苏颂像
厦门苏颂公园仿制的水运仪象台
水运仪象台剖面图
唐代仅出过58个进士的福建,到了宋代迎来了教育事业的兴旺发达。根据统计,整个宋代,福建在科举考试中诞生了7000多名进士,约为当时全国数量的五分之一。
科举选拔出的人才,大多进入了当时的“公务员”队伍,一时可谓俊才荟萃。在这些“福建制造”的公务员中,有一名泉州南安人很是特殊——他就是学问、道德、政绩俱佳,又喜好“跨界”搞科研的“高级公务员”,官至尚书右仆射兼中书侍郎(即宰相)的苏颂。
有意思的是,这位被史书称誉为“经史、九流、百 家之说,至于图纬、律吕、星官、算法、山经、本草,无所不通”的奇才,在科技方面最大的贡献莫过于制造出世界天文钟的鼻祖——“水运仪象台”并写下《新仪象法要》,为后人留下现存中国最早的水力运转天文仪器专著。
他造出“世界时钟鼻祖”
北宋哲宗元祐年间,朝廷计划“别制浑仪”。所谓“浑仪”、“浑象”,这是一种以“浑天说”为理论基础,用以观测和表现天体位置的仪器。因为当时任吏部尚书的苏颂精通律例,加上“吏部令史韩公廉晓算术,有巧思”,志同道合的两人便召集王沇之等在科技方面有专长的同僚,开始了水运仪象台的制造。
根据《宋史》片言只字的记载,我们可以大致推测出水运仪象台的构造。《宋史·苏颂传》介绍,水运仪象台“为台三层,上设浑仪(天体测量之用),中设浑象(天体运行演示),下设司辰(自动报时器)”,分为三部分。更神奇的是,它还吸收了水车、筒车等民间通用的机械原理,“贯以一机,激水转轮,不假人力”,完全自动。
到了北宋元祐七年,苏颂和同伴们花费四年功夫的水运仪象台终于在开封造成。这个台高12米、宽7米的大家伙,除具有近代天文台的雏形外,尤其值得称道的还有它的报时功能。《宋史》称之“时至刻临,则司辰出告”,“不差晷刻”,准确性极高。基本上,它已是一台真正意义的天文钟,更被誉为“世界时钟鼻祖”。
关于这一点,我们还可以从英国科技史家李约瑟的书中得到证明。他提到:“苏颂把钟表机械和天文观察仪器结合起来,在原理上已经完全成功。他比罗伯特·胡克先行了六个世纪,比方和斐(与罗伯特·胡克均被西方认为是天文钟表的发明人)先行七个世纪”。
外国人对此称羡不已,国人对这台水运仪象台同样心驰神往。元丞相脱脱主持编撰的《宋史》更是赞叹地称之为“前此未有也”,不吝溢美之词。
历代几番复制终于成功
这台设计精巧的仪器,却在靖康之乱的战火中被金军掠往燕京,后更因不便运输被丢弃。
南渡后的宋朝君臣对此念念不忘。根据《宋史》记载,宋高宗绍兴三年,当时的工部员外郎袁正功便献上“浑仪木样”,雄心勃勃计划复制水运仪象台。有意思的是,旧时东京旧仪“用铜二万余”,考虑南宋刚经历战乱,君臣特别将铜减量,“折半用八千斤有奇”。尽管如此,由于朝廷诸臣罕有通晓其原理的,复制一直未能成功。
束手无策的官员们只好请出苏颂的儿子苏携,让他将老父亲的遗书献上以“考质旧法”。遗憾的是,这次竟连苏携也没能懂。直到绍兴十四年,朝廷命历史上的“资深奸臣”秦桧“提举铸浑仪”,秦桧甚至为此专门请教过朱熹,但复制仍未能成功。
之后历代均有再造,也都未能成功。直到1958年,著名的博物馆学学者、中国科学技术史家王振铎先生,依据苏颂留下的《新仪象法要》,按1:5的比例成功复制了水运仪象台的模型。其后,英国、美国以及台湾地区,才陆续出现复原模型。
读者若有兴趣,还可以到厦门同安的苏颂公园看看,那有一台按1:1比例仿制的水运仪象台。值得一提的是,这座仪象台可不是简单的模型,而是一座真正的小型天文台。
除水运仪象台外,苏颂对科技的贡献还在于写下了三卷《新仪象法要》。这部著作当中的星图收录了1434颗恒星,书中更详细介绍了水运仪象台的设计原理及使用方法,堪称中国现存最早的水力运转天文仪器专著。
有意思的是,这位喜好“跨界”搞科研的高级公务员,还写下了20卷《本草图经》。书中精细绘制了近千幅药物标本的图案,被推为宋朝最完善也是最科学的医药书。
(来源:大闽网 供稿:紫苏子)