觀(guan)星臺(tai),位于河(he)南(nan)省鄭州市登封市東南(nan)7.5公里的(de)告成鎮,北依嵩山(shan)(shan),南(nan)望(wang)箕山(shan)(shan),處(chu)潁(ying)河(he)之濱,地望(wang)十分優越,曾(ceng)是(shi)古代陽城(cheng)所在地。前后院落共分照(zhao)壁(bi)、山(shan)(shan)門、垂花門、周公測影臺(tai)、大殿、觀(guan)星臺(tai)、螽斯殿等七進,院內(nei)復制(zhi)安裝各種(zhong)天文儀器十多(duo)種(zhong)。
觀(guan)星(xing)臺建于(yu)元(yuan)朝(chao)初年(nian)(nian)至(zhi)元(yuan)十三年(nian)(nian)(公元(yuan)1276年(nian)(nian)),距今(jin)己有700年(nian)(nian)的(de)(de)(de)歷史,它是中國(guo)現存(cun)(cun)完(wan)好的(de)(de)(de)天(tian)(tian)(tian)文(wen)臺。是世界(jie)(jie)上現存(cun)(cun)較好的(de)(de)(de)天(tian)(tian)(tian)文(wen)科學建筑(zhu)物(wu),元(yuan)世祖忽必烈統一中國(guo)后(hou),為了(le)恢復農(nong)牧業生產,任用(yong)著名(ming)科學家郭守敬和王恂(xun)等進行歷法改(gai)革。首先,讓郭守敬創制了(le)新的(de)(de)(de)天(tian)(tian)(tian)文(wen)儀器,然后(hou)又組織了(le)規模空(kong)前的(de)(de)(de)天(tian)(tian)(tian)文(wen)大(da)地測(ce)量,在全(quan)國(guo)二(er)十七個地方(fang)建立了(le)天(tian)(tian)(tian)文(wen)臺和觀(guan)測(ce)站,登封觀(guan)星(xing)臺就(jiu)是當時(shi)(shi)的(de)(de)(de)中心觀(guan)測(ce)站.經過幾年(nian)(nian)的(de)(de)(de)辛勤(qin)觀(guan)測(ce)推算(suan),終于(yu)在18年(nian)(nian)(公元(yuan)1281年(nian)(nian))編(bian)制出當時(shi)(shi)世界(jie)(jie)上最先進的(de)(de)(de)歷法——《授時(shi)(shi)歷》。《授時(shi)(shi)歷》求(qiu)得的(de)(de)(de)回歸年(nian)(nian)周期為365.2425日,合365天(tian)(tian)(tian)5時(shi)(shi)49分12秒(miao),與當今(jin)世界(jie)(jie)上許多國(guo)家使用(yong)的(de)(de)(de)陽(yang)歷,格里(li)高里(li)歷,一秒(miao)不(bu)差,但格里(li)歷是1528年(nian)(nian)由羅(luo)馬教皇改(gai)革的(de)(de)(de)歷法,比(bi)《授時(shi)(shi)歷》晚三百(bai)年(nian)(nian)。與現代科學推算(suan)的(de)(de)(de)回歸年(nian)(nian)期相比(bi),《授時(shi)(shi)歷》僅差26秒(miao)。
觀(guan)星(xing)(xing)臺(tai)是一(yi)座高大的(de)(de)青磚石結構建筑,由臺(tai)身(shen)和量天(tian)(tian)尺組成(cheng),臺(tai)身(shen)形狀(zhuang)(zhuang)是覆斗狀(zhuang)(zhuang),其作(zuo)用是“晝(zhou)參日(ri)影(ying),夜觀(guan)極(ji)星(xing)(xing),以(yi)正朝夕”。觀(guan)星(xing)(xing)臺(tai)不僅保(bao)存了(le)我(wo)國古(gu)代(dai)圭表測影(ying)的(de)(de)實物(wu),也是自周(zhou)公土圭測影(ying)以(yi)來測影(ying)技術發展(zhan)的(de)(de)高峰,它反映了(le)我(wo)國天(tian)(tian)文(wen)(wen)科學發展(zhan)的(de)(de)卓越成(cheng)就(jiu),對(dui)于研究我(wo)國天(tian)(tian)文(wen)(wen)史和建筑史都具有機高的(de)(de)價值。各種天(tian)(tian)文(wen)(wen)儀器:沈括浮漏、正方案、仰(yang)儀、景符、日(ri)晷。
除了測(ce)量日影(ying)的功能之外,當年的觀(guan)星臺(tai)(tai)上可(ke)能還有(you)觀(guan)測(ce)星象等設施。元(yuan)初進(jin)行“四(si)海(hai)測(ce)驗(yan)”時,在此地觀(guan)測(ce)北極星的記(ji)錄,已載入《元(yuan)史·天文志(zhi)》中:“河(he)南府陽城(cheng),北極出地三十(shi)四(si)度(du)太弱。”(“太弱”為古代一(yi)度(du)的十(shi)二(er)分之八(ba))又據明萬歷(li)十(shi)年(公(gong)(gong)元(yuan)1582年)孫承基撰《重修元(yuan)圣(sheng)周公(gong)(gong)祠記(ji)》碑載:“磚(zhuan)崇臺(tai)(tai)以觀(guan)星。臺(tai)(tai)上故有(you)滴(di)漏壺,滴(di)下注水,流以尺天。”由(you)此可(ke)知觀(guan)星臺(tai)(tai)當是一(yi)座(zuo)具(ju)有(you)測(ce)影(ying)﹑觀(guan)星和記(ji)時等多種功能的天文臺(tai)(tai)。
登封觀星臺(tai)系(xi)磚(zhuan)石(shi)(shi)(shi)(shi)混合(he)建(jian)(jian)筑結構,由(you)(you)盤旋踏(ta)道環繞(rao)的(de)臺(tai)體和自臺(tai)北壁(bi)(bi)凹(ao)槽(cao)內向北平鋪的(de)石(shi)(shi)(shi)(shi)圭兩個部(bu)分組(zu)成,臺(tai)體呈方形覆斗狀,四壁(bi)(bi)用(yong)水(shui)(shui)磨磚(zhuan)砌成。臺(tai)高9.46米(mi)(mi),連臺(tai)頂小室(shi)統高12.62米(mi)(mi)。頂邊各(ge)長8米(mi)(mi)多,基邊各(ge)長16米(mi)(mi)多,臺(tai)四壁(bi)(bi)明顯向中(zhong)心(xin)內傾,其收分比例(li)表現出中(zhong)國早期建(jian)(jian)筑的(de)特征。臺(tai)頂小室(shi)是明嘉靖(jing)七年(公元1528年)修葺時所建(jian)(jian)。臺(tai)下(xia)北壁(bi)(bi)設(she)有(you)(you)對稱的(de)兩個踏(ta)道口(kou),人們可以由(you)(you)此登臨臺(tai)頂。在環形踏(ta)道及(ji)臺(tai)頂邊沿筑有(you)(you)1.05米(mi)(mi)高的(de)階欄與女兒墻,皆(jie)以磚(zhuan)砌壁(bi)(bi),以石(shi)(shi)(shi)(shi)封頂。為了導泄臺(tai)頂和踏(ta)道上的(de)雨(yu)水(shui)(shui),在踏(ta)道四隅各(ge)設(she)水(shui)(shui)道一孔,水(shui)(shui)道出水(shui)(shui)口(kou)雕作石(shi)(shi)(shi)(shi)龍(long)頭(tou)狀。臺(tai)的(de)北壁(bi)(bi)正中(zhong),有(you)(you)一個直(zhi)通上下(xia)的(de)凹(ao)槽(cao),其東﹑西(xi)兩壁(bi)(bi)有(you)(you)收分,南壁(bi)(bi)上下(xia)垂直(zhi),距(ju)石(shi)(shi)(shi)(shi)圭南端36厘米(mi)(mi)。
石(shi)圭(gui)(gui)用(yong)來度(du)量日影長(chang)短,所以又稱“量天(tian)尺”。它的表面用(yong)36方青石(shi)板接連(lian)平鋪而(er)成,下部為磚砌基座。石(shi)圭(gui)(gui)長(chang)31.196米,寬(kuan)0.53米,南(nan)端(duan)高0.56米,北(bei)(bei)端(duan)高0.62米。石(shi)圭(gui)(gui)居子午方向。圭(gui)(gui)面刻有(you)(you)(you)雙股水(shui)(shui)道(dao)。水(shui)(shui)道(dao)南(nan)端(duan)有(you)(you)(you)注水(shui)(shui)池(chi),呈方形(xing)(xing)﹔北(bei)(bei)端(duan)有(you)(you)(you)泄(xie)(xie)水(shui)(shui)池(chi),呈長(chang)條形(xing)(xing),泄(xie)(xie)水(shui)(shui)池(chi)東﹑西兩頭鑿(zao)有(you)(you)(you)泄(xie)(xie)水(shui)(shui)孔。池(chi)﹑渠(qu)底面,南(nan)高北(bei)(bei)低,注水(shui)(shui)后(hou)可自灌全渠(qu),不用(yong)時水(shui)(shui)可排(pai)出。泄(xie)(xie)水(shui)(shui)池(chi)下部,有(you)(you)(you)受水(shui)(shui)石(shi)座一(yi)(yi)方,為東西向長(chang)方形(xing)(xing),其上(shang)亦刻有(you)(you)(you)水(shui)(shui)槽一(yi)(yi)周。
中(zhong)國著名的(de)(de)(de)(de)(de)天(tian)文(wen)學家郭守敬,在(zai)(zai)元(yuan)初對古代的(de)(de)(de)(de)(de)圭(gui)(gui)表(biao)進行了改(gai)革,新創(chuang)比(bi)傳統“八尺(chi)(chi)(chi)(chi)之(zhi)表(biao)”高出五倍的(de)(de)(de)(de)(de)高表(biao)。它的(de)(de)(de)(de)(de)結構(gou)和測(ce)影(ying)的(de)(de)(de)(de)(de)方法﹑原理在(zai)(zai)《元(yuan)史·天(tian)文(wen)志》中(zhong)有(you)較詳細的(de)(de)(de)(de)(de)記述(shu)。當時建筑在(zai)(zai)元(yuan)大都的(de)(de)(de)(de)(de)高表(biao)據記載(zai)為(wei)(wei)銅(tong)制(zhi)(zhi),圭(gui)(gui)為(wei)(wei)石制(zhi)(zhi)。表(biao)高50尺(chi)(chi)(chi)(chi),寬2尺(chi)(chi)(chi)(chi)4寸(cun),厚1尺(chi)(chi)(chi)(chi)2寸(cun),植于(yu)石圭(gui)(gui)南端(duan)的(de)(de)(de)(de)(de)石座(zuo)中(zhong),入(ru)地及(ji)座(zuo)中(zhong)14尺(chi)(chi)(chi)(chi),石圭(gui)(gui)以(yi)上表(biao)身(shen)高36尺(chi)(chi)(chi)(chi),表(biao)上端(duan)鑄二龍(long),龍(long)身(shen)半(ban)附表(biao)側(ce),半(ban)身(shen)凌空擎起一(yi)(yi)根(gen)6尺(chi)(chi)(chi)(chi)長﹑3寸(cun)粗的(de)(de)(de)(de)(de)“橫(heng)梁(liang)”。自梁(liang)心至(zhi)表(biao)上端(duan)為(wei)(wei)4尺(chi)(chi)(chi)(chi),自石圭(gui)(gui)上面至(zhi)梁(liang)心40尺(chi)(chi)(chi)(chi)。石圭(gui)(gui)長度為(wei)(wei)128尺(chi)(chi)(chi)(chi),寬4尺(chi)(chi)(chi)(chi)5寸(cun),厚1尺(chi)(chi)(chi)(chi)4寸(cun),座(zuo)高2尺(chi)(chi)(chi)(chi)6寸(cun)。圭(gui)(gui)面中(zhong)心和兩旁均刻(ke)有(you)尺(chi)(chi)(chi)(chi)度,用以(yi)測(ce)量影(ying)長。為(wei)(wei)了克服表(biao)高影(ying)虛的(de)(de)(de)(de)(de)缺陷,測(ce)影(ying)時,石圭(gui)(gui)上還加置一(yi)(yi)個(ge)根(gen)據針孔成(cheng)像原理制(zhi)(zhi)成(cheng)的(de)(de)(de)(de)(de)景符,用以(yi)接受日(ri)(ri)(ri)影(ying)和梁(liang)影(ying)。景符下為(wei)(wei)方框,一(yi)(yi)端(duan)設有(you)可旋機軸,軸上嵌入(ru)一(yi)(yi)個(ge)寬 2寸(cun)﹑長4寸(cun)﹑中(zhong)穿(chuan)孔竅的(de)(de)(de)(de)(de)銅(tong)葉,其勢南低北高,依太(tai)陽高下調整角(jiao)度。正午時,太(tai)陽光穿(chuan)過景符北側(ce)上的(de)(de)(de)(de)(de)小孔,在(zai)(zai)圭(gui)(gui)面上形(xing)成(cheng)一(yi)(yi)很小的(de)(de)(de)(de)(de)太(tai)陽倒像。南北移動景符,尋(xun)找從表(biao)端(duan)橫(heng)梁(liang)投下的(de)(de)(de)(de)(de)梁(liang)影(ying)。這條經過景符小孔形(xing)成(cheng)的(de)(de)(de)(de)(de)梁(liang)影(ying)清晰實在(zai)(zai)﹑細若發(fa)絲。當梁(liang)影(ying)平分日(ri)(ri)(ri)像時,即可度量日(ri)(ri)(ri)影(ying)長度。
登(deng)封觀(guan)(guan)星(xing)臺(tai)(tai)的(de)(de)直(zhi)壁和石圭(gui)正(zheng)是(shi)郭守(shou)敬所創(chuang)高(gao)表(biao)制度(du)的(de)(de)僅有的(de)(de)實(shi)物(wu)(wu)例證。所不同的(de)(de)是(shi),觀(guan)(guan)星(xing)臺(tai)(tai)是(shi)以磚(zhuan)砌(qi)凹槽(cao)直(zhi)壁代替了銅表(biao)。經(jing)過(guo)實(shi)地(di)勘測推算。直(zhi)壁高(gao)度(du)和石圭(gui)長度(du)等結構與《元史》所載多相符合(he)。石圭(gui)以上至直(zhi)壁上沿(yan)(yan)高(gao)36尺(chi),從表(biao)槽(cao)上沿(yan)(yan)再向上4尺(chi),即為(wei)(wei)置橫梁(liang)處,恰在小室窗口下沿(yan)(yan),很適合(he)人們在臺(tai)(tai)頂(ding)操作。由此(ci)至圭(gui)面為(wei)(wei)40尺(chi)。通過(guo)仿制橫梁(liang)﹑景符進行實(shi)測,證明觀(guan)(guan)星(xing)臺(tai)(tai)的(de)(de)測量誤(wu)差(cha)相當于(yu)太陽天頂(ding)距誤(wu)差(cha)1/3角分。觀(guan)(guan)星(xing)臺(tai)(tai)現為(wei)(wei)對外開放(fang)的(de)(de)文物(wu)(wu)旅游景點(dian)。
觀星(xing)臺,天(tian)地之中歷史建筑群建筑之一,位于登封市城東(dong)南7.5公(gong)里的告成鎮(zhen)周公(gong)廟(miao)內,距(ju)周公(gong)測景(jing)臺二十米。
1961年,中華人民共和國(guo)國(guo)務院(yuan)公布為(wei)第一(yi)批全國(guo)重點(dian)文物保護單位。
2010年8月1日,坐落在嵩(song)(song)山腹(fu)地及周圍的(de)天地之中歷史建筑群(少林寺(si)(常住院(yuan)、初(chu)祖庵、塔林)、東漢三闕(太室闕、少室闕、啟母闕)、中岳廟、嵩(song)(song)岳寺(si)塔、會善(shan)寺(si)、嵩(song)(song)陽書院(yuan)、觀星臺)被(bei)列為世界文化遺產。
觀星(xing)臺(tai)(tai)(tai)(tai)(tai)(tai)(tai)(tai)由臺(tai)(tai)(tai)(tai)(tai)(tai)(tai)(tai)身與石(shi)圭(gui)、表槽組成(cheng)。臺(tai)(tai)(tai)(tai)(tai)(tai)(tai)(tai)身上(shang)小下大(da),形似覆斗。臺(tai)(tai)(tai)(tai)(tai)(tai)(tai)(tai)面呈方形,用水磨磚砌造(zao)。臺(tai)(tai)(tai)(tai)(tai)(tai)(tai)(tai)高(gao)9.46米,連臺(tai)(tai)(tai)(tai)(tai)(tai)(tai)(tai)頂小屋通高(gao)12.62米。臺(tai)(tai)(tai)(tai)(tai)(tai)(tai)(tai)下邊(bian)(bian)寬16米多,上(shang)邊(bian)(bian)約為(wei)下邊(bian)(bian)之半。在臺(tai)(tai)(tai)(tai)(tai)(tai)(tai)(tai)身北面,設有兩(liang)個(ge)(ge)對(dui)稱的(de)(de)出入口,筑(zhu)有磚石(shi)踏道和(he)梯(ti)欄(lan),盤旋(xuan)簇擁臺(tai)(tai)(tai)(tai)(tai)(tai)(tai)(tai)體(ti),使整個(ge)(ge)建筑(zhu)布(bu)局顯(xian)得莊(zhuang)嚴巍峨。臺(tai)(tai)(tai)(tai)(tai)(tai)(tai)(tai)頂各邊(bian)(bian)有明顯(xian)收縮,并砌有矮墻(qiang)(女兒(er)墻(qiang)),臺(tai)(tai)(tai)(tai)(tai)(tai)(tai)(tai)頂兩(liang)端(duan)小屋中間,由臺(tai)(tai)(tai)(tai)(tai)(tai)(tai)(tai)底到臺(tai)(tai)(tai)(tai)(tai)(tai)(tai)(tai)頂,有凹槽的(de)(de)“高(gao)表”。在凹槽正(zheng)北是三十六塊青石(shi)平鋪的(de)(de)石(shi)圭(gui)(俗稱量天尺)。石(shi)圭(gui)通長31.19米。觀星(xing)臺(tai)(tai)(tai)(tai)(tai)(tai)(tai)(tai)的(de)(de)建立反映了(le)當時我國天文科學(xue)的(de)(de)巨大(da)成(cheng)就。測(ce)影(ying)臺(tai)(tai)(tai)(tai)(tai)(tai)(tai)(tai)在登封市(shi)城東南十五公里的(de)(de)告城鎮(zhen)北,建于(yu)唐(tang)開元(yuan)(yuan)十一年(公元(yuan)(yuan)723年)。測(ce)影(ying)臺(tai)(tai)(tai)(tai)(tai)(tai)(tai)(tai)又(you)名“周公測(ce)景臺(tai)(tai)(tai)(tai)(tai)(tai)(tai)(tai)”。臺(tai)(tai)(tai)(tai)(tai)(tai)(tai)(tai)用青石(shi)制作(zuo),分臺(tai)(tai)(tai)(tai)(tai)(tai)(tai)(tai)座(zuo)和(he)石(shi)柱(zhu)兩(liang)部分:臺(tai)(tai)(tai)(tai)(tai)(tai)(tai)(tai)座(zuo)上(shang)大(da)下小,呈梯(ti)形錐體(ti),四邊(bian)(bian)稍有偏斜,各邊(bian)(bian)寬窄不等(deng)。石(shi)柱(zhu)為(wei)表,臺(tai)(tai)(tai)(tai)(tai)(tai)(tai)(tai)座(zuo)為(wei)圭(gui)。
在(zai)(zai)(zai)觀(guan)(guan)星臺(tai)內,還(huan)有(you)一“測景臺(tai)”,它是(shi)(shi)(shi)周(zhou)(zhou)文王(wang)的(de)(de)第(di)四個兒子(zi)姬旦修建(jian),是(shi)(shi)(shi)古代祖先測量日影,驗證(zheng)四時(shi)的(de)(de)儀器。周(zhou)(zhou)在(zai)(zai)(zai)滅商之(zhi)后(hou),建(jian)立了(le)(le)周(zhou)(zhou)王(wang)朝,俗(su)話(hua)說“得(de)中原者得(de)天(tian)下”,周(zhou)(zhou)王(wang)朝因此要在(zai)(zai)(zai)中原建(jian)都(dou),也就是(shi)(shi)(shi)洛陽,為了(le)(le)政治統治的(de)(de)需要,也為了(le)(le)尋求營(ying)建(jian)東都(dou)洛陽的(de)(de)準確天(tian)文依據(ju),周(zhou)(zhou)公姬旦才修建(jian)了(le)(le)“測景臺(tai)”。中國傳統的(de)(de)節氣(qi)劃(hua)分(fen)日:“冬至(zhi)”、“夏(xia)至(zhi)”、“春(chun)分(fen)”、“秋(qiu)分(fen)”,正是(shi)(shi)(shi)周(zhou)(zhou)姬旦通過在(zai)(zai)(zai)測景臺(tai)的(de)(de)實地觀(guan)(guan)測劃(hua)定的(de)(de),從而使“春(chun)”“夏(xia)”“秋(qiu)”、“冬”四時(shi)得(de)以(yi)劃(hua)定。
在(zai)鄭州火車(che)(che)站(zhan)對面的(de)長途汽(qi)車(che)(che)站(zhan)乘坐發往登(deng)封的(de)旅游專(zhuan)線車(che)(che)。
中國古(gu)代(dai)天(tian)文(wen)觀測臺坐(zuo)落在河南省登(deng)封市區東南15公里的告成鎮北,東經(jing)113°08306±315,北緯34°24169±13。中國歷代(dai)許(xu)多天(tian)文(wen)學(xue)家(jia)曾(ceng)到(dao)這(zhe)里進行過天(tian)文(wen)觀測。《周(zhou)禮(li)·地官·司徒》載(zai):“以(yi)土(tu)(tu)圭(gui)之法,測土(tu)(tu)深(shen),正日(ri)(ri)景(jing)(jing)(jing)(古(gu)“影字”,下同),以(yi)求(qiu)地中……日(ri)(ri)至之景(jing)(jing)(jing),尺(chi)(chi)有五(wu)寸,謂(wei)之地中。”東漢鄭玄在注(zhu)釋中引用鄭眾的話(hua)說(shuo):“土(tu)(tu)圭(gui)之長,尺(chi)(chi)有五(wu)寸。以(yi)夏至之日(ri)(ri),立八尺(chi)(chi)之表(biao)(biao)(biao),其景(jing)(jing)(jing)適與土(tu)(tu)圭(gui)等,謂(wei)之地中。今潁(ying)川陽城地為(wei)(wei)然。”今觀星臺南20米(mi)處,尚保存有唐開元十(shi)一(yi)年(公元723年)由(you)天(tian)文(wen)官南宮說(shuo)刻(ke)立的紀念石表(biao)(biao)(biao)一(yi)座(zuo)(zuo),表(biao)(biao)(biao)南面(mian)刻(ke)“周(zhou)公測景(jing)(jing)(jing)臺”五(wu)字。表(biao)(biao)(biao)高196.5厘米(mi),約(yue)為(wei)(wei)唐小(xiao)尺(chi)(chi)8尺(chi)(chi),表(biao)(biao)(biao)下石座(zuo)(zuo)上面(mian)北沿6.6~37厘米(mi),切(qie)近唐小(xiao)尺(chi)(chi)1.5尺(chi)(chi),故知此表(biao)(biao)(biao)在規制上與《周(zhou)禮(li)》所載(zai)土(tu)(tu)圭(gui)測景(jing)(jing)(jing)說(shuo)相近。