天象演示仪器和时间度量仪器。
中国唐代著名天文学家
《旧唐书》卷三五记载:“(唐玄宗)又诏一行与梁令瓒及诸术士更造浑天仪,铸铜为圆天之象,上具列宿赤道及周天度数,注水激轮令其自转,一日一夜天转一周。又别置二轮络,在天外缀以日月,令得运行。每天西转一匝,日东行一度,月行十三度十九分度之七,凡二十九转有余而日月会,三百六十五转而日行匝。仍置木柜以为地平,令仪半在地下,晦明朔望迟速有准。又立二木人于地平之上,前置钟鼓以候辰刻,每一刻自然击鼓,每辰则自然撞钟。皆于柜中,各施轮轴,钩键交错,关锁相持。既与天道合同,当时共称其妙。铸成,命之曰‘水运浑天’。俯视图置于武成殿前,以示百僚。”不久,铜铁生锈渐涩,不能自转,遂收置于集贤院,不复使用。
水运浑仪由两部分构成,即将张衡的浑象与计时器组合起来,成为一个仪器。传统上浑象是演示日月星辰运行的仪器,浑仪是观测日月星辰运行的仪器。此水运浑仪,是浑天仪的简称,相当于浑象,系用水带动自转的浑象。浑天仪是一个布满星宿的铜制大球,绕极轴每昼夜自转一周。大球外面有“日”“月”运动轨迹轮。日每天东行一度,365日运行一周;月每天行十三又十九分之七度,29日多为一月。此大铜球置于一大箱子里,箱的上盖相当于地平面,球则半露其上,缀以日、月的二轮也都绕之运转。这是地球中心说体系影响下的天象演示仪器。
二木人站在大箱子的平面上,相当于站在“地”上。一个木人是每到一刻击鼓一次,另一个是每到一个时辰撞钟一次。设计成一个自动报出刻和时辰的报时仪器,非常精妙。
此系统“注水激轮,令其自转”,可见水的流动是浑天仪运行的动力。“施轮轴,钩键交错,关锁相持”,说明齿轮系统在运行中发挥巨大作用。刘仙洲(1890~1975)曾先后两次用齿轮系进行推向,为中国历史博物馆制作复原图。
一行、梁令瓒设计制作的自动运行的水运浑天仪,运行没多久就不再使用。此后到宋初两百多年间,中国无制造浑仪等天文仪器的记载。