蔣煜,江南通(tong)州人(ren),清代學者、科(ke)學家(jia)。清代江南文人(ren)所輯的(de)《崇川咫聞錄》中(zhong)詳(xiang)盡記(ji)載了關于南通(tong)州人(ren)蔣煜所發明的(de)多功能渾天儀和(he)萬(wan)年(nian)表(biao)的(de)事情(qing)。這位清代的(de)科(ke)學家(jia)發明的(de)多功能渾天儀,堪與東漢科(ke)學家(jia)張衡的(de)渾象(xiang)媲美,對航海航天、天文氣象(xiang)等軍事、民用(yong)(yong)諸(zhu)領(ling)域具有(you)觀測比對、計算運作的(de)極高指導和(he)實用(yong)(yong)價值。不僅是中(zhong)國(guo)古代天文科(ke)技(ji)史上閃耀著神采的(de)瑰寶,而且(qie)在當時世(shi)界上居(ju)有(you)無(wu)可置疑的(de)領(ling)先地位。他還創制了世(shi)界上第(di)一臺萬(wan)年(nian)儀表(biao)。
渾天儀
青年時代(dai)的蔣煜(yu)“精(jing)(jing)九數(shu)”,精(jing)(jing)通(tong)天(tian)文、歷(li)法、數(shu)學,擅長于天(tian)文儀(yi)器,對前人的發明、創造作了(le)詳盡的研(yan)究。他善(shan)于融會各家之長,并且敢于超越前人,而“獨有心得,為前人所未發方之”。
蔣煜(yu)發明(ming)制作(zuo)機械運(yun)作(zuo)的(de)(de)(de)(de)(de)渾天(tian)(tian)儀(yi)時,“先(xian)以(yi)(yi)(yi)杉木作(zuo)八(ba)(ba)、九寸(cun)圓(yuan)胎,后(hou)用(yong)(yong)(yong)(yong)綿紙(zhi)十(shi)余層,皆粘以(yi)(yi)(yi)膠漆。上畫黃道(dao)、赤道(dao)、十(shi)二(er)(er)宮線、三垣(yuan)、二(er)(er)十(shi)八(ba)(ba)宿(su)以(yi)(yi)(yi)及恒(heng)星、客星、天(tian)(tian)河。其色之(zhi)淺深,光芒(mang)(mang)之(zhi)大(da)小,悉與星象(xiang)(xiang)準”。這位(wei)“工寫(xie)真(zhen),紙(zhi)上有(you)生氣”的(de)(de)(de)(de)(de)蔣煜(yu)從顏色、光芒(mang)(mang)、位(wei)置(zhi)上逼真(zhen)地再(zai)現了星象(xiang)(xiang)。然后(hou),從赤道(dao)剖(pou)開(kai),將木胎脫去,在內(nei)里(li)裝上經(jing)過精密(mi)計算制造(zao)的(de)(de)(de)(de)(de)機械鐘的(de)(de)(de)(de)(de)零件,內(nei)用(yong)(yong)(yong)(yong)薄銅片作(zuo)子(zi)口,以(yi)(yi)(yi)螺旋三面扭合。內(nei)裝四柱(zhu)銅夾板,以(yi)(yi)(yi)二(er)(er)銅杠懸架于(yu)球(qiu)內(nei)。用(yong)(yong)(yong)(yong)大(da)發條一(yi)鼓,中(zhong)心用(yong)(yong)(yong)(yong)九十(shi)六齒塔(ta)輪(lun),次接(jie)二(er)(er)輪(lun),側輪(lun)、尖齒輪(lun)、大(da)圓(yuan)擺。有(you)了各種傳(chuan)動(dong)裝置(zhi)后(hou),運(yun)用(yong)(yong)(yong)(yong)機械鐘鑰(yao)匙開(kai)動(dong)(旋緊發條)的(de)(de)(de)(de)(de)方(fang)式,能走十(shi)日(ri)(ri)(ri)或半(ban)(ban)月。讓我(wo)們看(kan)看(kan)蔣煜(yu)發明(ming)的(de)(de)(de)(de)(de)渾天(tian)(tian)儀(yi)機械運(yun)作(zuo)的(de)(de)(de)(de)(de)周(zhou)(zhou)詳細(xi)致而嚴謹的(de)(de)(de)(de)(de)結(jie)構,“塔(ta)輪(lun)軸(zhou)長四寸(cun)余,透于(yu)北極出(chu)地之(zhi)處半(ban)(ban)寸(cun)許,用(yong)(yong)(yong)(yong)鑰(yao)匙開(kai)動(dong)。夾板前塔(ta)輪(lun)軸(zhou)上套(tao)一(yi)百(bai)八(ba)(ba)十(shi)齒大(da)輪(lun),大(da)輪(lun)內(nei)用(yong)(yong)(yong)(yong)卡輪(lun)卡簧(huang),開(kai)動(dong)時方(fang)能隨(sui)旋。再(zai)以(yi)(yi)(yi)逆輪(lun)接(jie)赤道(dao)平分(fen)處三百(bai)六十(shi)齒大(da)圈塔(ta)輪(lun),每日(ri)(ri)(ri)走兩周(zhou)(zhou),則天(tian)(tian)球(qiu)每日(ri)(ri)(ri)走一(yi)周(zhou)(zhou)。又以(yi)(yi)(yi)三百(bai)五十(shi)九齒一(yi)圈與逆輪(lun)并(bing)接(jie),中(zhong)以(yi)(yi)(yi)活管套(tao)于(yu)塔(ta)輪(lun)軸(zhou)上,外(wai)用(yong)(yong)(yong)(yong)一(yi)圈環(huan)于(yu)球(qiu)上,圈上安一(yi)太(tai)陽運(yun)行一(yi)周(zhou)(zhou),則太(tai)陽自然不及天(tian)(tian)一(yi)度。積(ji)一(yi)歲則太(tai)陽遲一(yi)周(zhou)(zhou)天(tian)(tian)”。實即(ji)表示出(chu)恒(heng)星日(ri)(ri)(ri)與太(tai)陽日(ri)(ri)(ri)之(zhi)差別。
顯(xian)而易見,蔣(jiang)煜的(de)(de)渾(hun)(hun)天(tian)儀(yi)(yi)與(yu)張衡創(chuang)制(zhi)的(de)(de)世(shi)界(jie)上最早利(li)用水(shui)力的(de)(de)渾(hun)(hun)象(渾(hun)(hun)天(tian)儀(yi)(yi))相比,似乎(hu)更(geng)有長處。張衡利(li)用計時(shi)儀(yi)(yi)器漏(lou)壺滴出(chu)的(de)(de)水(shui)發動齒輪系統,帶動渾(hun)(hun)天(tian)儀(yi)(yi)繞(rao)軸旋轉(zhuan),并(bing)使(shi)渾(hun)(hun)天(tian)儀(yi)(yi)的(de)(de)轉(zhuan)動與(yu)地球的(de)(de)周日運(yun)動相等(deng),而將天(tian)象準確(que)地表示出(chu)來。惜乎(hu)張衡所制(zhi)水(shui)運(yun)渾(hun)(hun)天(tian)儀(yi)(yi)的(de)(de)復雜傳動系統制(zhi)度沒有流傳下來。
清代科學家蔣煜思(si)接古今,他所創制(zhi)的渾天儀(yi)趨于(yu)微型,更為(wei)玲瓏(long)精致精密精巧,運轉自如(ru),觀星(xing)測晷,了然心目,并能較(jiao)精確地(di)(di)表示出(chu)恒星(xing)與(yu)(yu)太(tai)(tai)陽(yang)(yang)日之差別(bie)。蔣煜又于(yu)黃道上(shang)開(kai)一細(xi)槽,中束細(xi)銅(tong)絲圈,穿(chuan)于(yu)太(tai)(tai)陽(yang)(yang)背面,使太(tai)(tai)陽(yang)(yang)依黃道(地(di)(di)球的公轉軌(gui)道平面和天球相交的大圓)而行,冬(dong)夏分南(nan)陸北陸。還(huan)在(zai)(zai)球上(shang)兩極(ji)處開(kai)小孔以套天軸(zhou)。外用(yong)銅(tong)圈四(si)足(zu),架為(wei)地(di)(di)平。于(yu)南(nan)北設(she)兩彎條,約3寸許。兩端(duan)有(you)孔:一為(wei)北極(ji)出(chu)地(di)(di)之所;一為(wei)南(nan)極(ji)入地(di)(di)之所。其度數(shu)之差等可(ke)移動,以安(an)兩軸(zhou)為(wei)旋轉之機。準確地(di)(di)表現太(tai)(tai)陽(yang)(yang)與(yu)(yu)地(di)(di)球之間(jian)的運動關系(xi)。至于(yu)晝夜之分與(yu)(yu)二(er)十四(si)個節氣都能顯(xian)示,“地(di)(di)平上(shang)立十二(er)呆線,為(wei)地(di)(di)盤十二(er)宮(gong)(gong),即(ji)十二(er)時(shi)之分刻;黃道上(shang)寫節氣。太(tai)(tai)陽(yang)(yang)圈上(shang)安(an)一小黑點,與(yu)(yu)太(tai)(tai)陽(yang)(yang)緊對(dui),如(ru)暗虛然,日入則(ze)(ze)黑點升。如(ru)夜半時(shi)黑點在(zai)(zai)午宮(gong)(gong),則(ze)(ze)知太(tai)(tai)陽(yang)(yang)在(zai)(zai)子(zi)宮(gong)(gong);黑點在(zai)(zai)巳宮(gong)(gong),則(ze)(ze)知太(tai)(tai)陽(yang)(yang)在(zai)(zai)亥(hai)宮(gong)(gong);黑點在(zai)(zai)未宮(gong)(gong),則(ze)(ze)知太(tai)(tai)陽(yang)(yang)在(zai)(zai)丑宮(gong)(gong)。余仿此(ci),夜分即(ji)以此(ci)定時(shi)刻甚便(bian)”。
當時西(xi)方人制造的(de)天(tian)球(qiu)不能(neng)夠(gou)“自(zi)運”,更不能(neng)定時刻,是遠遠落后(hou)于清代(dai)南通州蔣煜創(chuang)造發明的(de)多功能(neng)渾天(tian)儀的(de)。
萬年表
蔣(jiang)煜(yu)還創制(zhi)了世界(jie)上(shang)第一(yi)臺萬年儀表(biao),《崇川咫聞錄(lu)》稱“萬年表(biao)”,并對(dui)此(ci)作了較詳細的(de)記載:這種自(zi)(zi)動(dong)鐘(zhong)不用發條、塔輪(lun)(lun)、鏈子;只(zhi)用中心(xin)側輪(lun)(lun),尖齒(chi)(chi)輪(lun)(lun)。其尖齒(chi)(chi)輪(lun)(lun)倒銼,用大圓(yuan)擺(bai)(bai),擺(bai)(bai)牌倒裝,擺(bai)(bai)圈(quan)(quan)上(shang)用小匣,內(nei)藏水(shui)銀,隨擺(bai)(bai)力(li)較其輕重(zhong)。內(nei)部有(you)一(yi)系列控制(zhi)裝置,有(you)翻(fan)擺(bai)(bai)釘兩(liang)旁,有(you)細彈(dan)簧擋住。欲其走(zou)則搖動(dong)擺(bai)(bai)圈(quan)(quan)向左(zuo)右,水(shui)銀趁力(li),游絲又相(xiang)助作開(kai)合(he),如此(ci)往(wang)來則擺(bai)(bai)永(yong)無休息。而(er)擺(bai)(bai)牌撥(bo)尖齒(chi)(chi)輪(lun)(lun),則諸(zhu)輪(lun)(lun)自(zi)(zi)相(xiang)應而(er)走(zou),其法以(yi)輕松為主。雖(sui)終年可以(yi)自(zi)(zi)行,而(er)且其力(li)甚微,一(yi)切(qie)齒(chi)(chi)軸永(yong)無損傷之虞。這種一(yi)下子可走(zou)一(yi)年以(yi)上(shang)的(de)自(zi)(zi)動(dong)鐘(zhong),與其他鐘(zhong)表(biao)用發條開(kai)勁者“以(yi)輪(lun)(lun)走(zou)擺(bai)(bai)”相(xiang)比(bi),它(ta)是(shi)(shi)“反以(yi)擺(bai)(bai)走(zou)輪(lun)(lun)”,這在(zai)當(dang)時(shi)世界(jie)上(shang)是(shi)(shi)沒有(you)的(de)。“雖(sui)西人(ren)(ren)(ren)(外(wai)國人(ren)(ren)(ren))亦未聞此(ci)法,誠創制(zhi)也。秋田(tian)天(tian)姿敏(min)慧,于此(ci)類中獨有(you)心(xin)得,為前人(ren)(ren)(ren)所(suo)未發方之。近(jin)世似江(jiang)慎修(江(jiang)永(yong))制(zhi)器(qi)之精,戴(dai)東原(戴(dai)震(zhen))割圜之奧,亦吾輩中之異人(ren)(ren)(ren)也”,這是(shi)(shi)當(dang)時(shi)蔣(jiang)煜(yu)的(de)同輩人(ren)(ren)(ren)親(qin)眼所(suo)見其發明(ming)后,作出的(de)客觀而(er)公(gong)允的(de)評價。
誕生(sheng)于229年(nian)前的(de)(de)南通科(ke)學(xue)家蔣(jiang)煜(1780-?)不(bu)僅(jin)發(fa)(fa)明(ming)創造了(le)(le)世(shi)界上(shang)第(di)一臺以(yi)機械鐘為(wei)動力(li)的(de)(de)多功能“渾天(tian)(tian)儀”,也(ye)創制了(le)(le)世(shi)界上(shang)第(di)一臺以(yi)水(shui)銀(yin)配合擺牌“終歲自(zi)行(xing),較西器尤良(liang)”的(de)(de)自(zi)動鐘。關于蔣(jiang)煜這(zhe)兩(liang)項極(ji)重要的(de)(de)發(fa)(fa)明(ming)創造的(de)(de)翔實史料(liao),不(bu)僅(jin)是中國古(gu)代天(tian)(tian)文(wen)科(ke)學(xue)史上(shang)彌足(zu)稱道的(de)(de)瑰麗珍(zhen)寶,也(ye)為(wei)研究復(fu)制提(ti)供了(le)(le)詳盡(jin)可靠的(de)(de)依據,同(tong)時也(ye)永遠(yuan)激勵后人增強民(min)族自(zi)尊心,走(zou)科(ke)技興邦之路(lu)。