張(zhang)思(si)(si)訓,今(jin)四川巴中(巴州區)石城人(ren)(ren),北宋時(shi)(shi)(shi)期的著名(ming)天(tian)(tian)文(wen)學(xue)家(jia),曾是司天(tian)(tian)展(zhan)覽(lan)館監學(xue)生(sheng)(sheng)。公元979年對渾天(tian)(tian)儀進(jin)行了重大的革新,制造了世(shi)界(jie)上(shang)第一(yi)臺自動(dong)天(tian)(tian)象儀——太平渾儀,又(you)稱(cheng)水(shui)(shui)(shui)運(yun)渾象。此儀用(yong)水(shui)(shui)(shui)銀作(zuo)動(dong)力(li),是世(shi)界(jie)上(shang)使用(yong)水(shui)(shui)(shui)銀于(yu)機(ji)(ji)械(xie)(xie)儀表的始(shi)祖。自落下閎(hong)創造渾天(tian)(tian)儀之后,最初用(yong)人(ren)(ren)力(li)推(tui)動(dong)其(qi)(qi)運(yun)轉(zhuan),后來(lai)改(gai)(gai)用(yong)水(shui)(shui)(shui)力(li)。但是人(ren)(ren)們在(zai)(zai)實踐中發(fa)現,“運(yun)轉(zhuan)以(yi)水(shui)(shui)(shui),至冬中凝凍遲澀(se),遂為(wei)(wei)疏略,寒暑無準(zhun)(zhun)”。這樣(yang)對于(yu)報時(shi)(shi)(shi)、定(ding)節氣、造歷(li)的準(zhun)(zhun)確性關系極大,進(jin)而(er)影(ying)響到(dao)人(ren)(ren)民的生(sheng)(sheng)產(chan)和生(sheng)(sheng)活。面(mian)對渾天(tian)(tian)儀動(dong)力(li)出現的新課題,張(zhang)思(si)(si)訓進(jin)行了許多試驗和探索,最終找(zhao)到(dao)用(yong)水(shui)(shui)(shui)銀代(dai)替水(shui)(shui)(shui)作(zuo)動(dong)力(li)。因為(wei)(wei)水(shui)(shui)(shui)銀的內聚力(li)很強,特(te)別是具(ju)有在(zai)(zai)空中保(bao)持穩定(ding)的性能,可保(bao)證渾天(tian)(tian)儀正常的運(yun)轉(zhuan)。在(zai)(zai)渾天(tian)(tian)儀上(shang)安裝計(ji)時(shi)(shi)(shi)器(qi)(qi),是我國唐代(dai)天(tian)(tian)文(wen)學(xue)家(jia)一(yi)行、梁令(ling)瓚的發(fa)明。他們在(zai)(zai)水(shui)(shui)(shui)運(yun)渾天(tian)(tian)儀上(shang)安裝擒縱(zong)器(qi)(qi),指揮兩個木人(ren)(ren)按時(shi)(shi)(shi)擊(ji)鼓、敲鐘(zhong),產(chan)生(sheng)(sheng)了世(shi)界(jie)上(shang)最早的機(ji)(ji)械(xie)(xie)時(shi)(shi)(shi)鐘(zhong)。張(zhang)思(si)(si)訓對這個機(ji)(ji)械(xie)(xie)計(ji)時(shi)(shi)(shi)鐘(zhong)也進(jin)行了較大改(gai)(gai)革。由擒縱(zong)器(qi)(qi)指揮的自動(dong)報時(shi)(shi)(shi)和擊(ji)鐘(zhong)鼓的木人(ren)(ren)成倍(bei)增(zeng)加,并(bing)把報時(shi)(shi)(shi)和擊(ji)鐘(zhong)鼓分(fen)離為(wei)(wei)兩個系統(tong),即(ji)“七值(zhi)神左搖鈴,右扣鐘(zhong),中擊(ji)鼓,以(yi)定(ding)刻數(shu)。每一(yi)晝夜,周而(er)復始(shi)。又(you)為(wei)(wei)十二神各值(zhi)一(yi)時(shi)(shi)(shi)。至其(qi)(qi)時(shi)(shi)(shi),則自執辰牌(pai),循環而(er)出,隨(sui)刻數(shu)以(yi)定(ding)晝夜短長”。《宋史(shi)·天(tian)(tian)文(wen)志》稱(cheng):“其(qi)(qi)制與舊(jiu)儀不同(tong),最為(wei)(wei)巧捷”。袁綱《楓(feng)窗小牘》贊(zan):“新制成于(yu)自然(ran),尤為(wei)(wei)精妙”。
張思訓於公元979年設計的渾象,於公元980年制(zhi)成。據(ju)《宋史?天(tian)文志》載:「其制(zhi):起樓高丈馀,機(ji)隱於內(nei),規天(tian)矩地。下設地輪(lun)、地足;又為橫輪(lun)、側輪(lun)、斜輪(lun)、定(ding)(ding)身(shen)關、中關、小(xiao)關、天(tian)柱;七直神(shen),左搖鈴,右扣鐘,中擊鼓(gu),以(yi)(yi)定(ding)(ding)刻(ke)數。每一(yi)晝夜(ye),周而(er)復(fu)始。又以(yi)(yi)木為十(shi)二神(shen),各直一(yi)時,至其時則自(zi)執辰牌,循環(huan)而(er)出,隨(sui)刻(ke)數以(yi)(yi)定(ding)(ding)晝夜(ye)短長;上有天(tian)頂、天(tian)牙、天(tian)關、天(tian)指(zhi)、天(tian)抱(托)、天(tian)束、天(tian)條,布三百(bai)六十(shi)五度,為日、月、五星(xing)、紫(zi)微宮(gong)、列(lie)宿、斗建(jian)、黃赤道,以(yi)(yi)日行度定(ding)(ding)寒暑進退。」
這段(duan)文字所記載的(de)(de)(de)機(ji)(ji)械(xie)部件和(he)齒輪(lun)名稱,比唐(tang)代一行(xing)和(he)梁令瓚的(de)(de)(de)「水(shui)運渾天(tian)(tian)」記載要詳細(xi)得多。其中的(de)(de)(de)「地(di)輪(lun)」可(ke)能和(he)蘇頌水(shui)運儀象臺的(de)(de)(de)「樞輪(lun)」即動力輪(lun)相類(lei)(lei)似(si)。「定身關、中關、小關」一類(lei)(lei)機(ji)(ji)械(xie)也可(ke)能與蘇頌的(de)(de)(de)天(tian)(tian)關、天(tian)(tian)鎖的(de)(de)(de)功(gong)效雷(lei)同,是(shi)用於控制(zhi)(zhi)「地(di)輪(lun)」的(de)(de)(de)慣(guan)性運動的(de)(de)(de),也就是(shi)起擒(qin)縱器的(de)(de)(de)作(zuo)用。「定身關」一詞生動地(di)表述了控制(zhi)(zhi)「地(di)輪(lun)」轉動的(de)(de)(de)意義。而在(zai)報時機(ji)(ji)械(xie)之(zhi)上的(de)(de)(de)「天(tian)(tian)牙(ya)」、「天(tian)(tian)關」、「天(tian)(tian)束」、「天(tian)(tian)條(tiao)」等機(ji)(ji)件又可(ke)能是(shi)操縱渾儀或渾象的(de)(de)(de)設置。以木偶制(zhi)(zhi)成的(de)(de)(de)「七(qi)直(zhi)神(shen)」、「十二神(shen)」是(shi)報時機(ji)(ji)件。
張思(si)訓的(de)(de)這架天文鐘(zhong)與(yu)一(yi)行不同(tong)(tong)之(zhi)處,是以水銀推(tui)動(dong)動(dong)力輪,同(tong)(tong)時(shi),「著日(ri)月象(xiang),皆取仰視」。《宋史?天文志(zhi)》還(huan)說:「按舊(jiu)法,日(ri)月晝夜行度皆人(ren)所運行,新制成於(wu)自然,尤(you)為精妙。」看來,張衡和一(yi)行等人(ren)的(de)(de)渾(hun)象(xiang)都有部分需人(ren)操(cao)作或調整,而張思(si)訓則設計了一(yi)種(zhong)全自動(dong)的(de)(de)渾(hun)象(xiang)。
可(ke)惜(xi),有關(guan)張思訓(xun)儀(yi)(yi)象的文字記載過於簡略,更無(wu)繪圖留下來供我(wo)們研究。因而蘇頌的《新儀(yi)(yi)象法要》,在人類文化史上就顯得更為可(ke)貴了。