為什麼水運儀象臺的水車轉動,可以帶動正面報時的人偶、以及上層的渾象與渾儀運轉呢?答案就是齒輪。雖然齒輪的原理很簡單,但是很多小朋友或小小朋友可能沒有真正玩過齒輪,或許就聽不懂為什麼水運儀象臺會「轉」的原理。所以我想要推薦一組齒輪的模型,可以讓爸爸媽媽實際帶著小朋友一起操作,來認識齒輪的原理。
Author: 周漢強
大洋洲
曾侯乙編鐘
在科博館的陽光走道,巨大的澎湖古象化石旁邊,擺著一組看起來古意盎然的編鐘。印象中這樣的編鐘好像會在孔廟的祭典中出現,只是孔廟看到的編鐘好像都只有上下兩排,總共十幾口鐘而已,倒是沒看過像科博館這麼壯觀的編鐘。究竟這一套編鐘的背後有什麼特別的故事呢?真是令人好奇。
中國科學與技術
中國科學與技術展示區-透過認識中國古代科學與技術的發展,瞭解這些發展持續對人類生活造成的影響與改變,以探究現今豐富又多采的科技文明是如何演變而來。
認識水運儀象臺-自己幫自己導覽
我一直都很喜歡那座矗立在科博館人類文化廳入口處的水運儀象臺,他也是觀眾進到科博館一定會「路過」的巨大展示品。但是一般觀眾很少真正瞭解水運儀象臺背後的神秘機械構造,更別提水運儀象臺二樓的天文觀測和展示設備,很多觀眾甚至不知道他們原來是同一座展示品。為了讓更多觀眾認識這座科博館的鎮館之寶,我特別拜託兩位年輕的電腦插畫師幫忙,用簡單的圖示來幫助大家認識水運儀象臺。希望大家也會和我一樣,喜歡上這座集古代科技與工藝精華的作品-水運儀象臺。
立運環-簡儀中的地平觀測系統
簡儀前方的立運環屬於地平觀測系統,觀測天體所在位置的水平方位與垂直仰角,類似今日觀測儀器的經緯儀,與簡儀主要的赤道儀類型觀測系統不同。
簡儀的操作-認識中國古代天文觀測的座標系統
中國古代天文觀測的座標系統與現今的天球(赤道)座標系統相近,但不完全一樣。相較於天球座標系統以地球表面的經緯度延伸為天球的赤經、赤緯座標,中國古代天文學則是以天極(天球北極)為參考點測量去極度(類似緯度方向),並以二十八宿為參考測量入宿度(類似經度方向)的座標系統。
天球座標系統簡介
為了描述天上星體的位置,我們在天空中建立了類似地球經緯度的座標系統。
簡儀提升觀測精確度的設計-刻度與窺衡的改進
從設置簡儀的水平、方位和極軸時,所採用的水渠、正方案和定極環的設計,我們已經可以發現簡儀的設計對於提升觀測準確度做了相當多努力。而百刻環刻度的設定與窺衡的改進,更是進一步提升簡儀觀測準確度的重要設計。
簡儀的設置-正方案與定極環的運用
簡儀最重要的觀測設計近似今日赤道儀的原理,因此在設置簡儀的時候,必須完成:水平、正對北方、以及對準天極(天球北極)三個步驟,利用了底座水渠、正方案與定極環的設計。