宋哲宗与计量——宋哲宗制元祐浑天仪象（水运仪象台）

宋哲宗与计量：元祐浑天仪象（水运仪象台）的巅峰成就

作者：陆进宇

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一、 宋哲宗时期的度量衡法治
宋哲宗赵煦（1077年—1100年）在位期间，高度重视官定度量衡的统一性。朝廷规定，严禁私自增损或制造衡量器，违者不仅要处以杖刑，还要在集市上示众三日。

• 官制衡器： 现存的“元祐新样”和“绍圣新样”铁权，真实记录了当时官定衡器的权威规格。
• 民间“石样”标准： 1958年出土的“垣曲县店下样”石权，是元祐七年（1092年）盐商为了定点检查解盐重量而起立的私约标准砝码，实重140千克，折合当时的大席制（一席约220宋斤）。
  

二、 旷世奇作：水运仪象台的研制
元祐年间，由于旧有天文仪器存在偏差，宋哲宗下诏命吏部尚书苏颂、韩公廉等人研制新的仪象。历经数年反复试验与核验，铜制水运仪象台于元祐七年正式创制成功，宋哲宗亲自赐名为“元祐浑天仪象”。



三、 “三器一机”：领先世界的机械结构
水运仪象台是一座集观测、演示和报时于一体的综合性天文台。其结构分为三层：

• 上层（观测）： 放置铜制浑仪，并设计了可以自由开闭的活动屋顶（现代天文台圆顶的原型）。
• 中层（演示）： 放置浑象，通过机械传动与天象同步，每昼夜自动旋转一周。
• 下层（动力与报时）： 由漏刻、水轮和复杂的齿轮系组成，设有五层木阁和自动报时的小木人。
  

四、 三项划时代的科技发明

1. 自动跟踪系统： 浑象的自动旋转是现代天文跟踪机械“转仪钟”的先驱。
2. 锚状擒纵器： 其控制水轮转速的杠杆装置（天衡系统），是世界上最早的锚状擒纵器，比欧洲钟表早了数百年。
3. 活动圆顶： 可开闭的观测室屋顶设计在当时堪称奇迹。

五、 《新仪象法要》与最早星图
苏颂在《新仪象法要》中详尽记录了整台仪器的构造原理，并附有60余幅机械结构图。其载录的星图共记星宿1464颗，采用了先进的方位投影法，是目前国内流传下来的最早、最完整的全天星图。苏颂甚至还研制了“假天仪”，这是现代天象仪的雏形，人可以进入其内部观察模拟星空。

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主要参考文献：
[1] 陆进宇. 《宋哲宗与计量》. 《中国计量》2025/12
[2] 脱脱. 《宋史·天文志》
[3] 苏颂. 《新仪象法要》