¿Para qué se utilizan las esferas armilares y los meteorómetros?
Hou Fengyi estudia la dirección del viento, la velocidad del viento y la meteorología.
Todos fueron inventados por Zhang Heng.
Aquí empiezo el tema:
Zhang Heng no sólo completó la teoría "huntiana", sino que también desarrolló un nuevo instrumento para observar los fenómenos celestes: la Esfera Armilar en Luoyang en el año 117 d.C. . Este es el primer instrumento astronómico a gran escala del mundo impulsado por agua. ?
El lugar donde Zhang Heng observó fenómenos astronómicos se llama Lingtai, que se encuentra al sur de la Puerta de Pingchang en Luoyang que era el observatorio en ese momento. El director general aquí es Lingtaicheng, que está subordinado a Taishi Ling. Hay más de 40 personas esperando el tiempo, el tiempo, el sol, las estrellas. La organización es grande y la división del trabajo es buena. Zhang Heng aprovechó esto y realizó una gran cantidad de observaciones, investigaciones y experimentos. En el año 116 d. C. (el tercer año del emperador Yuan de la dinastía Han del Este), hizo por primera vez un modelo de la esfera armilar, llamada esfera armilar pequeña.
Como se puede ver en las notas sobre la esfera armilar, la pequeña esfera armilar es una bola de madera más pequeña que la esfera armilar. Primero dibuja un círculo máximo en la esfera como ecuador y luego úsalo como eclíptica para dibujar un círculo máximo con un ángulo de 24 grados, que se divide en 365 en el ecuador amarillo. escala, todo comenzando en el solsticio de invierno. ¿En el Polo Norte ecuatorial y su punto de colisión (es decir, el Polo Sur), se utiliza cada aguja? Un agujero sirve como cada extremo del eje de rotación de la esfera. Toma una vara de bambú larga y haz un agujero en el centro de cada extremo para que la distancia entre los dos agujeros sea igual a la mitad de la longitud del arco de la bola. Alinee los dos agujeros de la vara de bambú con los polos norte y sur e inserte la vara de bambú en la bola. En este momento, la línea que conecta los dos agujeros de la vara de bambú debe ser consistente con la bola, porque la distancia desde el Polo Norte hasta el centro del agujero del Polo Sur es exactamente igual a 182 5. Corta la mitad de la brocheta de bambú a lo largo de la línea media de modo que la línea media sea exactamente la línea que conecta los agujeros en ambos extremos de la brocheta de bambú. A partir del solsticio de invierno, mueva la línea central de la caña de bambú cada grado a lo largo del ecuador y lea el grado en que se cruza con la eclíptica cada vez, de modo que por cada grado que aumente el ecuador, el grado de la eclíptica se convierta en un grado. más o menos. Este número es el número de veces que el ecuador amarillo avanza y retrocede. Cuando la tasa de aumento de los grados ecuatoriales es mayor que la tasa de aumento de los grados eclípticos, es un conteo múltiple y progresivo; por el contrario, menos es un conteo recíproco; Este es el registro más antiguo y detallado del método específico para medir el avance y retroceso del ecuador de la eclíptica en la antigua China. ?
Una vez fabricado el modelo de la pequeña esfera armilar, se utiliza como precisión experimental y luego se vierte en un instrumento formal de cobre. Bajo la cuidadosa operación de Zhang Heng, requirió mucho esfuerzo. Después de más de un año de arduo trabajo, este instrumento finalmente se fabricó con éxito. Debido a que este instrumento fue fabricado según la teoría de la esfera armilar, Zhang Heng llamó al modelo de bambú "Xiaohun" y al modelo de cobre "esfera armilar". El astrolabio de Zhang Heng es similar a los astrolabios falsos modernos en muchos lugares, pero los astrolabios falsos modernos son, por supuesto, mucho más precisos que él.
La esfera armilar realizada por Zhang Heng se basa en el principio de la esfera armilar. Su forma es algo esférica, equivalente a la esfera celeste actual. La esfera armilar está dividida en dos capas, la interior y la exterior. Cada capa puede girar. Hay un eje de hierro en el medio que pasa por el centro de la esfera. La dirección del eje es la dirección de rotación de la Tierra. Hay dos puntos de intersección donde el eje hace contacto con la esfera, a saber, el Polo Norte y el Polo Sur en la esfera celeste. La mitad de la bola está oculta debajo del horizonte y la otra mitad está expuesta sobre el horizonte. Hay 28 constelaciones y otras estrellas en la superficie esférica. Hay círculos eclípticos y círculos ecuatoriales en la superficie esférica. Forman un ángulo incluido de 24 grados y tienen 24 términos solares respectivamente. A juzgar por el solsticio de invierno (el solsticio de invierno era el comienzo del año en la antigüedad), ¿dividir este círculo en 365? grados, y cada grado se subdivide en cuatro pequeños cuadrados. Hay dos círculos fuera de la esfera, uno es el horizonte y el otro es el círculo del meridiano. La circunferencia del círculo exterior es de un pie cuatro pies seis pulgadas. El eje celeste se apoya en el anillo meridiano en un ángulo oblicuo de 36 grados con respecto al horizonte, lo que significa que el Polo Norte está 36 grados más alto que el horizonte. Este es el ángulo de elevación del polo norte de Luoyang y la latitud geográfica de Luoyang. La estructura de este instrumento incluía casi todos los conocimientos astronómicos avanzados de la época. ?
Para permitir que la esfera armilar gire según el tiempo, Zhang Heng diseñó un conjunto de frascos con fugas. La olla que gotea con fugas es una antigua herramienta de cronometraje. Se utiliza un recipiente de agua especial con un pequeño agujero en el fondo y el agua gotea en una olla grabada con una marca de tiempo. La gente puede saber qué hora es simplemente mirando la profundidad del agua en la olla. Los relojes aún no se habían inventado, por lo que nuestros antepasados los utilizaban para decir la hora. Zhang Heng utilizó este principio para diseñar un conjunto de goteros de agua. Utilizó hábilmente dos recipientes para hacer coincidir la esfera armilar y utilizó el poder del goteo de agua en los recipientes para impulsar los engranajes, impulsando así el funcionamiento de la esfera armilar. Al seleccionar adecuadamente el número de engranajes, la esfera armilar gira hábilmente día y noche, demostrando vívidamente los cambios en los fenómenos celestes, y la gente puede observar el movimiento del sol, la luna y las estrellas desde la esfera armilar. ?
Después de que Zhang Heng completó la esfera armilar de bronce, la instaló en una habitación secreta y la hizo girar con el poder del agua corriente.
Luego, deje que un gerente cierre la habitación e informe en voz alta al observador que se encuentra en la plataforma de observación: qué estrella de la esfera armilar está ascendiendo, qué estrella está alcanzando el cenit y qué estrella está cayendo. Todo está en perfecta alineación con el cielo.
Además de la Esfera Armilar y el Vino del Caldero Chorreante, Zhang Heng también creó un calendario mecánico llamado "Ruilun Ghost Pod". El "Libro de Jin Tian Wenzhi" registra: "Cuando llegó el emperador Shun, Zhang Heng hizo otro elefante... y lo convirtió en una habitación en el templo a través de una fuga de agua. La existencia de estrellas correspondía al cielo. Debido a su vergüenza, Se volvió hacia los escalones. Bajo la rueda auspiciosa, la vaina fantasma, la luna está llena, florece y cae según el calendario "La vaina fantasma es un árbol legendario. Produce una vaina cada día. Después de la vaina número 15, cada día se cae una vaina y luego vuelve a crecer. Inspirándose en esto, Zhang Heng creó el Ruilun Ghost Pod, que está equipado con un mecanismo que instala quince diales con funciones de leva en un eje vertical, lo que les permite actuar sobre los quince fantasmas en secuencia, cada uno en el momento adecuado. subir y bajar. Luego, coloque el Ruilun Ghost Pod junto a la terraza fuera del Palacio Armillary Sphere. Está conectado al recipiente de goteo y también a la esfera armilar a través de una fuga. A partir del comienzo de cada mes, se sacará una hoja de madera todos los días, y el día 15 del mes se sacarán 15 hojas, y luego se sacará otra hoja todos los días, y el número se reducirá. en secuencia hasta que cae la luna. Dado que el calendario lunar está coordinado con el movimiento de la luna, este instrumento no solo puede mostrar la fecha, sino también el aumento y disminución de la luna uno por uno, es decir, en el orden de luna nueva, primer cuarto, amanecer, primer cuarto y sol oscuro en el calendario lunar Al girar y encenderse una y otra vez, se obtiene un efecto similar al de un calendario de eventos gracias a la rueda suiza.
En resumen, "Lingxian" y "Armillary Sphere" de Zhang Heng son logros científicos extremadamente importantes en la antigua astronomía china. Por un lado, resume los valiosos logros y la rica experiencia de la astronomía antigua; por otro, es deliberadamente innovador y representa un excelente ejemplo del uso de instrumentos científicos. En particular, la esfera armilar, un sofisticado instrumento científico, proporciona un excelente método de observación de fenómenos astronómicos, que constituye una gran inspiración y referencia para futuras investigaciones astronómicas. ?
En el cuarto año del reinado del emperador An (117), Zhang Heng inventó la "esfera armilar transmitida por el agua", escribió "Notas de Huntian y Lingxian" y defendió la teoría armilar. En el primer año del reinado Yangjia del emperador Shun (132), inventó un sismómetro que podía detectar terremotos en Luoyang y a miles de kilómetros de distancia. Este sismógrafo ocupa el primer lugar en el mundo y es más de 1.700 años más antiguo que Europa. Zhang Heng también fue un meteorólogo que inventó el pájaro, también conocido como Bird Hou. Un pájaro de bronce con flores está montado sobre un poste de madera de 5 pies de altura. Si hay viento, el pájaro de bronce girará y la cabeza del pájaro mirará en la dirección del viento para determinar la dirección del viento. Este instrumento es 1.000 años más antiguo que el pollo Hou Feng de Europa y también es el más alto del mundo.