渾天儀

渾天説是中國古代的一種重要宇宙理論，認為“渾天如雞子，天體圓如蛋丸，地如雞中黃”，天內充滿了水，天靠氣支撐着，地則浮在水面上。渾儀和渾象是反映渾天説的儀器，即是“物化”和“渾天説”。 ^[2] 

渾天儀是渾象和渾儀的總稱。

渾象的構造是一個大圓球上刻畫或鑲嵌星宿、赤道、黃道、恆隱圈、恆顯圈等，類似天球儀。 ^[1] 

渾儀是一觀測儀器，內有窺管，亦稱望管，用以測定昏、旦和夜半中星以及天體的赤道座標，也能測定天體的黃道經度和地平座標。渾儀由早期四遊儀和赤道環組成。

從漢代到北宋渾儀增加了黃道環、地平環、子午環、六合儀、白道環、內赤道環、赤經環等。北宋的沈括取消白道環、改變一些環的位置。元代郭守敬取消了黃道環，並把原有的渾儀分為兩個獨立的儀器：簡儀和立運儀。

中國天文學發展的歷史是悠久的。到漢代已有蓋天、宣夜和渾天等學派。蓋天説認為，天如蓋，蓋心是北極，天蓋左旋，日月星辰右轉。宣夜説認為天無定形，日月星辰“自然浮生虛空之中”，並不附着於“天體”之上。渾天説認為天如蛋殼，地如蛋黃，天地乘氣而立，載水而行。

宣夜説後來失傳了，蓋天、渾天兩説並行，競相爭鳴，比較科學的渾天説漸佔上風。同時，觀測天象的儀器也不斷出現，如武帝時落下閎製造了渾天儀，宣帝時耿壽昌又造了渾天儀，和帝時崔瑗的老師賈逵更製造了黃道銅儀。 ^[1] 

張衡繼承和發展了前人的成果。任太史令後，他更加勤奮地“研核陰陽”，終於“妙盡璇璣之正”。元初四年（公元117年），一件成就空前的銅鑄渾天儀，被張衡造了出來。渾天儀主體是幾層均可運轉的圓圈，最外層周長一丈四尺六寸。各層分別刻着內、外規，南、北極、黃、赤道，二十四節氣，二十八列宿，還有“中”、“外”星辰和日、月、五緯等等天象。儀上附着兩個漏壺，壺底有孔，滴水推動圓圈，圓圈按着刻度慢慢轉動。於是乎各種天文現象便赫然展現在人們眼前。這件儀器被安放在靈台大殿的密室之中。夜裏，室內人員把某時某刻出現的天象及時報告給靈台上的觀天人員，結果是儀器上、天上所現完全相符。

銅儀的兩側附有玉虯（龍）各一，吐水入壺，左為夜，右為晝。壺上分別立着金銅仙人和胥徒，“皆以左手抱箭，右手指刻，以別天時早晚”。更有妙者：台階下還有內裝機關與兩壺相聯的瑞輪、莢，靠着滴水的推動，依照月亮出入圓缺的變化，不停地旋轉開合，表示着朔、望、弦、晦等日期，有如活動日曆一般，可見這件渾天儀及其附器，與近世的假天儀有許多相似之處。

在此儀誕生的前一年，張衡先用竹篾製成一個模型，名曰“小渾”，進行了一系列的試驗和校正，然後才鑄作大儀。渾天儀是張衡血汗的結晶。他接着寫了《渾天儀圖注》和《漏水轉渾天儀注》兩本説明書，又撰成《靈憲》一部，繪製《靈憲圖》一份。 ^[1] 

西漢末揚雄（公元前58年—18年）《法言·重黎》篇裏寫道：“或問渾天。曰落下閎營之，鮮于妄人度之，耿中丞象之。” ^[2]