5 現代的天文館用光電子技術呈現天體的運行情況，其實宋代就有了這樣的天文儀器，它是什么樣的？

很多人都見過天文館內巨大的穹頂式銀幕。銀幕上完全重現了太空的真實場景，那些恒星、流星以及其他各種各樣的天體在各自的軌道上穿梭、運動，讓人們不由得感嘆宇宙的神奇。其實，早在宋代，人們就用儀器來模擬天象了。他們是怎么做到的呢？

這種儀器叫做水運儀象臺，是用來呈現天體的運行情況的一種天文儀器。水運儀象臺能形象、立體地演示天象的變化，類似現在的3D展現。水運儀象臺的設計者叫蘇頌，他被稱為“宰相科學家”，和著名政治家王安石是同榜進士，在宋仁宗、英宗、神宗、哲宗、徽宗五朝為官。蘇頌精通天文和醫學，同時還是一位發明家。1088年，蘇頌在京城汴梁制成了水運儀象臺，在當時引起了轟動。

這臺儀器廣泛吸收了在此之前各種天文儀器的精華，并靈活運用了民間機械設備―水車、桔槔（jié gāo，俗稱“吊杵”，是一種原始的井上汲水工具）、凸輪和天平等，融渾儀、渾象和報時為一體，簡直就是一個自動化的天文臺。

從外觀上看，水運儀象臺是底座為正方形，下部寬、上部略窄的木質建筑。它高約12米，底寬約7米，共分作3大層。上層是一個露天的平臺，放著觀測日月星辰位置的渾儀。渾儀上面覆蓋著9塊木板屋頂，可隨意開閉，能多角度、多方位地觀察運行中的恒星。中層放置渾象，渾象由東向西轉動，一晝夜轉動一圈，表現星辰起落的變化。下層包括報時裝置和儀器的動力裝置。報時裝置為5層可自動開關的木閣，木閣中各有1個木人，到了報點時刻，門內的木人就會準時出來報時。不用擔心這個自動裝置的動力，它的發明者匠心獨運，在木閣后面放置著高精度的漏壺、漏刻與機械傳動裝置，漏壺中的水沖動機輪，驅動傳動裝置，循環往復。只要有水，整個儀器就能持續有效地運行。

北宋水運儀象臺復原圖

蘇頌依據這套儀器實測、繪制了兩套星圖，繪星1460顆，達到了當時世界上的最高水準。遺憾的是，1127年北宋滅亡，水運儀象臺被金兵毀壞。蘇頌為水運儀象臺所作的設計說明書《新儀象法要》卻流傳了下來?！缎聝x象法要》圖文并茂，以圖為主，詳細展示水運儀象臺總體以及各部分的結構，并且均附有文字說明。據此，中國歷史博物館曾復原出了水運儀象臺的模型，雖未能重現它的所有功能，但現代的人們還是有幸能一睹水運儀象臺的風采。