¿Dónde está la “base” de observación original de la humanidad en el espacio?
Los datos históricos muestran que China es uno de los países con el desarrollo astronómico más temprano del mundo, y la observación astronómica tiene una larga historia. Se dice que había un observatorio en la dinastía Xia, que en ese momento se llamaba "Qingtai", mientras que el observatorio de la dinastía Shang se llamaba "Shengtai", y en la dinastía Zhou pasó a llamarse "Lingtai". Más tarde, los observatorios de las dinastías pasadas tenían nombres como observatorio, observatorio estelar, Sitiantai y plataforma de observación de estrellas.
Antiguo Observatorio de Beijing
De hecho, el antiguo observatorio no era sólo un lugar para observar estrellas, sino también un lugar para actividades de sacrificio. Los antiguos emperadores adoraban al cielo aquí y designaban personal de tiempo completo para observar los fenómenos celestes, predecir la buena y la mala suerte y compilar almanaques aquí.
Más tarde, con el desarrollo de la sociedad, el culto al cielo y la observación del cielo se separaron paulatinamente, y los observatorios especializados en observaciones astronómicas comenzaron a independizarse paulatinamente. Dado que la observación de los fenómenos astronómicos está estrechamente relacionada con las antiguas actividades productivas agrícolas y ganaderas, la Institución Sitiana desde entonces ha sido muy valorada en nuestro país. Salvo circunstancias especiales, en la capital se han construido observatorios y equipos de observación del cielo de todas las dinastías.
El Antiguo Observatorio en Dengfeng, Provincia de Henan
Todavía hay varias ruinas de observatorios antiguos en mi país, entre las cuales las bien conservadas son el Antiguo Observatorio en Dengfeng, Provincia de Henan y el Antiguo Observatorio de Beijing. También está Luoyang Lingtai, ubicado en el condado de Yanshi, Henan. Una vez fue un observatorio astronómico a gran escala durante la dinastía Han del Este. Se dice que el famoso científico Zhang Heng trabajó una vez en Lingtai. Sin embargo, este antiguo observatorio se encuentra actualmente en ruinas. Según los registros históricos, Luoyang Lingtai estuvo muy ocupado en su apogeo. La plataforma espiritual tiene unos 20 metros de altura y su base mide unos 50 metros cuadrados. Hay 43 miembros del personal en Taiwán, con una división del trabajo muy detallada y una amplia gama de proyectos de observación. Por lo tanto, durante la dinastía Han, la astronomía de mi país estaba muy desarrollada y ocupó una posición de liderazgo en el mundo en ese momento.
El antiguo observatorio de Dengfeng está ubicado en la ciudad de Gaocheng, condado de Dengfeng, a más de 80 kilómetros al este de Luoyang. Es el edificio de observatorio más antiguo existente en mi país. Fue construido por primera vez en el año 16 de la dinastía Yuan (1279) por el emperador Shizu de la dinastía Yuan y tiene una historia de más de 700 años. La imponente plataforma alta y un largo terraplén debajo de la plataforma forman un modelo especial. La plataforma alta es la mesa de pie, de 9,46 metros de altura; el largo terraplén equivale al Tugui, llamado regla de medición del cielo, de 31,19 metros de largo, ubicado en dirección norte-sur.
Diagrama esquemático del instrumento celeste
El Antiguo Observatorio de Beijing está ubicado en el lado suroeste del paso elevado de Jianguomen. Fue construido entre el año 7 y 11 de Zhengtong (1442 ~ 1446). ) en la dinastía Ming Después de las dinastías Ming y Qing, la apariencia no se ha desvanecido. Después de la Revolución de 1911, el antiguo observatorio perteneció al Ministerio de Educación y se convirtió en el observatorio central durante el gobierno de Beiyang. Desde el período Zhengtong de la dinastía Ming hasta 1929, el Antiguo Observatorio de Beijing realizó observaciones continuas durante casi 500 años, estableciendo un récord mundial por el período de observación continua más largo.
El Antiguo Observatorio de Beijing está equipado con 8 instrumentos de observación astronómica fabricados en la dinastía Qing (esfera celeste, teodolito ecuatorial, teodolito eclíptico, teodolito de horizonte, cuadrante, cronómetro, teodolito de horizonte y escala celeste), son famosos por su hermosa apariencia y finas tallas. Fueron abiertos oficialmente al público después de su renovación el 1 de abril de 1983.
Gui Biao es un instrumento astronómico utilizado para medir la longitud de la sombra del sol en el antiguo país. Consta de dos partes: "Gui" y "Biao". Los puntos de referencia y pilares de piedra que se colocan en posición vertical sobre el suelo para medir la sombra del sol se llaman mesas; las tablas de madera que se colocan sobre el suelo para medir la longitud de la sombra del sol se llaman Gui.
Hace mucho tiempo, la gente descubrió que las casas, los árboles y otros objetos proyectaban sombras cuando eran iluminados por la luz del sol, y los cambios de estas sombras tenían ciertas reglas. Entonces se erigió un poste o pilar de piedra en el terreno plano para observar los cambios de la sombra. Este poste o pilar vertical se llamaba "reloj" midiendo la longitud y dirección de la sombra en el reloj, el tiempo; podría ser conocido. Más tarde, descubrió que la sombra de una mesa al mediodía siempre se proyecta hacia el norte, por lo que colocó una regla hecha de losas de piedra en el suelo, perpendicular a la mesa de pie. Un extremo de la regla estaba conectado a la base de la mesa. y el otro extremo se extendía hacia el norte. Esta regla hecha de losas de piedra se llama "Gui". Al mediodía, la sombra de la superficie se proyectó sobre la losa de piedra y los antiguos pudieron leer directamente la longitud de la sombra.
Después de una larga observación, los antiguos no sólo aprendieron que la sombra de la superficie es más corta al mediodía del día, sino que también concluyeron que al mediodía del solsticio de verano del año, cuando el sol brilla intensamente. , la sombra de la superficie es la más corta; al mediodía del solsticio de invierno, cuando el sol brilla oblicuamente, la sombra de la superficie es la más larga. Por lo tanto, los antiguos utilizaban la longitud de la sombra del mediodía para determinar los términos solares y la duración del año. Por ejemplo, si el valor más largo de la sombra de la superficie se mide dos veces seguidas, el número de días entre los dos valores más largos es la duración de un año. No es de extrañar que los antiguos de mi país supieran desde hace mucho tiempo que un año es. igual a más de 365 días.
Guibiao
Yizheng Bronze Guibiao es el Guibiao más antiguo existente en China. Fue desenterrado en la Tumba No. 1 de la Dinastía Han del Este en la aldea de Shibei, Yizheng, Jiangsu en 1965.
El reloj Gui de bronce de Yizheng mide 34,5 centímetros de largo y el reloj Gui mide 1,5 pies en el sistema Han. La unidad de tamaño está grabada en el borde. El reloj mide 19,2 centímetros de alto y 8 pulgadas en el sistema Han. El Gui y la mesa están conectados con un pivote para integrarlos en un solo cuerpo. Cuando esté en uso, el reloj debe colocarse perpendicular al cuerpo de la gasa; en momentos normales, el reloj se puede plegar en el espacio dejado en el cuerpo de la gasa para facilitar su transporte. Según la tradición, la altura de la mesa es de 8 pies y este valor se utiliza desde hace mucho tiempo. La altura de este reloj es exactamente 1/10 de un reloj de 8 pies, lo que indica que se trata de un instrumento de fotomedición portátil, lo que demuestra que la afirmación de que el observatorio permanente en aquel momento utilizaba un reloj de 8 pies para las observaciones es creíble.
En muchos casos, la precisión de la medición del tiempo mediante un reloj estándar es directamente proporcional a la longitud del reloj. Guo Shoujing, un destacado astrónomo de la dinastía Yuan, diseñó y construyó una plataforma de observación en el lugar donde se llevó a cabo el estudio público de Zhou. Consiste en una plataforma de 9,46 metros de altura y un largo edificio embaldosado hacia el norte desde la ranura de la pared norte de la plataforma. Esta plataforma equivale a un reloj sólido que cubre el suelo en Taipei es la "Regla de medición del cielo". que es Shi Gui. Este enorme "estándar" mejora enormemente la precisión de la medición.
Los datos históricos demuestran que el uso de relojes Gui para medir el tiempo continuó hasta las dinastías Ming y Qing. El actual reloj Gui en el Observatorio de la Montaña Púrpura en Nanjing se fabricó durante el período Zhengtong de la dinastía Ming (1437). ~1442).
La gente en la antigüedad trabajaba al amanecer y descansaba al atardecer. Debido a la salida regular del sol por el este y su puesta por el oeste todos los días, intuitivamente sintieron la relación entre el sol y el tiempo, y comenzaron a utilizarlo. la posición del sol en el cielo para determinar la hora. Pero es difícil ser preciso. Según los registros, hace 3.000 años, Zhou Gongdan, primer ministro de la dinastía Zhou Occidental, instaló un instrumento en el condado de Dengfeng, provincia de Henan, para determinar la longitud de la sombra del sol, llamado Gui Biao. Este debería ser el reloj más antiguo del mundo.
Además, Guibiao también se puede utilizar para muchos propósitos. Durante las dinastías Zhou y Qin, la gente creía que en el mismo día, si la longitud de la sombra del sol en el norte y el sur difería en 1 pulgada. , la distancia entre ellos sería de unas 1.000 millas. Se dice que la familia real Zhou utilizó este método cuando dividieron la tierra y crearon marqueses. El guía también puede determinar la dirección. Dibuja muchos círculos concéntricos en el suelo y coloca el poste de vigilancia en el centro del círculo. Cuando los vértices de las sombras de la mañana y de la tarde caigan sobre el mismo círculo, conecta estos puntos correspondientes con la línea entre sus puntos medios y el centro del círculo. es la dirección norte-sur. Por la noche, cuando se mira el Polo Norte a través de la parte superior del reloj, esta dirección es también la dirección norte-sur. Cuando los antiguos construyeron casas, construyeron caminos y construyeron palacios, tuvieron que determinar cuidadosamente la dirección norte-sur (es decir, la dirección del Meridiano, dice: "Con el sol, fue construido en la dinastía Chu"). Kui quiere decir especular. La frase completa puede interpretarse como: Determinar la dirección de construcción del palacio de Chu observando la sombra del sol.
Un reloj de sol es un dispositivo que utiliza la sombra proyectada por el sol para medir el tiempo. También se le llama "reloj de sol" y es un instrumento de cronometraje en la antigua mi país que utiliza la sombra del sol para medir. tiempo.
Corona
El reloj de sol más antiguo del mundo nació en el Reino de Babilonia hace 6.000 años. El registro más antiguo documentado en China es el instrumento plano de sombra corta, el reloj de sol del horizonte, inventado por Yuan Chong en el año 14 del reinado del emperador Kaihuang en la dinastía Sui (574), mencionado en el "Libro de la dinastía Sui". El registro claro del reloj de sol ecuatorial apareció por primera vez en la imagen de la sombra del reloj de sol mencionada en el segundo volumen de la revista Duxing escrita por Zeng Minxing en la dinastía Song del Sur.
Los relojes de sol suelen estar formados por agujas de cobre y discos de piedra. La aguja de cobre se llama "aguja del dial" y pasa verticalmente por el centro del disco y desempeña el papel de polo neutro. Por lo tanto, la aguja del reloj de sol también se llama "reloj" y el disco de piedra se llama "superficie de la esfera". Se coloca en la plataforma de piedra con el sur más arriba y el norte más abajo, de modo que la superficie del reloj de sol sea paralela al ecuador celeste. De esta manera, el extremo superior de la aguja del reloj de sol apunta exactamente al ecuador celeste, el polo norte celeste, y el extremo inferior apunta exactamente al polo sur celeste. Hay 12 rejillas grandes talladas en la parte delantera y trasera de la esfera, cada rejilla grande representa 2 horas. Cuando el sol brilla sobre el reloj de sol, la sombra de la aguja del dial se proyectará sobre la superficie del dial. El sol se mueve de este a oeste, y la sombra de la aguja del dial proyectada sobre la superficie del dial también se moverá lentamente de oeste a este. . La escala en el dial es desigual. Por lo tanto, la sombra en movimiento de la aguja del reloj de sol parece ser las manecillas de un reloj moderno, y la superficie de la esfera es la superficie del reloj que muestra la hora. Por la mañana, la sombra se proyecta cerca de Mao Shi en el extremo occidental del disco. Luego, la sombra del sol se mueve hacia el norte (hacia abajo) mientras se acorta gradualmente. Cuando el sol alcanza su posición más alta hacia el sur (mediodía superior), la sombra de la aguja se ubica hacia el norte (inferior), lo que indica la hora local del mediodía. Por la tarde, el sol se mueve hacia el oeste y su sombra se inclina hacia el este, señalando sucesivamente las distintas horas de Wei, Shen y You. Dado que el sol siempre se mueve en el lado norte del ecuador celeste desde el equinoccio de primavera hasta el equinoccio de otoño, la sombra de la aguja del dial se proyecta sobre la superficie del dial desde el equinoccio de otoño hasta el equinoccio de primavera, el sol siempre se mueve en el lado norte del ecuador celeste; lado sur del ecuador celeste, por lo que la sombra de la aguja del dial se proyecta. Tírelo al fondo del dial. Por lo tanto, al observar un reloj de sol, primero debe comprender la posición de proyección de la aguja del dial en dos períodos diferentes.
Este método de utilizar la proyección de la luz solar para decir la hora es un invento importante de la humanidad en el campo del cronometraje astronómico. Este invento ha sido utilizado por la humanidad durante miles de años. Sin embargo, los relojes de sol tienen una debilidad fatal. en días nublados y lluviosos no se podía utilizar por la noche. No fue hasta 1270 que aparecieron los primeros relojes mecánicos en Italia y Alemania. En China, el emperador Wanli de la dinastía Ming sólo adquirió dos relojes extranjeros con timbre automático. Había muchos relojes importados y caseros en la dinastía Qing, pero todos son utilizados en los palacios reales y la gente común todavía observa el amanecer. Por lo tanto, sigue siendo algo moderno abandonar por completo el reloj de sol y decir la hora mirando el reloj.
No importa qué forma use un reloj de sol para heliometría, tiene una manecilla de hora. El ángulo entre esta manecilla de hora y el suelo debe ser el mismo que la latitud geográfica local y debe apuntar correctamente hacia el norte. Polo, es decir, todos tienen un puntero paralelo al eje de rotación de la Tierra. Al observar la proyección de este puntero en un área específica, se puede determinar el tiempo. Los relojes de sol comunes ahora tienen las siguientes formas diferentes:
(1) Reloj de sol horizontal. Es el reloj de sol más utilizado. Utiliza un dial horizontal. La inclinación del eje del reloj de sol se establece según la latitud del lugar donde se utiliza. La escala debe calcularse mediante funciones trigonométricas. Adecuado para uso en zonas de baja latitud.
(2) Reloj de sol ecuatorial. Un reloj de sol ecuatorial es un dispositivo que fija el eje (aguja del reloj) hacia el Polo Norte según la latitud del lugar donde se utiliza, y juzga la hora observando la escala proyectada sobre el eje en un disco perpendicular al eje. Las escalas del disco están divididas por igual y las sombras proyectadas en el disco por los ejes de verano e invierno se dividirán en los lados norte y sur del disco, lo que es adecuado para su uso en áreas de latitudes medias y bajas. Si el disco se cambia por un anillo, se llama reloj de sol con brújula ecuatorial.
(3) Esfera polar. El plano sobre el que se proyecta la manecilla de la hora es paralelo a la manecilla de la hora, es decir, el ángulo con el plano de la tierra es el mismo que la latitud geográfica y mira al norte verdadero. La representación del tiempo se puede manejar con diagramas geométricos simples y las líneas de tiempo proyectadas son líneas paralelas. Adecuado para uso en diversas áreas con diferentes latitudes.
(4) Reloj de sol vertical orientado al sur. Un reloj de sol con una esfera orientada hacia el sur y perpendicular al suelo. Este tipo de reloj de sol es más adecuado para su uso en latitudes medias (30°~60°).
(5) Tipo vertical este u oeste. Un reloj de sol con su esfera orientada hacia el este u oeste y perpendicular al suelo. Este tipo de reloj de sol sólo se puede utilizar en la primera mitad del día (hacia el este) o en la segunda mitad del día (hacia el oeste), pero es aplicable a todas las latitudes del mundo.
(6) Tipo vertical lateral. La esfera de la esfera adopta un reloj de sol vertical. Este tipo de reloj de sol debe modificarse según la dirección de la pared del edificio, lo cual no es fácil de hacer. Dependiendo de la estación y el tiempo, es posible que no se produzcan sombras. Los relojes de sol orientados al sur y verticales de este a oeste pueden considerarse casos especiales de esta forma.
(7) Reloj de sol de proyección. No configure la manecilla del reloj, simplemente dibuje una elipse con diferente achatamiento en el plano del suelo según las diferentes latitudes geográficas, dibuje una línea de tiempo en ella y apunte el eje largo en dirección este-oeste y el eje corto en dirección norte. La dirección sur debe tener grabada la fecha para indicar la posición correcta del poste en el momento de la medición.
En la ceremonia inaugural de los Juegos Olímpicos de Beijing se escenificó la emocionante escena de fuegos artificiales iluminando el reloj de sol. Cuando se acercaban las 20:00, los fuegos artificiales estallaron sobre el "Nido de Pájaro". De repente, unos fuegos artificiales deslumbrantes rodaron sobre el estadio, activando el antiguo reloj de sol. El reloj de sol refleja la luz sobre el conjunto fou de 2008 caras y, con el sonido del latido, el conjunto cuadrado muestra los segundos de la cuenta regresiva. Los enormes números 9, 8, 7, 6, 5, 4, 3, 2, 1 aparecieron continuamente en la superficie del fou. La impactante escena fue inolvidable.