观星台,位于河南省登封市东南7.5公里的告城镇,北依嵩山,南望箕山,处颍河之滨,地望十分优越,曾是古代阳城所在地。观星台是中国现存最古老的天文台,也是世界上现存最早观测天象的建筑之一,享有科技史、建筑史上独特的历史地位,在联合国第三十四届世界遗产大会上,成功列入“世界文化遗产”,再次彰显了登封观星台在中国天文、科学、建筑和文化史上的卓越地位。
先上游览图,对全局有个了解。整个景区有照壁、大门、、周公测影台、周公祠、观星台、日晷林、帝尧殿组成,现存帝尧殿为新建,测影台为唐代遗存,其余为明清时期建筑。下面就以地图的顺序进行游览参观。
天文观测台(天文观测台设在山上是因为)
首先映入眼帘的是一座照壁,照壁是清代乾隆十三年(1784年)由登封知县施奕簪建造的,距今已有两百多年的历史,照壁的北部墙面上镶嵌有“千古中传”石额一方。
通过照壁,进入山门,也就是景区的大门,山门初建于明弘治十一年(1498年),系三间硬山式建筑。大门两侧石柱上刻有这样一副对联:石表寓精心,氤氲南北变寒暑;星台留古制,会合阴阳交雨风。这幅对联左联为院内周公测景台的高度概括,右联为观星台的高度概括。
通过山门,便可看见一石台,形状像“高”字,这就是“周公测景台”。周公测影台是周文王的第四子,武王的弟弟姬旦创建,现存为唐代建筑,石表分上表、下圭两部分。下部圭是方形的石座,上小下大;上部表为长方形石柱。圭和表的高度,在夏至之日,测影能精确算出所在地的纬度。这一天的石座下部四周看不到影子,好像这一天无影。此台因此也叫做“没影台”。石座背面,有唐中宗时太史丞著名天文学家南宫说题刻对联一幅:道通天地有形外,石蕴阴阳无影中。
测影台后面的建筑物即为周公祠,周公庙是明嘉靖七年(1528年),河南知府陈宣命登封县令邝廷用所建的,是一座面阔三间、前有卷棚砖木结构的硬山式建筑。周公被称为元圣,唐代时被封为文宪王,儒家还把他作为先圣们的正统传人,相传周公出生于农历正月初六,每到这一天,人们就从四面八方来周公庙举行祭祀活动。
在周公祠碑林西侧有一古井,此井相传为元代天文学家郭守敬在建造观星台时挖造。测量仪器用水及生活用水都取自此井。井水清澈甘甜,历经数百年久旱不竭,至今仍井水不断。
参观完‘周公测影台’‘周公祠’和‘古井’后,来到周公祠东侧的日晷林,日晷林为2018年建成,置了简仪、浑仪、黄道经纬仪、乾隆日晷等19座测天仪器,其品种之盛,造型之精,应为海内外之首。游人至此或可漫步芳径,细察影随日移,追念古今,或可仰卧青坪,亟念日月运行,细究天理。人晷互动,寓教于乐,是广大游客探秘天文科技知识的极佳场所,也是已成为青少年儿童天文、爱国教育基地。
参观完日晷林,在日晷林的西侧就是景区的主角--观星台,对于观星台,要多费些口舌来介绍,在开头介绍过,观星台有三个最:一是世界上现存最早的观测天象建筑,二是当时世界上最先进、最精确天文测量建筑,三是中国现存最古老的天文台。
观星台始建于元朝至元十三年,即公元1276年,距今已有700多年的历史,它的作用是:昼测日影,夜观极星,以正朝夕。我们可以看到,观星台由台身和圭尺两部分组成。台身形似覆斗,高9.46米,连同台顶小室通高12.62米,台顶平面呈正方形,每边长8米。石圭,又称“量天尺”,以三十六块青石平铺而成,南部有注水池,北部有排水孔,其用途是装水校验圭面是否平正。观星台的凹槽代替了高表,所以其实观星台就是一座设施完备的测影仪器。通过实地测验,郭守敬测量出了24节气的确切时刻,特别是夏至、冬至、秋分和春分的精确时刻,编制出了当时世界上最先进的历法《授时历》。
该建筑整体呈梯形状,下宽上窄,四壁用水磨砖砌成,两侧有楼梯盘旋可上。台高12米,台基宽32米,台顶宽16米。台基下方的正中有一条石槽,连接着下方长31.196米的石梁,这是测量日影的圭表。每天的正午,阳光会将台顶横梁的影子,照射在下方的“尺子”上。古人就是采用这种方法,测定出太阳影子的长度,为制定准确的历法奠定了基础。
在观观星台台体东侧有2处弹痕,这是一九四四年抗日战争时期,日寇炮击观星台时所留。炮击致使台顶东室塌作废墟,台东壁中弹数枚。一九七五年经过修整复原,现保留的是损坏较轻的两处炮弹洞。追古抚今,只有国家繁荣富强,人民才能安居乐业。
在观星台的北侧,矗立着一个仪器,这个仪器就是高表,郭守敬在制作天文仪器方面更提出了“历之本在于测验,而测验之器莫先于仪表”,他三年内就研制出了简仪、仰仪、玲珑仪等十二种仪器。高表是郭守敬对中国传统圭表的改进和创制,这处高表是按1:5的比例缩小复制的。元代的八尺相当于1.96米,这样表影长度较短,夏至前后更短,观测者凭肉眼估计到厘,故产生较大的误差,推算出的冬至时刻就差半个时辰,这就影响了回归年和节气时刻的测定。针对这一弊端郭守敬就做了大胆的改革,把原来的八尺表加高五倍,这样就有了现在巍峨雄伟的观星台。也可以说,现在观星台就是放大版的高表。
紧挨着高表附近的就是正方案,正方案是郭守敬创造的测定方向的仪器,是郭守敬对仪表测影方法的发展,是一项重大革新,原为木制,现为石桌铜面。正方案案心放有二寸高,直径亦有二寸的圆柱体,中心有小洞,可插入一根一尺长的铜杆,由于太阳在东边时,杆影在西边,太阳在西边时杆影在东边。每天杆影端点由西边与最外圆相交开始,中午和最内圆相交,傍晚又与东边和最外圆相交为止,这样,每个圆上均有两个交点连接同一个圆上的两点,即为正东正西方向,此连线中点与圆心相连的连线即为正南正北方向。
在正方案的西侧为仰仪,仰仪构造合理,组装精密,用途比较广泛。仪面上刻有赤道坐标网,内刻子午线十二条,卯酉线十二条交于半球中心,并刻有二十四节气位置。球面上从正北方向开始,沿顺时针方向均匀地刻着从子时到亥时十二个时辰的方位。仰仪面南半部有两根十字相交的直杆和横杆,直杆北端有一个既能南北转动,又能东西转动的璇玑板,板中心有一小孔,其位置和锅底中心正对。观测时,转动璇玑板使之正面对太阳,呈垂直角度,此时仪面上便得到一个小小的倒立太阳实像,其位置正好与天上太阳位置成几何学上的中心对称,可借以观测天象。另外,它还有一个重要的功能是能够低头观日测日食。
参观完高表、正方案、仰仪,就来到了帝尧殿,观星台中轴线的北部这座建筑叫帝尧殿,又叫螽斯殿,硬山式建筑。清嘉庆年间,改建螽斯殿为帝尧殿,相传古帝尧曾游于阳城,尧百岁时崩于阳城,所以后人改螽斯殿为帝尧殿。该殿在1944年,日寇炮击观星台时,殿宇被毁。现存帝尧殿为2005年原登封市文物管理局进行了原址复建。
在景区外围的天文公园占地近300亩,是国内乡镇级最大的公园,也是国内唯一的将天文和植物两大主题融为一体的公园。园内四季花香不断,自然景观十分秀美。园内还展示有许多古代天文仪器,有仙鹤日晷、太和殿日晷、人体日晷以及郭守敬、僧一行全身雕像等展品,充分彰显出园区独特的天文文化。
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