相连，稳稳地插入一米高的游龙底座内。在铜竿的上端还有一根横轴，挂有窥尺和游表，贴附在弧面上。

实际观测时，先把全仪旋转，使主干向着待测两星，然后用滑车移动主干的高低对准两星的中间，再由手轮将弧面与两颗待测星移动到同一平面上，一人用挂于仪面顶端横轴上的窥衡对准一颗待测星，另一人用弧环上的游表对准另一颗待测星。这样，窥衡和游表两者所指出的弧边刻度差，就是这两颗待测星之间的角距离。若待测得两星距离太近，一星以横轴为准测量，另一星用小柱测量，读数之差再减去十度就是两星的角距。

地平经纬仪

制于康熙52年－54年（公元1713－1715年），由来华的耶稣会传教士德国人纪理安负责督造。仪重7368千克，仪宽1.8米，仪高4.125米. 主要由地平圈、象限环、立柱、窥镜四部分构成。

功用主要是用于测量天体的地平坐标。此仪集地平经仪和象限仪的构造与作用于一体,所不同的是,将象限弧向上,游表不用夹缝方法,而采用游表两端各开一窥孔的方法,装饰上与前两架仪器有所不同,它是古观象台唯一采用西方文艺复兴时期法国式艺术装饰的天文仪器. 使用时减少了由于两架仪器测量所带来的误差。

地平经仪：是我国古代的一种天文观测仪器。重量达到811千克，公元1673年（清康熙十二年）制成， 现存于北京古观象台。

地平经仪主要用于测量天体的地平方位角。其底座是副十字交梁，交梁上有三条屈身直立的苍龙和一条铜柱，作为四个柱脚托着一个直径两米多的大铜圈，铜圈平行于地平面，叫做“地平圈”。圈面按东西和南北正相交成两条直线，将地平圈分割成东南、西南、西北和东北四个方位，以正南和正北为零度，分别向东、西刻划度数。在正东和正西两点各竖一柱，两条升龙盘柱而上，大约在一米半处相向合拢，在中心部分两龙各伸出一爪，友好地捧着火球。再从地平圈中心垂直地竖起一根正方形的空心立表，并且和火球相连，立表上指天顶，下连底座中心的固定立柱。在立表的下端有一根横表，平躺在地平圈上，可以带动立表旋转，横表的两端各有一根直线和立表顶端相连。

　　实际观测时，转动横表，将待测星置于立表的空心处，与横表两端的直线构成同一平面时，就可以从横表所指的刻度盘上读出待测天体的方位角。

天体仪：古称“浑象”，是我国古代一种用于演示天象的仪器。我国古人很早就会制造这种仪器，它可以用来直观、形象地了解日、月、星辰的相互位置和运动规律，可以说天体仪是现代天球仪的直接祖先。北京古观象台上安置的天体仪，是我国现存最早的天体仪，制于清康熙年间，重3850公斤。

天体仪的主要组成部分是一个空心铜球，球面上刻有纵横交错的网格，用于量度天体的具体位置；球面上凸出的小圆点代表天上的亮星，它们严格地按照亮星之间的相互位置标刻。整个铜球可以绕一根金属轴转动，转动一周代表一个昼夜，球面与金属轴相交于两点：北天极和南天极。两个极点的指尖，固定在一个南北正立着的大圆环上，大圆环垂直地嵌入水平大圈的两个缺口内，下面四根雕有龙头的立柱支撑着水平大圈，托着整个天体仪。利用浑象，无论是白天还是阴天的夜晚，人们都可以随时了解当时应该出现在天空的星空图案。

象限仪（地平纬仪）：现存于北京古观象台的象限仪制造于1673年，是专门测量天体地平高度的观测仪器。

所谓“地平高度”，就是观测者到某颗星星的视线与地平面的夹角。在天文学上，这一角度叫做“天体地平高度”。

象限仪的下端是一根方形横梁和一对十字底座，在两个十字底座的交叉点上，各竖起一根高三米多的圆柱，两边均有一条龙扶持，起到装饰和加固双重作用。两根圆柱支撑着一根雕有云纹图案的横梁，一根可以旋转的立轴连接在上下两梁的中间，固定着整个扇形的象限环。象限环内雕有腾云驾雾的巨龙，既增添了仪器的生气，又起着平衡作用；象限环的横边呈水平状，并且与立边垂直，在两边的交叉点处挂有一根游表，贴附在象限环面上。实际观测时，转动象限环，将游表对准待测星，观看游表所指的弧面上的刻度，就可以知道这颗待测星的地平高度。

玑衡抚辰仪：玑衡抚辰仪是清代制造的八件大型铜铸天文仪器之一，也是我国古代重要的天文观测仪器。于1744年制成，重达五吨，这台具有中华民族特色、精细制造的古仪，至今仍完好地保存在北京古观象台的观测平台上。

　　玑衡抚辰仪观测部分的外层是一根南北正立着的“子午双圈”，双圈用铜枕固定着，其空隙的中线为子午正线，在双圈内有两个并排着的圆环，叫做“赤道圈 ”，外面的赤道圈固定在子午双圈上，东西各有龙柱相托，里面的赤道圈连接在极至圈上，且可以沿赤道面移动，因此，又叫“游动赤道圈”。最里面的一个圆环叫做“赤经圈”，由环内的一根空心铜轴连接在子午双圈的两个极点上，赤经圈可以绕铜轴旋转。在空心铜轴中间还有一根窥管，前端圆孔内有十字丝装置，起到提高观测精度的作用。整个观测部分由雕工精细的云座和龙柱托起。

另外还有些别的天文仪器，比如

地平式日晷

日晷是利用日影测定时间的一种一起，由晷针和时刻度盘促成。晷针指向天北极，并与时盘的交角等于当地的地理纬度。针影在石盘上指出的时间，表示当地的“真太阳时”。它与我们日常所用的“北京时间”不同。北京时间是以东经120度经线为标准的平太阳时，是全国统一使用的标准时间。因此，要把日晷指出的时间换算成北京时间，必须：1、加当地经度与东京120度的经度差，在北京约为15分；2、减去日晷指出的真太阳时与平太阳时时间的时差，即北京时间等于日晷指出的时刻加15分减时差。

还有两件珍宝是现在安放于南京紫金山天文台的浑仪和简仪。因为没有实拍原件照片，所以直接给出链接如下：简仪、浑仪

北京古观象台是世界著名的古天文台之一。在它建立的前后，世界上也建成了其他一些著名的天文台，如英国的格林尼治天文台，法国的巴黎天文台等。他们都是当时推动世界天文学发展的重要阵地。

1442年：北京古观象台——始建于公元1442年（明正统7年），是明清两代的皇家天文台。从明正统初年到1929年止，古观象台持续天文观测近500年，是世界上现存同期古代天文台中持续观测时间最长的一座天文台。北京古观象台以其悠久的历史、独特的建筑、配套齐全的古天文仪器以及在中西方文化交流中所发挥的巨大作用在国际上久负盛名。

与其同时期的其他古天文台：

1580年：天堡，西方近代第一座大型天文台。1580年第谷·布拉赫主持建成于丹麦的汶岛。

1584年：星堡，第谷为扩大观测规模，在天堡附近建立的又一座天文台。当时尚未发明望远镜，第谷及其助手时用的都是古典天文仪器，如大墙象限仪、六分仪、天球仪等。汶岛的天文台只持续观测到1597年。

1672年：巴黎天文台，1683年全部投入使用，位于法国巴黎。西方建立最早的近代天文台之一。

1676年：格林尼治天文台，位于英国伦敦东南郊，是西方建立最早的近代天文台之一。1884年国际子午线会议聚顶，以通过这座天文台埃里中星仪的子午线为“本初子午线”（即0度经线）。1948年，为远离城市，天文台迁址到英格兰东南部的小镇赫斯特蒙苏，原址改为天文博物馆。

1711年：柏林天文台。

1724年：德里古天文台，位于印度德里市中心，有14件石质或金属结构的巨型天文观测仪器，其功能非常古典。

1839年：俄罗斯普尔科沃天文台。位于圣彼得堡附近的普尔科沃镇，已经是标准的近代圆屋顶结构，装备有当时非常先进的折射望远镜。现称俄罗斯科学院天文台。

1858年：悉尼天文台。澳洲第一座天文台，建于1858年，坐落于澳大利亚悉尼海边一座海拔40米的山上，曾对南部天空的观测发挥了重要作用。1982年改为天文博物馆。

1904年：帕洛玛山天文台，位于美国加州帕洛玛山，1948年建成5.08米口径的反射望远镜，以后近30年中一直是世界最大的天文望远镜。1969年与威尔逊山天文台合并，改成“海尔天文台”（呃，海尔……）

1917年：胡克望远镜，于1917年在加州威尔逊天文台投入使用。口径为2.54米，在其建成后30年里，它一直是世界最大的天文望远镜。

北京建国门附近的天文机构最早可以上溯到元朝。早在1279年，天文学家王珣（竖心旁）、郭守敬就在今建国门西北侧建立了当时世界上最大的天文机构：太史院和司天台，成为北京古观象台最早的源头。公元1421年（永乐十九年），明成祖迁都北京。1442年（正统七年）利用元大都城东南角楼修建观星台，将铜质的浑仪、简仪和浑象放在台上，并在台下修建紫微殿等房屋。1446年（明正统十一年）又增修晷影堂，陈设圭表和漏壶等计时仪器。至此，北京古观象台和附属建筑群大体上具备了今天所见的规模和格局。

1644年清王朝建立之后，朝廷改观星台为观象台，并接受传教士汤若望的建议，改用欧洲天文学的方法计算历书。1669年（康熙八年）比利时传教士南怀仁奏请制造新的天文仪器，经康熙皇帝批准，从1669年至1673年共铸成6架大型青铜天文仪器：黄道经纬仪、赤道经纬仪、地平经仪、象限仪、纪限仪和天体仪。1674年（康熙十三年）6架新天文仪器安装在观象台上开始使用，同时将明代的浑仪、简仪和浑象移至台下。为了说明新仪的结构功能和安装方法，南怀仁组织钦天监官员、天文生等30人撰写了《新制灵台仪象志》。据《仪象考成》记载，清政府于康熙五十二年（1713年）命德国传教士纪理安制造地平经纬仪。1715年（康熙五十四年），纪理安设计并完成了地平经纬仪的制造工作（之前1713年这位仁兄把元代郭守敬制造的简仪当废铜熔毁）。这架巨大的青铜一起将地平经仪和象限仪的功能合二为一，在结构造型上一改中国传统的龙云装饰，完全采用欧洲文艺复兴时期法国的艺术装饰，象限环面的表尺用黄铜制造，嵌入仪器面上；刻度全用阿拉伯数字，不用汉字。1744年（乾隆九年）十月二十七日，乾隆御驾观象台，看到台上的仪器都是西洋的构造和制度，又下令钦天监按照中国传统的浑仪再造一架新的仪器，新仪由当时任职钦天监的传教士戴进贤、刘松龄监制，历经十年，于1754年（乾隆十九年）竣工。乾隆为之命名为玑衡抚辰仪。

此8架铜仪属于古典天文仪器，均以肉眼直接观测，没有安装望远镜系统。

1900年（光绪二十六年），八国联军入侵北京。

当身为连军司令的德军统帅瓦德西率部占领古观象台时，看到台上台下陈放的明清两代的青铜天文古仪时说道：“太美了，太美了！它们都有极高的艺术价值，它们的造型和各台仪器的龙形装饰都是极为完美的。”于是瓦德西在各国占领军的军事会议上提出，将古观象台的明清古仪作为占领军的战利品。

德国强占了明代浑仪、清代的天体仪、玑衡抚辰仪、地平经仪和纪限仪；法国则夺走了明代简仪、清代的赤道经纬仪、黄道经纬仪、地平经纬仪和象限仪。这些在传统文化中被视为皇朝礼器的国之重器，竟被贪婪的西方列强在光天化日之下野蛮地据为己有。法国迫于世界舆论，在1902年归还了所夺仪器；德国掠去的五架古仪，于1901年8月德军大部撤离中国时被装上了德国“波南厅”号运输舰运往德国不来梅港，次年4月又运往波茨坦，按照德皇威廉二世的旨意，五架劫来的中国古仪被安放在了皇家花园前面的橙园草坪。从此，这些被迫背井离乡的中国古仪在异国的土地上苦渡了20个风雨春秋。

地平经纬仪上的弹孔

第一次世界大战结束以后，在巴黎和会上中国作为战胜国之一，提出了将德国掠走的古天文仪器归还中国的要求。《凡尔赛和约》实现了古仪归国的意愿【《凡尔赛和约》第131条规定：“所有1900年及1901年德国军队从中国掠去的天文仪器，在本合约实行后12个月内概行归还中国。所有实行此项归还之举，所需费用，包括拆卸函装、运送北京建设之费用在内，亦由德国担任支付。”】，但这并不意味着帝国主义列强放松了对中国的欺辱和侵略。就在这分《凡尔赛和约》中明文将德国把持的山东主权转让给了日本，由此引发了著名的五四运动。

1921年7月2日，北京《晨报》以“德国还我天文仪器归国”为题对此进行了报道，四条副标题令人回味：“从前是九鼎入秦，现在是完璧归赵 这也算参战的报酬 但不归还山东青岛”。至此十架明清古仪完璧于古观象台。其中八架铜仪复位于台上，明制浑仪安于紫微殿东侧，简仪于西侧。

但，仅仅过了10年，1931年“九一八”事变爆发，日寇展开了对我国的侵略。为了保护文虎，明制的浑仪、简仪、漏壶、圭表、小地平经纬仪和折半天体仪等天文仪器连夜运往南京，台上的8架清制古仪则因为拆装运输的困难未及转移。因此，古观象台的明清古仪再次分离，明制的浑仪、简仪、圭表等至今仍然安放在南京的紫金山上。

• 08年9月北京行记——照片更新版
• 蟹粉小笼已经蒸好