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最初，渾儀的結構很簡單，只有三個圓環和一根金屬軸。最外面的那個圓環固定在正南北方向上，叫做“子午環”；中間固定著的圓環平行于地球赤道面，叫做“赤道環”；最里面的圓環可以繞金屬軸旋轉，叫做“赤經環”，赤經環與金屬軸相交于兩點，一點指向北天極，另一點指向南天極。在赤經環面上裝著一根望筒，稱為窺管。窺管可以繞赤經環中心轉動，用窺管對準某顆星星，然后。根據赤道環和赤經環上的刻度來確定該星在天空中的位置。

后來，古人為了便于觀測太陽、行星和月球等天體，在渾儀內又添置了幾個圓環，也就是說環內再套環，使渾儀成為多種用途的天文觀測儀器。

西漢落下閎、東漢賈逵、唐李淳風等都設計制造過渾儀，陳列于南京紫金山天文臺的渾儀是明正統年間所造的。

簡儀

簡儀是我國古代的一種天文觀測儀器，元初天文學家郭守敬創制。因是將結構繁復的唐宋渾儀加以革新簡化而成，故稱簡儀。

簡儀與渾儀一樣也用于測量天體的位置，但是，渾儀的結構比較繁雜，觀測時經常發生環與環相互交錯阻擋視線的現象，使用極不方便。郭守敬將渾儀簡化為兩個獨立的觀測裝置，安裝在一個底座上，每個裝置都十分簡單實用，而且除北極星附近以外，整個天空一覽無余。

簡儀的主要裝置是由兩個互相垂直的大圓環組成，其中的一個環面平行于地球赤道面，叫做“赤道環”；另一個是直立在赤道環中心的雙環，能繞一根金屬軸轉動，叫做“赤經雙環”。雙環中間夾著一根裝有十字絲裝置的窺管，相當于單鏡筒望遠鏡，能繞赤經雙環的中心轉動。觀測時，只要將窺管對準某顆待測星，就可以在赤道環和赤經雙環的刻度盤上直接讀出這顆星的位置值。有兩個支架托著正南北方向的金屬軸，支撐著整個觀測裝置，使這個裝置保持著北高南低的形狀。簡儀是我國首先發明的赤道裝置，要比歐洲人使用赤道裝置早500年左右。

簡儀的結構，不僅在當時居于世界領先地位，而且也是現代赤道式天文望遠鏡的鼻祖，這是我們的先人對世界天文學的一個重大貢獻。非常可惜的是，郭守敬創制的簡儀，1715年（清康熙十四年），竟被在欽天監任職的法國傳教士紀理安當作廢銅熔化了。簡儀比西方丹麥天文學家第谷（Tycho Brahe）的同類儀器早300多年。

最早的天象記錄

古代中國的天象記錄，堪稱世界一絕，擁有一系列堪稱世界之最的獨家文獻。天象，泛指各種天文現象，如太陽出沒、行星運動、月相變化、彗星、流星、流星雨、隕星、日食、月食、極光、新星、超新星、月掩星、太陽黑子等。中國早在4000年前就注意觀測和記錄天象，此后歷代的天文官和民間的天文學家也都始終注重觀測天象。中國古代的天象記錄內容豐富、資料翔實，在世界上是獨一無二的。

日食是人們最為關注的異常天象。夏代，我國已經很重視天象的觀察，“觀象授時”成為一種國政。據《尚書·夏書》記載，夏代仲康時期，負責觀測天象的官員羲和失職，沒能及時預告日食，以致當這次日食現象出現時，人們不知發生了什么怪異的事變，驚慌失措，亂成一團。這次日食約發生在公元前2137年10月22日，是天文學家公認的世界上最早的日食記載。

彗星是繞太陽運行的云霧狀的小天體，有很長的尾巴，俗稱掃帚星。中國古代還有孛里、妖星等幾十種稱謂。西漢的馬
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