觀星台

觀星台

觀星台位于登封市告成鎮,嵩山風景名勝區的八大景區之一。觀星台由元代天文學家郭守敬建立,是我國現存最古老的天文台,也是世界上最著名的天文科學建築物之一,它反映了我國古代科學家在天文學上的卓越成就,在世界天文史、建築史上都有很高的價值, 1961年3月4日被國務院公布為第一批中國重點文物保護單位

  • 中文名稱
    觀星台
  • 外文名稱
    Units that watch
  • 地理位置
    登封市告成鎮
  • 所屬國家
    中國
  • 建議遊玩時間
    1小時
  • 門票價格
    40元
  • 開放時間
    8:30-18:00
  • 所屬城市
    河南省登封市

簡介

觀星台,天地之中歷史建築群建築之一,位于登封市城東南7.5公裏的告成鎮周公廟內,距周公測景台二十米,是我國現存最古老的天文台,世界上著名的天文科學建築物,1961年中華人民共和國國務院公布為全國重點文物保護單位。聯合國教科文組織第34屆世界遺產大會2010年8月1日審議通過,將"天地之中"8處11項歷史建築列為世界文化遺產,包括少林寺建築群(常住院初祖庵、塔林)、東漢三闕(太室闕少室闕啓母闕)和中岳廟、嵩岳寺塔、會善寺嵩陽書院、觀星台。

觀星台

特征

觀星台由台身與石圭、表槽組成。台身上小下大,形似覆鬥。台面呈方形,用水磨磚砌造。台高9.46米,連台頂小屋通高12.62米。台下邊寬16米多,上邊約為下邊之半。在台身北面,設有兩個對稱的出入口,築有磚石踏道和梯欄,盤旋簇擁台體,使整個建築布局顯得庄嚴巍峨。台頂各邊有明顯收縮,並砌有矮牆(女兒牆),台頂兩端小屋中間,由台底到台頂,有凹槽的"高表"。在凹槽正北是三十六塊青石平鋪的石圭(俗稱量天尺)。石圭通長31.19米。觀星台的建立反映了當時我國天文科學的巨大成就。 測影台在登封縣城東南十五公裏的告城鎮北,建于唐開元十一年(公元723年)。測影台又名"周公測景台"。台用青石製作,分台座和石柱兩部分:台座上大下小,呈梯形錐體,四邊稍有偏斜,各邊寬窄不等。石柱為表,台座為圭。

觀星台觀星台

四季劃定

在觀星台內,還有一"測景台",它是周文王的第四個兒子姬旦修建,是古代祖先測量日影,驗證四時的儀器。周在滅商之後,建立了周王朝,俗話說"得中原者得天下",周王朝因此要在中原建都,也就是現在的洛陽,為了政治統治的需要,也為了尋求建設東都洛陽的準確天文依據,周公姬旦才修建了"測景台"。中國傳統的節氣劃分日:"冬至"、"夏至"、"春分"、"秋分",正是周姬旦通過在測景台的實地觀測劃定的,從而使"春""夏""秋"、"冬"四時得以劃定。

周公測影台周公測影台

地理分布

觀星台,位于河南省登封市東南7.5公裏的告成鎮,北依嵩山,南望箕山,處潁河之濱,地望十分優越,曾是古代陽城所在地。前後院落共分照壁、山門、垂花門、周公測影台、大殿、觀星台、螽斯殿等七進,院內復製安裝各種天文儀器十多種。觀星台是我國現存時代早、保護較好的天文台,是世界上最早的天文建築之一,1961年3月4日國務院公布為全國第一批重點文物保護單位。

交通信息

在鄭州火車站對面的長途汽車站乘坐發往登封的旅遊專線車。

歷史沿革

建築背景

觀星台建于元朝初年至元十三年,公元1276年,距今己有700年的歷史, 它是我國現存最古老的天文台。是世界上現存較早天文科學建築物,元世祖忽必烈統一中國後,為了恢復農牧業生產,任用著名科學家郭守敬和王恂等進行歷法改革。首先,讓郭守敬創製了新的天文儀器,然後又組織了規模空前的天文大地測量,在全國二十七個地方建立了天文台和觀測站,登封觀星台就是當時的中心觀測站.經過幾年的辛勤觀測推算,終于在18年(公元1281年)編製出當時世界上最先進的歷法--《授時歷》。《授時歷》求得的回歸年周期為36.2425日,合365天5時49分12秒,與當今世界上許多國家使用的陽歷,格裏高裏歷,一秒不差,但格裏歷是1528年由羅馬教皇改革的歷法,比《授時歷》晚三百年。與現代科學推算的回歸年期相比,《授時歷》僅差26秒。

觀星台觀星台

建築用途

觀星台是一座高大的青磚石結構建築,由台身和量天尺組成,台身形狀是覆鬥狀,其作用是"晝參日影,夜觀極星,以正朝夕"。觀星台不僅儲存了我國古代圭表測影的實物,也是自周公土圭測影以來測影技術發展的高峰,它反映了我國天文科學發展的卓越成就, 對于研究我國天文史和建築史都具有機高的價值。各種天文儀器:沈括浮漏、正方案、仰儀、景符、日晷。

觀星工具 渾儀與簡儀觀星工具 渾儀與簡儀

除了測量日影的功能之外,當年的觀星台上可能還有觀測星象等設施。元初進行"四海測驗"時,在此地觀測北極星的記錄,已載入《元史·天文志》中:"河南府陽城,北極出地三十四度太弱。"("太弱"為古代一度的十二分之八)又據明萬歷十年(公元1582年)孫承基撰《重修元聖周公祠記》碑載:"磚崇台以觀星。台上故有滴漏壺,滴下註水,流以尺天。"由此可知觀星台當是一座具有測影﹑觀星和記時等多種功能的天文台。

建築位置

中國古代天文觀測台坐落在河南省登封縣城東南15公裏的告成鎮北,東經113°08306±315,北緯34°24169±13。中國歷代許多天文學家曾到這裏進行過天文觀測。《周禮·地官·司徒》載:"以土圭之法,測土深,正日景(古"影字",下同),以求地中……日至之景,尺有五寸,謂之地中。"東漢鄭玄在注解中引用鄭眾的話說:"土圭之長,尺有五寸。以夏至之日,立八尺之表,其景適與土圭等,謂之地中。今潁川陽城地為然。"今觀星台南20米處,尚儲存有唐開元十一年(公元723年)由天文官南宮說刻立的紀念石表一座,表南面刻"周公測景台"五字。表高196.5釐米,約為唐小尺8尺,表下石座上面北沿6.6~37釐米,切近唐小尺1.5尺,故知此表在規製上與《周禮》所載土圭測景說相近。

觀星台

建築風格

現存觀星台建立于元朝初年,距今約七百年。它不僅是中國現存最早的天文台建築,也是世界上重要的天文古跡之一。觀星台系磚石混合建築結構,由盤旋踏道環繞的台體和自台北壁凹槽內向北平鋪的石圭兩個部分組成,台體呈方形覆鬥狀,四壁用水磨磚砌成。台高9.46米,連台頂小室統高12.62米。頂邊各長8米多,基邊各長16米多,台四壁明顯向中心內傾,其收分比例表現出中國早期建築的特征。台頂小室是明嘉靖七年(公元1528年)修時所建。台下北壁設有對稱的兩個踏道口,人們可以由此登臨台頂。在環形踏道及台頂邊沿築有1.05米高的階欄與女兒牆,皆以磚砌壁,以石封頂。為了導泄台頂和踏道上的雨水,在踏道四隅各設水道一孔,水道出水口雕作石龍頭狀。台的北壁正中,有一個直通上下的凹槽,其東﹑西兩壁有收分,南壁上下垂直,距石圭南端36釐米。

石圭用來度量日影長短,所以又稱"量天尺"。它的表面用36方青石板接連平鋪而成,下部為磚砌基座。石圭長31.196米,寬0.53米,南端高0.56米,北端高0.62米。石圭居子午方向。圭面刻有雙股水道。水道南端有註水池,呈方形﹔北端有泄水池,呈長條形,泄水池東﹑西兩頭鑿有泄水孔。池﹑渠底面,南高北低,註水後可自灌全渠,不用時水可排出。泄水池下部,有受水石座一方,為東西向長方形,其上亦刻有水槽一周。

治理與開發

中國著名的天文學家郭守敬,在元初對古代的圭表進行了改革,新創比傳統"八尺之表"高出五倍的高表。它的結構和測影的方法﹑原理在《元史·天文志》中有較詳細的記述。當時建築在元大都的高表據記載為銅製,圭為石製。表高50尺,寬2尺4寸,厚1尺2寸,植于石圭南端的石座中,入 地及座中14尺,石圭以上表身高36尺,表上端鑄二龍,龍身半附表側,半身凌空擎起一根6尺長﹑3寸粗的"橫梁"。自梁心至表上端為4尺,自石圭上面至梁心40尺。石圭長度為128尺,寬4尺5寸,厚1尺4寸,座高2尺6寸。圭面中心和兩旁均刻有尺度,用以測量影長。為了克服表高影虛的缺陷,測影時,石圭上還加置一個根據針孔成像原理製成的景符,用以接受日影和梁影。景符下為方框,一端設有可旋機軸,軸上嵌入一個寬 2寸﹑長4寸﹑中穿孔竅的銅葉,其勢南低北高,依太陽高下調整角度。正午時,太陽光穿過景符北側上的小孔,在圭面上形成一很小的太陽倒像。南北移動景符,尋找從表端橫梁投下的梁影。這條經過景符小孔形成的梁影清晰實在﹑細若發絲。當梁影平分日像時,即可度量日影長度。

觀星台建設者郭守敬觀星台建設者郭守敬

登封觀星台的直壁和石圭正是郭守敬所創高表製度的僅有的實物例證。所不同的是,觀星台是以磚砌凹槽直壁代替了銅表。經過實地勘測推算。直壁高度和石圭長度等結構與《元史》所載多相符合。石圭以上至直壁上沿高36尺,從表槽上沿再向上4尺,即為置橫梁處,恰在小室視窗下沿,很適合人們在台頂操作。由此至圭面為40尺。通過仿製橫梁﹑景符進行實測,證明觀星台的測量誤差相當于太陽天頂距誤差1/3角分。觀星台現為對外開放的文物旅遊景點。

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