最古老天文钟是水运仪象台。
水运仪象台整座仪器高约12米,宽约7米,是一座上狭下广、呈正方台形的木结构建筑。其中浑仪等为铜制。全台共分三隔。下隔包括报时装置和全台的动力机构等。中隔是间密室,放置浑象。上隔是个板屋,中放浑仪。
水运仪象台是十一世纪末我国杰出的天文仪器,国际上对水运仪象台的设计给予了高度的评价,认为水运仪象台为了观测上的方便,设计了活动的屋顶,这是今天天文台活动圆顶的祖先;浑象一昼夜自转一圈。从水运仪象台可以反映出中国古代力学知识的应用已经达到了相当高的水平。
水运仪象台的构思广泛吸收了以前各家仪器的优点,尤其是吸取了北宋初年天文学家张思训所改进的自动报时装置的长处;在机械结构方面,采用了民间使用的水车、筒车、桔槔、凸轮和天平秤杆等机械原理,把观测、演示和报时设备集中起来,组成了一个整体,成为一部自动化的天文台。
水运仪象台。
北宋哲宗元佑十一年(1088年),吏部尚书兼侍读学士苏颂和吏部会史韩公廉等人在开封研制成一种大型仪器设备“水运仪象台“,能用多种形式反映及观测天体的运行。
水运仪象台一部复杂的机械装置,整个机械系统是利用漏壶流水作动力,使仪器经常保持一个恒定的速度,和天体运行保持一致。又通过一套复杂的齿轮系统获得所需要的各种运动,从而达到既能演示天象,又能以多种形式计时、报时。
欧洲人把这种仪器称为“天文钟“。后世的钟表就是从这里演变出来的。
苏颂在1088-1094年所著《新仪象法要》,详细介绍了水运仪象台的构造,反映了当时开封天文学和机械工程技术的伟大成就。它的突出贡献有三:
一、为了观测上的方便,屋顶做成活动的,这就是今天天文台圆顶的祖先。
二、浑象一昼夜自转一圈,不仅形象地演示了天的变化,也是现代天文台的跟踪机械-转仪钟的祖先。
三、所创造发明的“天关“、“天衡“和“天锁“等部件组成的杠杆装置,是世界上最早的“擒纵器“为后世钟表的关键部件,因面它又是钟表的祖先,也是世界上最早的天文钟。
水运仪象台是中国十一世纪杰出的天文仪器,是中华民族的骄傲。