從零建造北宋黑科技，一共分幾步？

水運(yùn)儀象臺。來源 / 微博@么什什

中國國家博物館“古代中國”展區(qū)里，我就站在這里。

與展區(qū)內(nèi)其他展品相比，我似乎顯得有些與眾不同。每位前來參觀的游客，都會在我身旁的藏品說明牌讀到這樣一段白底黑墨的文字：

“水運(yùn)儀象臺。據(jù)《新儀象法要》1:5復(fù)制。”

是的。我并非誕生自遙遠(yuǎn)的古代，而是上世紀(jì)五十年代在中科院與文物局支持下，由新中國的研究員們復(fù)原制作的展示模型。

我的名字，是水運(yùn)儀象臺。英文名“Water-powered Astronomical ClockTower”，直譯“水力天文鐘”。

現(xiàn)在的我的確很年輕。但這并不代表，我沒有一段足以向你講述的傳奇故事。

一/冬至之爭

這個(gè)故事，要從九百多年前講起。遼國上京（今內(nèi)蒙古巴林左旗）的使臣大帳內(nèi)，氣氛似乎有些不同尋常。

“不論如何！今年冬至慶典，一定要以我朝歷法為準(zhǔn)！”

“憑什么？難道我大宋歷法，竟會不及你北朝嗎？”

遼朝館伴使將拳頭砸在桌面，厲聲怒言；對面身披官服的宋朝使者只是一再搖頭，絕不退讓一步。雙方爭執(zhí)不下，帳內(nèi)本就寒冷的空氣仿佛凝固成冰。

這一年是北宋熙寧十年，公元1077年。宋遼兩國自“澶淵之盟”后已相安無事近百年，互稱“兄弟之國”，時(shí)常互通使者以致友好。可一旦事關(guān)本國國體，外交上的擦槍走火依舊時(shí)有發(fā)生。

天文歷法，無論對宋朝還是遼朝，都是關(guān)乎國體與尊嚴(yán)的大事。

按照慣例，宋朝使者出使遼朝后，將在冬至日與遼朝共同舉行慶典。但1077這年，宋朝歷法的冬至日要比遼朝早一日，兩國官員都認(rèn)為本國歷法是正確的，各自堅(jiān)持要在本國歷法的冬至日慶祝。就在雙方爭論不休時(shí)，一個(gè)沉穩(wěn)的聲音響起在眾人耳畔：

“歷法推算但凡有微小的差異，難免會產(chǎn)生或早或晚的不同。就比方說，假定冬至節(jié)氣的起始時(shí)刻在亥時(shí)（21:00-23:00），那冬至日就仍然是當(dāng)天；可如果推算多了一時(shí)半刻，屬于子時(shí)（23:00-次日1:00），冬至日就變成第二天了。故而看似差了一整天，實(shí)則只是歷法推算上的微小誤差所導(dǎo)致罷了。

“依蘇某看，既然兩朝歷法早晚已定，不如各自遵從本朝歷法慶賀冬至。諸位以為如何？”①

說這番話的人名叫蘇頌，字子容。他是備受宋朝士大夫尊崇的德高望重的長者，也是宋朝此次遼國使團(tuán)的核心人物。

蘇頌，福建同安縣（今廈門市同安區(qū)）人，北宋中后期天文學(xué)家、藥物學(xué)家。來源 / 澎湃新聞

這一年，蘇頌五十八歲。

在蘇頌的調(diào)解下，宋遼兩國達(dá)成一致，摩擦得以妥善化解。從遼朝返回宋朝的路上，副使姚麟詢問蘇頌：

“究竟是遼國歷法準(zhǔn)確，還是我朝歷法準(zhǔn)確？”

“其實(shí)是遼國歷法更準(zhǔn)確。”蘇頌回答，“遼國對民間不禁天文，歷法推算往往也更為精準(zhǔn)[10]。但為了國家尊嚴(yán)，我不能因此就順從他們，只好作調(diào)和處置。”

“看來太史局②的天文官們要因此被官家③罰金了。”

蘇頌不答姚麟，只神色凝重地仰頭，望向蒼茫碧空中那輪皓白的冬陽。

二/問儀

歷法不準(zhǔn)確，怎么辦？答案當(dāng)然只有一個(gè)字：改！

如果要評比中國古代改歷最頻繁的朝代，宋朝一定拔得頭籌，沒有之一。這一方面是由于宋朝長久面臨政治、軍事等方面的壓力，在政策上需要占象作為指導(dǎo)，這是宋人的天文思想尚沒有脫離神學(xué)的一面；而另一方面，相較唐及以前，宋人認(rèn)為歷法的誤差應(yīng)當(dāng)歸咎于人為測算，而非盲信“天人感應(yīng)”的災(zāi)異之說，則又體現(xiàn)出他們在天文研究上具有重視規(guī)律、勇于革新的科學(xué)態(tài)度。

中國古代歷法沿革，其中具有重要意義的歷法被標(biāo)為深色。來源 / 上海天文館

在科學(xué)與神學(xué)的交織博弈中，兩宋三百年，歷法改革始終是重中之重。作為朝廷官員，也作為對天文素有研究的學(xué)者，或許很少有人會比蘇頌更清楚歷法的意義與分量。在親眼認(rèn)識到本朝歷法的落后后，他更是為此深深地憂慮。

正如現(xiàn)代需要建造精密的觀測設(shè)備助力天文研究。在宋朝，歷法最終是否準(zhǔn)確、用于推算歷法的天象數(shù)據(jù)是否精確，獲取數(shù)據(jù)的天文儀器同樣是先決條件。

蘇頌和北宋朝廷的目光，一同瞄準(zhǔn)在候臺④放置的渾儀上。

與遼朝冬至之爭后數(shù)年內(nèi)（元豐年間），北宋完成一次大規(guī)模“星口普查”⑤，力圖彌補(bǔ)天文上的不足。九年后的元祐元年（1086），北宋朝廷頒布詔書，命蘇頌

“定奪新舊渾儀”

這一年，蘇頌六十七歲。已滿頭白發(fā)的他沒有絲毫推辭，義無反顧地接受了使命。

他在接受詔命后第一時(shí)間趕赴太史局和翰林天文院⑥，調(diào)取宋以前歷代天文儀器的資料。

他與天文官們熱烈討論。聽聞后者頻頻為數(shù)據(jù)差異而彼此爭執(zhí)，陷入沉思。

圖4 蘇頌的思索。來源 / 紀(jì)錄片《時(shí)間·千年之旅》

他在深夜的書房里點(diǎn)燃孤燈——平生清貧節(jié)儉，他只愿點(diǎn)一盞燈。燈火照亮的有限空間里，蘇頌手指劃過冊冊泛黃的書卷，看到了身前千年。

“漢代張衡倡導(dǎo)渾天說，造‘水運(yùn)渾象’。”蘇頌抄錄，“水運(yùn)渾象使用漏壺水流驅(qū)動儀器，利用漏壺的等時(shí)性，模擬天球的自然推移、運(yùn)轉(zhuǎn)不息。

“唐代一行、梁令瓚等人造‘水運(yùn)渾天’，在張衡基礎(chǔ)上優(yōu)化齒輪傳動結(jié)構(gòu)，并置兩木偶于儀器前，隨儀器轉(zhuǎn)動敲擊鐘鼓，實(shí)現(xiàn)自動報(bào)時(shí)功能。

“本朝初年，巴蜀人張思訓(xùn)造‘太平渾儀’，足有數(shù)層樓規(guī)模。它同樣以水力驅(qū)動、具備精準(zhǔn)的報(bào)時(shí)功能，此外能夠對日月星象進(jìn)行演示。怎奈張思訓(xùn)離世后，儀器機(jī)件斷裂損壞，再沒有人知曉制法了。”

為文獻(xiàn)記載的貧瘠，更為太平渾儀的絕跡，蘇頌嘆息扼腕。與此同時(shí)，一個(gè)前所未有的宏大構(gòu)想點(diǎn)亮在他的腦海。

三/渾天儀象所

渾儀。渾象。報(bào)時(shí)功能。水力驅(qū)動。這些前人遺留的寶貴遺產(chǎn)，是否有可能統(tǒng)合于一臺儀器？

蘇頌決定去尋找答案。

他在朝廷內(nèi)多方走訪，物色能夠幫助自己的人選。不論是否是專業(yè)天文官，不論官職尊卑如何，他都親身訪問考察，很快收獲了一批杰出的天文及工程人才。

就是在這時(shí)，蘇頌遇到了韓公廉。一名吏部的文書小吏。

一名經(jīng)常在夜晚仰望星空，愛好用數(shù)學(xué)算法推算天體運(yùn)行的文書小吏。

“你現(xiàn)在做的事在千百年前，曾是張衡、一行所做的事。”蘇頌對韓公廉說。

“可我只是個(gè)不入流的小官。”韓公廉忐忑地說，“像您這樣才德兼?zhèn)洹涫芄偌乙兄氐拇笕耍瑸槭裁磿x擇我？”

蘇頌藹然一笑，先不回答韓公廉，卻向他詢問起勾股算術(shù)及天文相關(guān)的問題。在回答這些問題時(shí)，韓公廉侃侃而談，仿佛變了一個(gè)人。

“這就是我選擇你的原因。”蘇頌笑道，并將自己整理的前代天文儀器的資料交給韓公廉。

“依據(jù)這些有限的資料，你能否推究出新儀器的制法？”

“請?zhí)K大人允許在下一試。”

正在調(diào)試儀器模型的韓公廉和蘇頌。來源 / 紀(jì)錄片《時(shí)間·千年之旅》

韓公廉沒有讓蘇頌失望。不久，他制造出一臺機(jī)輪小模型，并寫著《九章勾股測驗(yàn)渾天書》一卷。仔細(xì)審閱、詢問之后，蘇頌心下驚喜不已。他告訴韓公廉：

“雖然和古人說法不盡相同，但獨(dú)具巧思。如果按此模型制造實(shí)物，一定有前所未有的獨(dú)到之處。——懇請韓君助蘇某，一臂之力。”⑦

看著面前這位請求自己的白發(fā)蒼蒼的老人，韓公廉的眼眶濕潤了。

“能得蘇大人如此信任。公廉，榮幸之至。”

元祐二年（1087）八月十六日。中秋佳節(jié)剛過，朝廷同意了蘇頌的請求，下詔設(shè)置“詳定元祐渾天儀象所”，進(jìn)行新儀器的專門研制：

鄭州原武縣主簿兼壽州州學(xué)教授王沇之，擔(dān)任儀象臺監(jiān)制。

太史局夏官正周日嚴(yán)；秋官正于太古；冬官正張仲宣。以上人等與韓公廉一同擔(dān)任儀器的制度官。

節(jié)級（唐宋時(shí)武職人員）劉仲景，天文學(xué)生袁惟幾、苗景、張端、侯永和、于湯臣。以上人等負(fù)責(zé)測驗(yàn)日影及漏壺刻度。

都作人員（總管操作的人員）尹清，負(fù)責(zé)統(tǒng)轄、指導(dǎo)儀器籌備。

而蘇頌。用現(xiàn)代的說法，擔(dān)任新儀器的“總工程師”，主持整個(gè)渾天儀象所及新儀器的建造工程。

——故事的序幕自此已籌備就緒。接下來，該是攀登的時(shí)候了。

四/三個(gè)預(yù)言

元祐三年（1088）五月。在蘇頌領(lǐng)導(dǎo)，韓公廉設(shè)計(jì)，團(tuán)隊(duì)成員各司其職、共同推進(jìn)下，渾天儀象所確定了新儀器的基本結(jié)構(gòu)，成功制造出小木樣（木制小模型）。后來，蘇頌在《進(jìn)儀象狀》中這樣描述：

“（我們）兼采歷代儀器長處，收置一臺儀器之中。新儀器呈臺屋狀：臺頂放置渾儀，中層放置渾象，機(jī)輪（報(bào)時(shí)裝置⑧）及水力系統(tǒng)隱藏在下層。全臺均以水力驅(qū)動，同時(shí)帶動渾儀、渾象運(yùn)轉(zhuǎn)，并機(jī)輪上木人的報(bào)時(shí)。”[1]

水運(yùn)儀象臺（東立面）功能結(jié)構(gòu)示意。來源 / 王振鐸《揭開了我國“天文鐘”的秘密——宋代水運(yùn)儀象臺復(fù)原工作介紹》CNKI

以水力驅(qū)動運(yùn)轉(zhuǎn)，放置渾儀、渾象，外形為臺屋。這就是新儀器——“水運(yùn)儀象臺”的名稱由來。

說到這里，有件事我想多提幾句：雖然一般將渾儀與渾象混談為“渾天儀”，但其實(shí)它們是完全不同的兩種儀器。渾儀者，量天之器也。內(nèi)置望筒，形似望遠(yuǎn)鏡鏡筒，管窺蒼天，從而讀取特定天體的坐標(biāo)數(shù)據(jù)。渾象者，象天之器也。現(xiàn)代稱天球儀。外形呈圓球狀，上布星官、河漢、經(jīng)線及天體運(yùn)行度次，可繞天軸旋轉(zhuǎn)，輔助觀測。

明正統(tǒng)渾儀和清末復(fù)制渾象，現(xiàn)藏于南京紫金山天文臺。來源 / 浦航（上圖），筆者攝（下圖）

在北宋時(shí)，太史局只使用渾儀一種儀器，渾象已經(jīng)失傳。蘇頌堅(jiān)持認(rèn)為這并不能嚴(yán)密地觀測天象，于是利用元豐年間的“星口普查”成果，依照前人的描述，硬是重新將渾象復(fù)原了出來。

——別看這位蘇大人待人時(shí)平易親切。一主持起科技工程，他比誰都要“吹毛求疵”，經(jīng)常令渾天儀象所頭痛不已。

蘇頌團(tuán)隊(duì)制作的渾象模型（假想圖）。在明代以前，渾象的天球下半隱于方形木盒（地柜）中，清代受西方影響改為四腳支撐。來源 / 紀(jì)錄片《時(shí)間·千年之旅》

設(shè)計(jì)好基本結(jié)構(gòu)，可以開始制造實(shí)物了吧？

“不！”蘇頌說，“還有幾個(gè)問題沒有解決。”

第一，渾儀操作并不簡便，容易受觀測者能力等因素影響，導(dǎo)致天文官們經(jīng)常為數(shù)據(jù)精度而爭執(zhí)。該如何簡化渾儀的操作？

第二，無論渾儀渾象還是報(bào)時(shí)裝置，都必須以恒速運(yùn)轉(zhuǎn)。如何讓水力系統(tǒng)的驅(qū)動保持恒定？

第三，整座儀器規(guī)模宏大、機(jī)件復(fù)雜，更兼上層渾儀露天放置，長此以往必然被雨水銹蝕。該如何對儀器進(jìn)行保養(yǎng)？

針對這三個(gè)問題，渾天儀象所經(jīng)過商討、測驗(yàn)，再商討，再測驗(yàn)，不知多少輪反復(fù)，終于提出對癥下藥的解決方案。

那是對未來的三個(gè)預(yù)言。

預(yù)言一：為渾儀增加“天運(yùn)環(huán)”，以水力驅(qū)動渾儀，與天行同速，晝夜一周。如此一來，保證望筒筒竅不會脫離天體，相當(dāng)于簡化了操作步驟，也就減小了觀測誤差。

渾儀圖紙及實(shí)物模型。來源 / 王振鐸引蘇頌《新儀象法要》，紀(jì)錄片《時(shí)間·千年之旅》

預(yù)言二：為水力驅(qū)動的核心部件——樞輪，增添一套“天衡”杠桿機(jī)構(gòu)。樞輪水斗接水未滿，天衡阻止其運(yùn)轉(zhuǎn)；水滿，水重超過支撐限度，天衡則放樞輪轉(zhuǎn)過一輻，然后再次阻擋樞輪，開始新一輪擒縱循環(huán)。這個(gè)過程約25秒一次，主管全臺動力的樞輪也因此25秒轉(zhuǎn)過固定幅度。從而保證儀器運(yùn)轉(zhuǎn)接近于恒速。[27]

樞輪及天衡圖紙。來源 / 王振鐸引蘇頌《新儀象法要》

康布里奇復(fù)原天衡系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖。來源 / 陸敬嚴(yán)錢學(xué)英《新儀象法要譯注》

天衡如何控制樞輪運(yùn)轉(zhuǎn)。來源 / 紀(jì)錄片《時(shí)間·千年之旅》

預(yù)言三：在渾儀上方增設(shè)“板屋”。板屋屋板南北各九塊，可隨時(shí)拆卸。如此既保護(hù)了儀器，又便于隨時(shí)觀測。可謂一舉兩得。

水運(yùn)儀象臺臺體圖及實(shí)物模型（上隔局部）。來源 / 王振鐸引蘇頌《新儀象法要》微博@么什什

我之所以將這三個(gè)解決方案稱為預(yù)言，是因?yàn)樗鼈儾粌H延續(xù)到了現(xiàn)代，而且在不同領(lǐng)域里為人所耳熟能詳：

望遠(yuǎn)鏡轉(zhuǎn)儀鐘。鐘表錨狀擒縱器。天文臺活動圓頂。

聽說，英國的李約瑟博士曾這樣推測：“中國傳統(tǒng)的天文鐘，似乎是中世紀(jì)晚期歐洲機(jī)械鐘的直系祖先。”[26]

小木樣送交尚書省檢驗(yàn)的半年后，元祐三年（1088）十二月，新儀器大木樣制作完工。閏十二月，宋哲宗下詔，再次對儀器進(jìn)行試驗(yàn)。

元祐四年（1089）三月，相關(guān)官員稟告：“臣等經(jīng)過校驗(yàn)，認(rèn)為新儀器的運(yùn)行與天行相合。”新儀器正式進(jìn)入實(shí)物建造階段。

元祐五年（1090），新儀器水力系統(tǒng)制造成功，臺屋建成。渾儀和渾象即將開始用銅鑄造……

五/追天

我的名字，是水運(yùn)儀象臺。我真正的生年是北宋元祐七年，公元1092年。

李約瑟假想的水運(yùn)儀象臺，克里斯琴森（John Christiansen）繪制。

來源 / https://baijiahao.baidu.com/s?id=1736415975481322729&wfr=spider&for=pc

自元祐元年詔命頒布起，已經(jīng)過去整整七年。我記得這七年里，韓公廉是怎樣精益求精地制作我的木制模型；記得劉仲景是如何在烈日下為我樹立高表；記得袁惟幾等學(xué)生們是如何不厭其煩地記錄漏壺刻度，為我進(jìn)行一遍又一遍的調(diào)試。

我當(dāng)然也記得。無數(shù)個(gè)夜晚，蘇頌登上我的臺頂，在渾儀前仰看繁星。我為他年事已高無法好好休息而擔(dān)憂，可他告訴我，他從小就覺淺，三更躺下，五更就睡不著了。在無眠的夜幕下看星星，是他一直以來的習(xí)慣。

“還記得一開始接到詔命時(shí)，連我自己都心懷忐忑，擔(dān)憂無法完成陛下交給我的重任。畢竟我雖然對歷法素有研究，但對于天文儀器，我的了解可是要比張衡、一行、沈存中（沈括）他們差遠(yuǎn)了。真是書到用時(shí)方恨少啊。”

可你依舊做到了。我心想。沒有什么比“做到”更能證明一切。

“幸運(yùn)的是，老夫做到了。”蘇頌好像聽到了我，笑道，“此后，我也能放心些了。”

放心什么？我問。

“放心天下百姓從此有更精準(zhǔn)的歷法以佐農(nóng)事。放心國君從此能夠準(zhǔn)確察知天時(shí)，考正得失，以布民政。”

同年，皇居卿《觀天歷》頒布，其中部分吸收了蘇頌的研究成果。

同年六月十四日，朝廷下詔，命諸位宰輔大臣對我進(jìn)行審閱。在蘇頌指揮下，天河流水，一瀉千里；樞輪翻轉(zhuǎn)，井然有序；木人報(bào)刻，晝夜如一；渾儀仰觀明星千百，渾象東升西入，周而復(fù)始。虛無而一去不返的時(shí)間，在此擁有了形體與求索的重量。

圖16銀河下的水運(yùn)儀象臺。來源 / AI

在與北宋現(xiàn)有天文儀器的對比檢驗(yàn)中，我得到的觀測數(shù)據(jù)精度最高，是當(dāng)時(shí)最嚴(yán)密、最精準(zhǔn)的天文儀器。[24]

不久，蘇頌因事被記恨者攻訐，遂辭去宰輔之職，以老病為名請求致仕（退休）。朝廷不準(zhǔn)，將他外放地方。后來蘇頌再三告老，朝廷拗不過他，終于準(zhǔn)許他歸還京口（今江蘇鎮(zhèn)江），與家人安度晚年。

離開京城的那年，蘇頌七十四歲。

我再也沒有見過他。

六/星光

雖然沒有了領(lǐng)頭人，但渾天儀象所還在。有時(shí)候我會在他們?yōu)槲姨硭畷r(shí)，聽說蘇頌后來的事情。

“蘇大人在山麓下購置了一塊窄地，與兄弟兒女同居，怡然自樂哩。——還能因?yàn)槭裁矗K大人為官素來清廉，哪有買豪華府邸的存款？聽說他家的房舍簡陋到只能遮蔽風(fēng)雨，那么大的百口之家，每回吃飯葷菜只有一道哩！”

“我近來聽說，蘇老師就算退休了，也日日讀書不輟。他還會在晴朗的夜晚仰觀天象，將孫輩叫到院子里，在他們背上指畫星辰，教授他們天文知識。”

“蘇老師寫信告訴我，他近來在重修《新儀象法要》，希望我們儀象所能代他將書交給朝廷。”

《新儀象法要》，最初是大木樣建成時(shí)蘇頌為我撰寫的“設(shè)計(jì)說明書”。當(dāng)時(shí)的我并不明白蘇頌為什么退休了還要孜孜不倦地重修它，也并不知道，這部書對于我而言意味著什么。

圖17《新儀象法要》書影。來源 / 中國國家博物館

終于有一天，我聽說了蘇頌離世的消息。直到現(xiàn)在我依舊記得很清楚，那是建中靖國元年（1101）夏至的次日。

我聽說北歸途中的蘇東坡為蘇頌撰文致哀，自豪地表示他無愧于與蘇頌這樣高尚的人做同宗摯友。

我聽說蘇頌在臨終前依舊在給剛上任不久的宋徽宗寫信，勸告他做一個(gè)好皇帝，表達(dá)自己對國家和百姓的深切祝愿。

而我，只能按照他的期盼井然運(yùn)轉(zhuǎn)，讓機(jī)輪上的木人們敲響鐘鼓，試圖將這聲音傳到更遠(yuǎn)的地方；在晴夜里讓渾儀追逐星光，渴望從星光里再次見到他的笑容。

我雖然是追逐蒼天、銘刻時(shí)間的儀器。但，我終究無法超越時(shí)間。

蘇頌離世后26年，靖康之變。金人攻入汴京，摧毀合臺，將我拆解并運(yùn)回金國，但卻無法將我重新組裝。而宋朝皇室南渡后，找到蘇頌的兒子蘇攜，研究蘇頌遺書，試圖將我再度復(fù)原。怎奈也沒有結(jié)果。

再后來，朝代幾度興衰更迭，“水運(yùn)儀象臺”也不可避免地化作歷史的一捧黃沙、一個(gè)傳說、一個(gè)謎團(tuán)。

難道故事就這樣戛然而止了嗎？

還會有人記得我嗎？還會有人再次聽到我，看到我嗎？

“會。”冥冥中，一個(gè)聲音堅(jiān)定地回答。

那是蘇頌的聲音。

“天行有常，世事難料，沒有誰能看到身后百年。張衡的水運(yùn)渾象失傳了。一行、梁令瓚的水運(yùn)渾天失傳了。梁朝皇宮的渾象失傳了。三國葛衡的渾天象失傳了。張思訓(xùn)的太平渾儀自機(jī)件損壞，也沒有人能讓它‘死而復(fù)生’。我雖然無法守望你千秋萬代，但絕不會讓你也步了前代渾儀的后塵。我會明明白白地告訴后世：你曾在星光之下怎樣精彩地存在過。

“帶著我的祝愿，超越時(shí)間，代我去未來看看吧。”

七/謎底

我再度醒來，是一個(gè)荷花盛開的夏日。

喚醒我的人滿含激動地告訴我，他叫王振鐸，是一名文博與科技史家。現(xiàn)在的我已經(jīng)不再是王朝觀天使用的天文儀器，但卻擁有了一項(xiàng)更加重要的使命：作為博物館展品，向新中國的人們講故事。

之后，依舊一頭霧水的我被送到了中國歷史博物館（中國國家博物館的前身）。我看到許許多多身著短裝的人在我面前來來往往，將驚奇地目光投向我，與同伴指指點(diǎn)點(diǎn)。在導(dǎo)游和煦的講解聲里，我逐漸明白了一切。

二十世紀(jì)，蘇頌為我撰寫的《新儀象法要》受到世界各地科技史家的關(guān)注。書中五十余幅精致的機(jī)械及零件制圖、以十一世紀(jì)實(shí)際觀測為依據(jù)繪制的全天星圖⑨，以及九百年前對類似錨狀擒縱器、轉(zhuǎn)儀鐘、天文臺活動圓頂?shù)冉Y(jié)構(gòu)的記述，令學(xué)者們驚嘆不已。那位英國的李約瑟（Joseph Needham）博士更是先后兩次將《新儀象法要》合譯為英文，在他的巨著《中國科學(xué)技術(shù)史》中，足有二十余處他毫不吝惜的筆墨與贊美。

李約瑟的贊美。

人們開始重新看到我。

1958年，在故宮博物院、中央自然博物館、中國科學(xué)院自然科學(xué)史研究室等多方協(xié)助下，王振鐸團(tuán)隊(duì)依據(jù)《新儀象法要》，成功制作出我的1:5模型。這是世界上首次實(shí)現(xiàn)對我的復(fù)原。

“到（1958年）6月1日，這個(gè)復(fù)原模型經(jīng)過反復(fù)試驗(yàn)，才最后發(fā)現(xiàn)了它的運(yùn)轉(zhuǎn)規(guī)律，水輪能轉(zhuǎn)動起來，這樣，世界上最早天文鐘的秘密終于被我們揭開了。”王振鐸在文章中這樣回憶。

水運(yùn)儀象臺1:5復(fù)原模型照片。來源 / 王振鐸《揭開了我國“天文鐘”的秘密——宋代水運(yùn)儀象臺復(fù)原工作介紹》CNKI

這之后，越來越多的人對我產(chǎn)生好奇，試圖實(shí)現(xiàn)我的復(fù)原。

1961年，英國的康布里奇（John H. Combridge）制作了水運(yùn)儀象臺擒縱機(jī)構(gòu)的復(fù)原模型。后來他還為倫敦科學(xué)博物館（Science Museum, London）復(fù)原了全臺模型，并制作了樞輪和擒縱機(jī)構(gòu)的1:2模型，后者陳列在英國利物浦市博物館（Liverpool City Museum）和美國的時(shí)間博物館（Time Museum）。

圖20 康布里奇復(fù)原的水運(yùn)儀象臺模型。來源/ 張柏春 張久春《水運(yùn)儀象臺復(fù)原之路:一項(xiàng)技術(shù)發(fā)明的辨識》CNKI

1988年，蘇頌的故鄉(xiāng)福建同安縣（今廈門同安區(qū)）委托陳延杭和陳曉制作我的1:8模型，后陳列在蘇頌科技館。

1993年，臺灣省臺中自然博物館首次按照1:1比例實(shí)現(xiàn)我的復(fù)原。

1997年，日本精工舍株式會社用四年時(shí)間，成功制作1:1比例的水運(yùn)儀象臺。我自此成為長野縣諏訪湖“儀象堂”時(shí)間科學(xué)館的重要展品。

矗立在下諏訪町“儀象堂”中庭的水運(yùn)儀象臺。來源 / 劉幸宇《水運(yùn)儀象臺——中日文化交流的紐帶》網(wǎng)易

2011年，崔海玉、鐘耘我團(tuán)隊(duì)為廈門同安區(qū)蘇頌紀(jì)念園建造出1:1比例水運(yùn)儀象臺，六年后，又將同樣比例的我建造并展出于開封市博物館……

開封博物館展出的1:1水運(yùn)儀象臺。

來源 / http://mbd.baidu.com/newspage/data/dtlandingsuper?nid=dt_5195946853076430164

現(xiàn)如今，我的身影遍布世界各地，接受著天南海北的朋友們對我的驚奇注目與議論紛紛。

我實(shí)現(xiàn)了蘇頌對我的愿望。但悄悄告訴你，其實(shí)我也有自己的愿望。

我聽說2016年9月25日，在貴州的莽莽大山深處，有座被稱作“中國天眼”的大射電望遠(yuǎn)鏡正式落成，是現(xiàn)在世界上規(guī)模最大的單口徑射電望遠(yuǎn)鏡。

如果可以，我想去見見它，和它聊聊天。我會告訴它中華民族曾經(jīng)是怎樣仰望星空，而它或許會向我分享與世界攜手聽到的，來自宇宙深處的低吟與謎底。

西方的普賴斯曾這樣贊美重錘時(shí)鐘。我想將他的話略作修改，送給“中國天眼”，送給南仁東和蘇頌，送給所有追逐星海的天文儀器和它們的建造者們。

——“你們是從天文學(xué)世界降臨的天使。”

銀河下的“中國天眼”。來源 / 新華社

作者簡介 /

溯之，南信大天文協(xié)會科普部前成員，持續(xù)成長的現(xiàn)科普工作者、科普撰稿人。天文愛好者，科學(xué)史愛好者。熱愛中西方各文明天文學(xué)史，熱愛科普創(chuàng)作，致力于撰寫嚴(yán)謹(jǐn)與趣味兼具的科普作品。很榮幸與你一同踏上溯流星漢燦爛的旅程。

注釋 /

①關(guān)于遼宋冬至之爭，南宋李燾《續(xù)資治通鑒長編》（卷二百八十四）載：“故事，使北者冬至日與北人交相慶。是歲本朝歷先契丹一日，契丹固執(zhí)其歷為是。（蘇）頌曰：‘歷家算術(shù)小異，則遲速不同。謂如亥時(shí)節(jié)氣當(dāng)交，則猶是今夕；若踰刻，則屬子時(shí)，為明日矣。或先或后，各從本朝之歷可也。’北人不能屈，遂各以其日為節(jié)。”

②太史局：據(jù)《宋史·職官志》：“太史局掌測驗(yàn)天文、考定歷法。”即負(fù)責(zé)天文歷法的觀測、記錄和推算工作。

③官家：宋朝官員非正式場合對當(dāng)朝皇帝的稱呼。

④候臺：宋代的“天文觀測站”，用于放置渾儀等大型天文儀器以實(shí)施觀測。

⑤北宋的“星口普查”：北宋進(jìn)行過多次大規(guī)模恒星位置觀測，其中一次發(fā)生在元豐年間（1078-1085），稱為“元豐測驗(yàn)”。研究表明，蘇頌《新儀象法要》中的全天星圖就是根據(jù)元豐測驗(yàn)的成果進(jìn)行繪制，精度相較前代星圖顯著提升。此外，南宋蘇州石刻天文圖上的二十八宿宿度值也與元豐測驗(yàn)相同，可見其對中國古天文發(fā)展的深遠(yuǎn)影響。

⑥翰林天文院：宋代特別重視天文觀測，除太史局外，另設(shè)有翰林天文院這一天文機(jī)構(gòu)。翰林天文院與太史局同時(shí)進(jìn)行觀測，并將觀測結(jié)果相互比較檢查，以確保數(shù)據(jù)準(zhǔn)確。但據(jù)沈括記載，因兩處官員常常私下溝通數(shù)據(jù)，這一用意在具體實(shí)施中并沒有達(dá)到理想的效果。

⑦韓公廉生平不詳，史料中關(guān)于他的記載寥寥無幾。好在蘇頌的《進(jìn)儀象狀》詳實(shí)記錄下了韓公廉為設(shè)計(jì)水運(yùn)儀象臺所付出的才華與努力：“臣（指蘇頌自己）昨訪問，得吏部守當(dāng)官韓公廉通《九章算術(shù)》,常以鉤股法推考天度。……若通此術(shù)，則天數(shù)從可知也。因說與張衡、一行、梁令瓚、張思訓(xùn)法式大綱，問其可以尋究依仿制造否？其人稱：若據(jù)算術(shù)案器，象亦可成就。既而撰到《九章鉤股測驗(yàn)渾天書》一卷，并造到木樣機(jī)輪一坐。臣觀其器，范雖不盡如古人之說，然激水運(yùn)輪亦有巧思。若令造作，必有可取。”韓公廉的智慧令人咋舌驚嘆，而蘇頌更不愧是一位善于發(fā)現(xiàn)人才、敢于委用人才的超級伯樂。

⑧水運(yùn)儀象臺的報(bào)時(shí)裝置：由一組平行于地面的同軸輪系組成，輪周均勻分布或操鐘鼓、或持木牌的小木人。每到相應(yīng)時(shí)刻，木人轉(zhuǎn)至儀象臺南面底層的木閣前，時(shí)初搖鈴、刻至擊鼓、時(shí)正叩鐘，并由對應(yīng)木人持舉上書具體時(shí)間的木牌，從而進(jìn)行報(bào)時(shí)。儀象臺報(bào)時(shí)裝置的功能與古代鐘鼓樓類似，區(qū)別在于不假人力，完全由水力自動實(shí)現(xiàn)。

⑨蘇頌星圖：這是保存在《新儀象法要》中的全天星圖，用于制作渾象、輔助觀測。在中國星圖史上，歷來有“橫圖”與“圓圖”兩種畫法，但由于天球呈立體球形，兩種畫法都存在變形的情況。故而唐初時(shí)，就已經(jīng)出現(xiàn)橫、圓相結(jié)合的畫法（如敦煌星圖）。蘇頌星圖更進(jìn)一步，用橫圖繪制赤道附近星官，圓圖則以赤道為界繪圖兩幅，分別繪制南北天球星官，橫圖與圓圖互為參照，結(jié)合使用。從而保證對全天星官的準(zhǔn)確記錄。對此，李約瑟在研究了世界各國星圖后曾表示：“看來結(jié)論應(yīng)該是這樣的：在歐洲文藝復(fù)興以前，可以和中國天圖制圖傳統(tǒng)相提并論的東西，可以說是很少、甚至簡直就沒有。”（《中國科學(xué)技術(shù)史·天學(xué)卷》）

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本文轉(zhuǎn)載自《中國國家天文》微信公眾號

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