蔣(jiang)煜,江南(nan)通州人(ren),清(qing)(qing)代(dai)學(xue)者、科學(xue)家(jia)。清(qing)(qing)代(dai)江南(nan)文人(ren)所輯的(de)《崇(chong)川咫(zhi)聞錄》中詳盡記載了(le)關于南(nan)通州人(ren)蔣(jiang)煜所發(fa)明(ming)的(de)多(duo)功能渾天(tian)儀(yi)和萬年(nian)表(biao)的(de)事(shi)情(qing)。這位清(qing)(qing)代(dai)的(de)科學(xue)家(jia)發(fa)明(ming)的(de)多(duo)功能渾天(tian)儀(yi),堪與東漢科學(xue)家(jia)張衡的(de)渾象(xiang)媲(pi)美,對航海航天(tian)、天(tian)文氣象(xiang)等軍事(shi)、民(min)用諸領域(yu)具有觀測比對、計算運作(zuo)的(de)極(ji)高指導和實用價值。不僅是中國古代(dai)天(tian)文科技史上閃耀著神采的(de)瑰寶,而(er)且在(zai)當時世界上居有無可(ke)置(zhi)疑的(de)領先地位。他還創制了(le)世界上第一(yi)臺萬年(nian)儀(yi)表(biao)。
渾天儀
青年時代(dai)的(de)蔣煜“精(jing)九數”,精(jing)通(tong)天文、歷法(fa)、數學,擅長(chang)于(yu)天文儀器(qi),對前人的(de)發明、創造(zao)作(zuo)了詳(xiang)盡的(de)研究(jiu)。他(ta)善于(yu)融會各家之(zhi)長(chang),并(bing)且敢于(yu)超越前人,而(er)“獨有心得,為前人所未發方之(zhi)”。
蔣(jiang)煜(yu)發明制(zhi)作機(ji)械運(yun)作的(de)(de)(de)(de)渾天(tian)(tian)儀時,“先以(yi)杉木作八、九(jiu)寸(cun)(cun)圓胎,后用(yong)綿(mian)紙(zhi)十(shi)(shi)余層,皆粘以(yi)膠漆(qi)。上(shang)畫黃道(dao)、赤(chi)道(dao)、十(shi)(shi)二宮線、三垣、二十(shi)(shi)八宿以(yi)及恒星(xing)、客星(xing)、天(tian)(tian)河。其色之(zhi)淺深,光(guang)芒(mang)之(zhi)大(da)(da)小,悉(xi)與(yu)星(xing)象(xiang)準”。這位(wei)“工寫真(zhen),紙(zhi)上(shang)有生(sheng)氣”的(de)(de)(de)(de)蔣(jiang)煜(yu)從顏(yan)色、光(guang)芒(mang)、位(wei)置(zhi)上(shang)逼真(zhen)地再(zai)現了星(xing)象(xiang)。然(ran)后,從赤(chi)道(dao)剖開(kai),將(jiang)木胎脫去,在(zai)內(nei)(nei)里裝(zhuang)(zhuang)上(shang)經(jing)過精密(mi)計算(suan)制(zhi)造(zao)的(de)(de)(de)(de)機(ji)械鐘的(de)(de)(de)(de)零件(jian),內(nei)(nei)用(yong)薄(bo)銅(tong)片(pian)作子(zi)口,以(yi)螺旋(xuan)三面扭合。內(nei)(nei)裝(zhuang)(zhuang)四柱銅(tong)夾(jia)板,以(yi)二銅(tong)杠懸架(jia)于(yu)(yu)球(qiu)(qiu)內(nei)(nei)。用(yong)大(da)(da)發條一(yi)(yi)鼓,中心(xin)用(yong)九(jiu)十(shi)(shi)六齒(chi)塔(ta)輪(lun)(lun)(lun)(lun)(lun)(lun),次接(jie)二輪(lun)(lun)(lun)(lun)(lun)(lun),側(ce)輪(lun)(lun)(lun)(lun)(lun)(lun)、尖齒(chi)輪(lun)(lun)(lun)(lun)(lun)(lun)、大(da)(da)圓擺。有了各(ge)種(zhong)傳動裝(zhuang)(zhuang)置(zhi)后,運(yun)用(yong)機(ji)械鐘鑰(yao)匙開(kai)動(旋(xuan)緊(jin)發條)的(de)(de)(de)(de)方(fang)式,能(neng)(neng)走(zou)十(shi)(shi)日(ri)或半月。讓我們看看蔣(jiang)煜(yu)發明的(de)(de)(de)(de)渾天(tian)(tian)儀機(ji)械運(yun)作的(de)(de)(de)(de)周(zhou)詳(xiang)細致而嚴(yan)謹的(de)(de)(de)(de)結構(gou),“塔(ta)輪(lun)(lun)(lun)(lun)(lun)(lun)軸長四寸(cun)(cun)余,透于(yu)(yu)北(bei)極出地之(zhi)處半寸(cun)(cun)許(xu),用(yong)鑰(yao)匙開(kai)動。夾(jia)板前塔(ta)輪(lun)(lun)(lun)(lun)(lun)(lun)軸上(shang)套一(yi)(yi)百八十(shi)(shi)齒(chi)大(da)(da)輪(lun)(lun)(lun)(lun)(lun)(lun),大(da)(da)輪(lun)(lun)(lun)(lun)(lun)(lun)內(nei)(nei)用(yong)卡輪(lun)(lun)(lun)(lun)(lun)(lun)卡簧,開(kai)動時方(fang)能(neng)(neng)隨(sui)旋(xuan)。再(zai)以(yi)逆輪(lun)(lun)(lun)(lun)(lun)(lun)接(jie)赤(chi)道(dao)平(ping)分處三百六十(shi)(shi)齒(chi)大(da)(da)圈(quan)塔(ta)輪(lun)(lun)(lun)(lun)(lun)(lun),每日(ri)走(zou)兩周(zhou),則天(tian)(tian)球(qiu)(qiu)每日(ri)走(zou)一(yi)(yi)周(zhou)。又(you)以(yi)三百五(wu)十(shi)(shi)九(jiu)齒(chi)一(yi)(yi)圈(quan)與(yu)逆輪(lun)(lun)(lun)(lun)(lun)(lun)并(bing)接(jie),中以(yi)活管套于(yu)(yu)塔(ta)輪(lun)(lun)(lun)(lun)(lun)(lun)軸上(shang),外用(yong)一(yi)(yi)圈(quan)環(huan)于(yu)(yu)球(qiu)(qiu)上(shang),圈(quan)上(shang)安(an)一(yi)(yi)太(tai)陽(yang)運(yun)行一(yi)(yi)周(zhou),則太(tai)陽(yang)自然(ran)不及天(tian)(tian)一(yi)(yi)度。積一(yi)(yi)歲則太(tai)陽(yang)遲(chi)一(yi)(yi)周(zhou)天(tian)(tian)”。實即表示出恒星(xing)日(ri)與(yu)太(tai)陽(yang)日(ri)之(zhi)差別(bie)。
顯而易見,蔣(jiang)煜的(de)(de)渾(hun)天(tian)(tian)(tian)儀(yi)(yi)(yi)(yi)與張衡創制(zhi)的(de)(de)世界上最早利用水力的(de)(de)渾(hun)象(xiang)(渾(hun)天(tian)(tian)(tian)儀(yi)(yi)(yi)(yi))相比(bi),似乎(hu)更有(you)長處(chu)。張衡利用計時(shi)儀(yi)(yi)(yi)(yi)器漏壺滴出(chu)的(de)(de)水發(fa)動齒輪系統,帶動渾(hun)天(tian)(tian)(tian)儀(yi)(yi)(yi)(yi)繞軸旋(xuan)轉,并使渾(hun)天(tian)(tian)(tian)儀(yi)(yi)(yi)(yi)的(de)(de)轉動與地球(qiu)的(de)(de)周(zhou)日運動相等,而將(jiang)天(tian)(tian)(tian)象(xiang)準確地表示出(chu)來。惜乎(hu)張衡所制(zhi)水運渾(hun)天(tian)(tian)(tian)儀(yi)(yi)(yi)(yi)的(de)(de)復雜傳動系統制(zhi)度沒有(you)流傳下(xia)來。
清代科學家蔣煜思接(jie)古今,他所(suo)創制的渾天(tian)儀(yi)趨于(yu)(yu)微型,更(geng)為(wei)(wei)玲瓏精致(zhi)精密精巧,運(yun)轉自如(ru),觀星(xing)(xing)測晷(gui),了(le)然心目(mu),并能(neng)較精確(que)(que)地(di)(di)表示出恒星(xing)(xing)與(yu)太(tai)(tai)(tai)(tai)(tai)陽(yang)(yang)(yang)日之差別。蔣煜又于(yu)(yu)黃(huang)道上(shang)開一細槽,中束細銅絲(si)圈,穿于(yu)(yu)太(tai)(tai)(tai)(tai)(tai)陽(yang)(yang)(yang)背(bei)面,使太(tai)(tai)(tai)(tai)(tai)陽(yang)(yang)(yang)依黃(huang)道(地(di)(di)球的公轉軌(gui)道平(ping)面和天(tian)球相交的大圓)而(er)行,冬夏分(fen)南(nan)陸北(bei)陸。還在(zai)(zai)(zai)球上(shang)兩(liang)極(ji)處開小(xiao)孔以(yi)套(tao)天(tian)軸。外用(yong)銅圈四(si)足,架為(wei)(wei)地(di)(di)平(ping)。于(yu)(yu)南(nan)北(bei)設兩(liang)彎條,約3寸許。兩(liang)端有孔:一為(wei)(wei)北(bei)極(ji)出地(di)(di)之所(suo);一為(wei)(wei)南(nan)極(ji)入地(di)(di)之所(suo)。其度數之差等可移動,以(yi)安兩(liang)軸為(wei)(wei)旋(xuan)轉之機。準(zhun)確(que)(que)地(di)(di)表現太(tai)(tai)(tai)(tai)(tai)陽(yang)(yang)(yang)與(yu)地(di)(di)球之間(jian)的運(yun)動關(guan)系。至于(yu)(yu)晝(zhou)夜之分(fen)與(yu)二十(shi)四(si)個節氣都能(neng)顯示,“地(di)(di)平(ping)上(shang)立十(shi)二呆(dai)線,為(wei)(wei)地(di)(di)盤十(shi)二宮,即十(shi)二時之分(fen)刻;黃(huang)道上(shang)寫節氣。太(tai)(tai)(tai)(tai)(tai)陽(yang)(yang)(yang)圈上(shang)安一小(xiao)黑(hei)點(dian)(dian),與(yu)太(tai)(tai)(tai)(tai)(tai)陽(yang)(yang)(yang)緊對(dui),如(ru)暗虛然,日入則黑(hei)點(dian)(dian)升(sheng)。如(ru)夜半時黑(hei)點(dian)(dian)在(zai)(zai)(zai)午(wu)宮,則知(zhi)太(tai)(tai)(tai)(tai)(tai)陽(yang)(yang)(yang)在(zai)(zai)(zai)子宮;黑(hei)點(dian)(dian)在(zai)(zai)(zai)巳宮,則知(zhi)太(tai)(tai)(tai)(tai)(tai)陽(yang)(yang)(yang)在(zai)(zai)(zai)亥宮;黑(hei)點(dian)(dian)在(zai)(zai)(zai)未宮,則知(zhi)太(tai)(tai)(tai)(tai)(tai)陽(yang)(yang)(yang)在(zai)(zai)(zai)丑宮。余仿此(ci),夜分(fen)即以(yi)此(ci)定時刻甚便(bian)”。
當(dang)時西方人制造的(de)天球不能夠“自運”,更不能定時刻,是遠遠落后(hou)于清代南通州(zhou)蔣(jiang)煜創造發明的(de)多功能渾天儀的(de)。
萬年表
蔣煜(yu)還創制了世(shi)界(jie)上(shang)第一(yi)臺萬(wan)年儀表(biao),《崇(chong)川咫聞錄》稱“萬(wan)年表(biao)”,并(bing)對此(ci)作(zuo)了較詳細(xi)的記載:這種(zhong)自(zi)動鐘不用(yong)發條(tiao)、塔輪(lun)(lun)、鏈子;只(zhi)用(yong)中(zhong)心(xin)側輪(lun)(lun),尖(jian)齒(chi)輪(lun)(lun)。其(qi)(qi)尖(jian)齒(chi)輪(lun)(lun)倒(dao)銼,用(yong)大圓擺(bai)(bai),擺(bai)(bai)牌(pai)倒(dao)裝,擺(bai)(bai)圈上(shang)用(yong)小匣,內(nei)藏水銀,隨擺(bai)(bai)力(li)較其(qi)(qi)輕重。內(nei)部有(you)一(yi)系列控制裝置(zhi),有(you)翻擺(bai)(bai)釘兩旁,有(you)細(xi)彈(dan)簧擋住。欲其(qi)(qi)走(zou)則(ze)搖動擺(bai)(bai)圈向左右,水銀趁力(li),游絲又相(xiang)助(zhu)作(zuo)開合,如此(ci)往來則(ze)擺(bai)(bai)永無休息。而擺(bai)(bai)牌(pai)撥(bo)尖(jian)齒(chi)輪(lun)(lun),則(ze)諸輪(lun)(lun)自(zi)相(xiang)應而走(zou),其(qi)(qi)法以(yi)(yi)輕松為主。雖終年可以(yi)(yi)自(zi)行,而且(qie)其(qi)(qi)力(li)甚(shen)微,一(yi)切齒(chi)軸(zhou)永無損(sun)傷(shang)之虞(yu)。這種(zhong)一(yi)下子可走(zou)一(yi)年以(yi)(yi)上(shang)的自(zi)動鐘,與其(qi)(qi)他鐘表(biao)用(yong)發條(tiao)開勁者(zhe)“以(yi)(yi)輪(lun)(lun)走(zou)擺(bai)(bai)”相(xiang)比,它是“反以(yi)(yi)擺(bai)(bai)走(zou)輪(lun)(lun)”,這在當(dang)時(shi)(shi)世(shi)界(jie)上(shang)是沒有(you)的。“雖西人(外國人)亦(yi)未聞此(ci)法,誠(cheng)創制也。秋田天姿敏(min)慧,于(yu)此(ci)類中(zhong)獨有(you)心(xin)得,為前人所未發方之。近(jin)世(shi)似江(jiang)慎(shen)修(江(jiang)永)制器之精,戴東原(戴震)割圜之奧,亦(yi)吾輩中(zhong)之異人也”,這是當(dang)時(shi)(shi)蔣煜(yu)的同(tong)輩人親眼所見其(qi)(qi)發明后(hou),作(zuo)出的客觀而公允的評價。
誕(dan)生于(yu)229年前(qian)的(de)(de)南(nan)通科(ke)學(xue)家蔣(jiang)煜(yu)(1780-?)不僅發(fa)明創(chuang)造了世(shi)界(jie)上(shang)第(di)一臺(tai)以機械鐘為動(dong)(dong)力(li)的(de)(de)多功能“渾天(tian)儀”,也創(chuang)制(zhi)了世(shi)界(jie)上(shang)第(di)一臺(tai)以水銀配(pei)合(he)擺(bai)牌(pai)“終歲自行,較西器尤良”的(de)(de)自動(dong)(dong)鐘。關(guan)于(yu)蔣(jiang)煜(yu)這兩(liang)項極重(zhong)要(yao)的(de)(de)發(fa)明創(chuang)造的(de)(de)翔實史料,不僅是中國古代天(tian)文(wen)科(ke)學(xue)史上(shang)彌足(zu)稱(cheng)道的(de)(de)瑰麗(li)珍寶,也為研究復制(zhi)提(ti)供了詳盡可靠的(de)(de)依據(ju),同時(shi)也永(yong)遠激勵后人(ren)增強民族自尊心,走科(ke)技興邦之路。