隨著天文觀測的結果越來越多,也越來越精確,於是中國古代的天文學家也一一將這些觀測天文所得到的規律和特徵裝置到觀測儀器上頭。所以觀察北宋時期蘇頌所製作的渾儀(在水運儀象臺的頂層),可以發現天文觀測儀器上有各種環圈層層疊疊地套接在一起。不僅製作困難,環圈也阻擋了觀測時的視線。於是天文觀測儀器的構造開始朝向簡單化設計,去除掉用在演示天體運行的環圈,只保留觀測需要用到的環圈。最後由元代的天文學家郭守敬設計出簡儀,將中國古代天文觀測技術推向了頂峰。
Author: 周漢強
全功能渾儀模型動手做
這是南台科大古機械研究所和創藝天時所合作開發的渾儀動手做,渾儀的結構是參考北宋時期蘇頌所設計的渾儀,渾儀模型的內部結構與原始設計相同,只有底座有稍微修改。完成後的渾儀模型具有完整的功能,雖然模型太小沒辦法直接拿來觀測天空,但操作模型就可以清楚古代渾儀的設計與天體運行的關連,是喜歡天文、星象、以及動手作的朋友不可錯過的好東西!
中國古代的天文學課本-蘇州石刻天文圖
在中國科學與技術展示區所展示的這塊蘇州石刻天文圖,原本是南宋時期黃裳要教太子天文學的時候所畫,後來由王致遠撰寫文字並刻成石碑(西元1247年)。上半部的天文圖是根據北宋最新觀測的結果所繪製而成,下半部的文字則描述了當時中國對天體運行規律的認識。所以說蘇州石刻天文圖是當時全世界內容最豐富的天文學課本,不僅圖文並茂,而且觀測結果領先世界好幾百年,是中國古代科學發展的重要里程碑之一。
斗拱撐起的中國建築-從唐朝大雁塔石刻還原的木造結構看起
在中國科學與技術展示區有座看起來像是牌樓的木造結構,是根據唐朝大雁塔門楣的石刻所復原出來(圖一)。唐朝的大雁塔是座石塔,興建於西元652年,裡面是用來存放玄奘所保存的佛經。大雁塔雖然是以磚石所砌築而成,但砌築的方式則是仿造木造建築的外型,並且在門楣上刻下了這樣的木造結構。於是我們將石刻上的圖像,真實地以木造結構來復原,就是各位現在眼前看到的木建築結構。
木造結構建築技術的顛峰之作-佛宮寺釋迦塔
在中國科學與技術展示區裡面與建築技術相關的展示中,佛宮寺釋迦塔的模型(圖一)是最引人注目的焦點。這是興建於西元1056年的遼國(與北宋同時期,位於宋朝疆域的北方),座落於今天的山西省應縣這個地方(圖二)的一座木塔。佛宮寺釋迦塔是中國少數被完整保存下來的古代木造建築之一,也是目前全中國最古老的木造建築。整座塔完全是由木造結構所建築完成,實際高度有67公尺(大約22層樓高,是科博館植物園溫室的兩倍高),底部的直徑有30公尺(大約是科博館植物園溫室直徑的一半),總重量大約有2600公噸,塔裡面目前供奉著兩顆釋迦牟尼佛牙舍利。
火藥
火藥是中國古代四大發明之一,但火藥常被人聯想到不好的戰爭,而好處似乎只能想到放煙火時可以娛樂大家。其實在工業採礦、道路建設、甚至現代汽車工業中安全氣囊的設計,都需要用到火藥或相關的原理。所以火藥對世界的重要性,絕不是只有在戰爭和娛樂的用途。
印刷術
如果造紙術讓文明的承載和傳遞變得容易,那印刷術就是讓文明傳遞的速度起飛!所以,怎樣可以讓文字更快速地被複製,就是印刷術不停在追求的目標。
造紙術
過去歷史課本所說的「蔡倫造紙」,是出自後漢書的記載。但其實從漢代古墓中所發現的「紙」,很多都早於蔡倫的年代。像是在1986年時,中國甘肅省天水市放馬灘發現秦漢時代的古墓中,找到一張畫有古代地圖的「紙」(放馬灘紙),推估年代大約是西元前二世紀,比蔡倫的年代還早了大約三百多年。雖然現在大家已經都同意蔡倫並不是第一位發明紙的人,但蔡倫改進造紙技術仍是不爭的事實。
指南針
人類至少在二千多年前就發現自然界有磁石這種東西,知道磁石具有磁性。到了大約一千年前,人類發現地球也有磁性,而且可以運用人工的方法製造具有磁性的磁針,讓磁針順著地球的磁性,指出固定的方向,這就是指南針的發明。
科博館展示的「司南」,曾經被認為是中國最古老的指南針。根據東漢王充(西元一世紀)在《論衡》是應篇中提到,「司南之杓,投之於地,其柢指南」。說的或許就是這個以天然磁石所製成的湯匙形狀司南,如果投在地盤上,司南的柄會指向南方。
科博館分區導覽
從今年初開始,我正式成為科博館的解說志工。除了全館簡介之外,目前我唯一通過考試的解說區域,是人類文化廳的中國科學與技術。所以我先針對這個展示區,整理我這段時間學習的成果,分享給大家。如果各位對這個展示區域的內容感興趣,我可以幫忙解說喔~