渾天儀，是渾儀和渾象的總稱。渾儀是測量天體球面坐標(biāo)的一種儀器，而渾象是古代用來演示天象的儀表。渾儀和渾象是反映渾天說的儀器。

渾天儀發(fā)明者據(jù)說是我國漢朝西漢時(shí)期的落下閎，漢朝東漢時(shí)期偉大的科學(xué)家張衡進(jìn)行改進(jìn)。中國現(xiàn)存最早的渾天儀制造于明朝，陳列在南京紫金山天文臺(tái)。

理論背景

渾天說是中國古代的一種重要宇宙理論，認(rèn)為“渾天如雞子，天體圓如蛋丸，地如雞中黃”，天內(nèi)充滿了水，天靠氣支撐著，地則浮在水面上。渾儀和渾象是反映渾天說的儀器，即是“物化”和“渾天說”。

組成構(gòu)造

渾天儀是渾象和渾儀的總稱。

渾象的構(gòu)造是一個(gè)大圓球上刻畫或鑲嵌星宿、赤道、黃道、恒穩(wěn)圈、恒顯圈等，類似天球儀。

渾儀是一觀測儀器，內(nèi)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坐標(biāo)，也能測定天體的黃道經(jīng)度和地平坐標(biāo)。渾儀由早期四游儀和赤道環(huán)組成。從漢代到北宋渾儀增加了黃道環(huán)、地平環(huán)、子午環(huán)、六合儀、白道環(huán)、內(nèi)赤道環(huán)、赤經(jīng)環(huán)等。北宋的沈括取消白道環(huán)、改變一些環(huán)的位置。元代郭守敬取消了黃道環(huán)，并把原有的渾儀分為兩個(gè)獨(dú)立的儀器：簡儀和立運(yùn)儀。

歷史發(fā)展

渾象

歷史上最早記載制造渾象的西漢宣帝時(shí)的大司農(nóng)中丞耿壽昌。他把從渾天說認(rèn)識(shí)到的天球形象化地表現(xiàn)出來，可見渾象的大體形狀應(yīng)該是個(gè)大圓球，在球上布列了許多星辰，大圓球的旋轉(zhuǎn)就表演出天象的變化。

有關(guān)渾象的最早記載為東漢張衡的《渾天儀圖注》。張衡在前人制造渾象的基礎(chǔ)上也制作了一架水運(yùn)渾天儀（又叫“漏水轉(zhuǎn)渾天儀”，），實(shí)際上就是一個(gè)渾象。

三國時(shí)陸績、王蕃，南北朝時(shí)錢樂三，唐代一行、梁令瓚，元代郭守敬等都曾制造過渾象，而且都同水力和機(jī)械聯(lián)系在一起，以取得與天球的周日轉(zhuǎn)動(dòng)同步的效果。

渾儀

中國渾儀的發(fā)明大約是在公元前四世紀(jì)至公元前一世紀(jì)之間（即戰(zhàn)國中期至秦漢時(shí)期）。

約公元前3世紀(jì)，希臘人制造了西方最早的渾儀。

史籍記載渾儀的制造始于漢落下閎。他是蜀郡人，漢武帝時(shí)應(yīng)召到京師長安參與制訂《太初歷》。落下閎以他制造的渾儀觀測天象，測定了二十八宿的距度、五大行星的運(yùn)動(dòng)情況等等，為制定《太初歷》取得了第一手資料。渾儀并不是落下閎最先發(fā)明的，他說：年輕的時(shí)候就能做這種儀器，那時(shí)只根據(jù)尺寸制作而已。用這架只有赤道坐標(biāo)的儀器來度量太陽月亮的運(yùn)動(dòng)，發(fā)現(xiàn)兩者的運(yùn)動(dòng)都不均勻，這同西漢天文學(xué)家們的想法不同，于是大家都在找原因，后來發(fā)現(xiàn)，日月的運(yùn)動(dòng)都是沿黃道的（當(dāng)時(shí)月亮依白道而行的認(rèn)識(shí)還未達(dá)到），它們即使在黃道上均勻運(yùn)動(dòng)，以赤道來度量當(dāng)然就是不均勻的了。

公元104年，東漢和帝下令賈逵另制一架儀器，用來測量日月的運(yùn)動(dòng)，他在渾儀上增設(shè)了黃道環(huán)，以黃道來測量日月運(yùn)動(dòng)，這就是我國歷史上第一架黃道銅儀。

賈逵用他的黃道銅儀來測量日月的運(yùn)動(dòng)，發(fā)現(xiàn)太陽的運(yùn)動(dòng)顯得均勻了（其實(shí)也應(yīng)該是不均勻的，因他的儀器精度不夠，當(dāng)時(shí)也沒有這樣的認(rèn)識(shí)），而月亮的運(yùn)動(dòng)仍是不均勻的。賈逵根據(jù)自己的實(shí)際觀測，得出結(jié)論：月亮的運(yùn)動(dòng)是不均勻的。這一發(fā)現(xiàn)是改進(jìn)儀器得到的第一個(gè)結(jié)果，它導(dǎo)致了歷法的進(jìn)步，也豐富了人們對天體運(yùn)動(dòng)的知識(shí)，為以后太陽運(yùn)動(dòng)不均勻的發(fā)現(xiàn)打下了思想基礎(chǔ)。

唐代，由天文學(xué)家李淳風(fēng)設(shè)計(jì)了一架比較精密完善的渾天黃道儀。

由于渾儀的圈環(huán)過于復(fù)雜、遮掩天區(qū)，影響觀測，沈括取消白道環(huán)并改變一些環(huán)的位置。

元代郭守敬取消了黃道環(huán)，并把渾儀分為兩個(gè)獨(dú)立的儀器：簡儀和立運(yùn)儀。

典籍記載

西漢末揚(yáng)雄（公元前58-18年）《法言·重黎》篇里寫道：“或問渾天。曰落下閎營之，鮮于妄人度之，耿中丞象之?！?/p>