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水運渾象是世界上最早的自動天文儀器。漢代著名的天文學家張衡（78～139年）創制。

水運渾象的主體是一個大空心銅球，代表天球，上面布滿了星辰，球的一半隱沒在地平圈下面，另一半顯露在地平圈上面，就像人們看到的天穹一樣。水運渾象是以補償式漏壺的流水作為動力，通過在渾象內部設置的一套齒輪系機械傳動裝置，實現可自動和近似正確地演示天體的周日運動。此外，渾象還帶動著一個稱為“瑞輪蓂莢”的機械日歷，可隨月亮的盈虧演示一個朔望月中日期的推移，是一種自動的機械日歷。

張衡首創的這一水運渾象，是現代天象儀的前身，這是古代天文儀器的重要創造。是后世進一步發展的機械天文鐘的先聲，歐洲到12世紀才有機械性計時器。水運渾象是有明確記載的世界上第一架用水力推動運轉的天文儀器。

水運儀象臺是北宋時代把渾儀、渾象（天球儀）和報時裝置結合在一起的大型天文儀器。公元1086～1092年由蘇頌、韓公廉等人創制。

水運儀象臺臺高約12米，寬約7米，呈上窄下寬的正方形木建筑。全臺分為3層，最上層放置渾儀和圭表，用來觀測天象；中層放置渾象，用以演示天象；最下一層放置報時儀器和全臺的動力機構等。

報時裝置在臺南部，有5層木閣，可以通過搖鈴、打鐘、敲鼓、擊鉦或出現木人等聲像形式，報告時、刻、更、籌的推移。下層后部是動力裝置，有一個直徑3米多的巨大樞輪。上面裝有36個水斗，樞輪邊上有一個漏水相當快的漏壺，壺水流入水斗，斗滿后，樞輪即往下轉，在樞輪頂部有一個擒縱裝置，它控制樞輪只能轉過一個水斗。樞輪轉動后，帶動一根貫通上、中、下3隔的轉動軸，并通過齒輪裝置帶動渾儀跟蹤天體，帶動天球儀按24小時一周轉動，帶動報時裝置準確報時。

5層木閣里的木人能夠表演出這些精彩、準確的報時動作，是靠一套復雜的機械裝置“晝夜輪機”帶動的。而整個機械輪系的運轉依靠水的恒定流量，推動水輪做間歇運動，帶動儀器轉動，因而命名為“水運儀象臺”。

水運儀象臺是11世紀末我國杰出的天文儀器，也是世界上最古老的天文鐘。國際上對水運儀象臺的設計給予了高度的評價，認為水運儀象臺為了觀測上的方便，設計了活動的屋頂，這是今天天文臺活動圓頂的先聲；渾象一晝夜自轉一圈，不僅形象地演示了天象的變化，也是現代天文臺的跟蹤器械——轉儀鐘的雛形；水運儀象臺中首創的擒縱器機構是后世鐘表的關鍵部件，因此它又是鐘表擒縱機構的鼻祖。

我國古觀象臺

洛陽靈臺是東漢光武帝于中元元年（56年）在洛陽南郊（今河南偃師）建造的。

夏代的天文臺稱為清臺，商代的天文臺稱神臺，而周代則改稱為靈臺。洛陽靈臺占地44000平方米，東西各有墻垣，墻垣內的中心建筑是一座方形高臺，即靈臺，臺高約20米，臺基約50米見方。臺的四周有上下平臺兩層，平臺間有坡道相連接，兩層平臺內各建有10余間房間。靈臺頂部是觀測天象的場所，四周的建筑則是觀測人員處理觀測資料的辦公室。該靈臺規模龐大，項目齊全，為我國漢代天文學的發展做出了寶貴貢獻。著名天文學家張衡直接領導過靈臺的觀測工作，設計并制造了渾天儀和候風地動儀，并寫出了《渾天儀圖注》和《靈憲》等不朽的天文學著作。

據史料記載，洛陽靈臺在曹魏和兩晉時期還一直沿用，到北魏時才被廢棄不用。1974年冬季至1975年春，中國有關部門發掘時，發現了這個寶貴的天文古跡。

登封觀星臺是中國現存最古老的天文臺，也是世界上現存最早的觀測天象的天文科學建筑物之一。觀星臺始建于元代至
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