话说摸金校尉三人组与老金、马大胆等人经历了一番艰险之后，终于找到了古墓的冥殿。奇怪的是冥殿内并无棺椁，正中却矗立着一架浑天仪。只见这浑天仪以四条龙柱为基，上拱数个环圈套组；这冥殿方方正正，见棱见角，顶部像蒙古包一样呈穹庐状，取的乃是天圆地方之意。根据壁画浮雕的细节，胡八一和Shirley杨认为这墓穴应该与李淳风有关。
图1 电视剧《龙岭迷窟》中的浑天仪
王胖子触动机关，一行人进入内殿，随后陷入困境。胡八一仔细回忆进入冥殿后的细节，突然间灵光乍现，意识到真正的机关就是外殿里的浑天仪！待众人重新回到浑天仪前，看到环上凸出的天干地支字样，胡八一提出这正是一个密码系统。
以上是之前热播电视剧《龙岭迷窟》中，主角们被困于疑似唐代李淳风墓室的情节，而破解设置在浑天仪上的密码则是众人逃脱关键！那么，今天笔者就带领大家学习一下墓室逃脱所需的古代天文仪器知识。
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元代著名科学家郭守敬（1231-1316）曾经说过：“历之本在于测验，而测验之器莫先仪表”。仪和表是中国古代天文历法测算中最重要的两种仪器。“表”就是圭表，用来测量影长的，可以定方向、定时间、定节气、定回归年的长度。而“仪”指的就是本文主角——浑仪，简单地说，浑仪就是一种用来确定天体在天球上位置的仪器。
浑仪长什么样儿呢？基本就是电视剧里“浑天仪”的样子——基座上架若干同心圆环并附带瞄准装置。那么问题来了：第一，“浑仪”和“浑天仪”是一种东西吗？第二，浑仪中嵌套的圆环有什么讲究？应该如何正确使用浑仪呢？
浑仪、浑天仪、浑象……傻傻分不清？
相信不少人在辨认古代天文仪器时，只要眼前仪器是球形，呈现环套环的结构，“情不自禁”就会大声喊出它的名字——浑天仪。这种朴素的认知普遍存在于广大人民群众之间。
“浑仪”和“浑天仪”是同一种仪器，这种解释出现在各种百科全书、辞典和教科书中。在这个语境下，浑天仪代表浑天说、浑天系统的仪器总称，也就是浑仪和浑象的统称。只要是浑天体系的仪器，都可以叫做浑天仪。这样李淳风造的浑仪自然也是浑天仪。这里的“浑”表示球状之意，取自我国古代宇宙论“浑天说”。
那么，这个说法有没有问题呢？严肃地说，是有问题的。浑仪、浑象、浑天仪、浑天象是古天文仪象中最常见的名词。但是，因为没有早期仪器传世，加上文献遗失，哪怕是古人自己也越记越乱，说不清楚了。
图2 南京紫金山天文台陈列明代浑仪（张楠）
根据对已有仪象史料记载的分析，可以确定的是，在古代天文系统中，从功能来看，浑仪具有瞄准器，属于观测仪器；浑象则没有观测装置，属于演示用仪器，同时可能具有计算、计时、甚至占星功能，浑象与浑天象基本可以看作同一类仪器。从器型来看，观测用的浑仪一般为环型仪器(如图2)。演示用的仪器器型比较复杂，名称也并不统一，需要具体案例具体分析。汉代张衡的漏水转仪器也被叫作“水运浑象”，具体器型和结构已不可考，争议颇多；记载中的梁末木制浑象，以及宋、元代浑象均是类似现代天球仪的圆球形结构（如图3）。
“浑天仪”是凌驾于浑仪和浑象之上，更为复杂的存在。一说浑天仪是浑仪、浑象的统称；一说浑天仪就是演示仪器，等同于浑象；一说浑仪、浑象、浑天仪是三类不同的仪器。作为古天文仪象的研究者，本人更倾向于第三种界定，一是有古代史料文献基础，二是在现代教育和传播的意义上来说也相对没有那么容易混淆。
为什么说浑天仪单独作为一类仪器是有史料基础的？这要从北宋大科学家苏颂的科研工作讲起。苏颂带领团队设计制造了大名鼎鼎的水运仪象台，并撰写了结题报告《新仪象法要》。其中关于古代天文仪器的类型、功能和名称等讲得非常清楚，可以说这是值得参考的一种由宋代天文学、天文仪器专业人士界定的概念体系。
苏颂在《新仪象法要》开篇《进仪象状》中说：
“盖古人测候天数其法有二，一曰浑天仪。规天矩地，机隐于内，上布经躔，以日星行度察寒暑进退，如张衡浑天、开元水运铜浑是也；二曰铜候仪，今新旧浑仪，翰林天文院与太史局所用者是也……又有浑天象者，以著天体，以布星辰……此则浑天仪、铜浑仪之外又有浑天象，凡三器也……”
苏颂认为古人使用的天文仪器有三种。其中测候用的两种：一是浑天仪，举的例子是张衡的水运浑天和唐代的开元水运铜浑；二是铜候仪，也就是浑仪。也就是说，苏颂将浑天仪界定为张衡漏水转浑天仪那样拟象浑天结构，且能够自动运转的装置。在这个概念体系下，李淳风造的就是浑仪，不能被称为浑天仪。新、旧《唐书》中，也确实将李淳风的仪器称为“黄道浑仪”。只是后来，随着水运法的凋敝，浑天仪渐渐也开始指代浑仪了。需要说明的是，明清时期，从欧洲传入的地心环形天球仪也被传教士称为“浑天仪”，这和中国古代的传统浑天仪应该有所区分。
其实，事物的名称主要是方便交流和理解，到底叫浑仪还是浑天仪并不重要。重要的是，需要分清具体仪器的器型和实际功能。虽说古代记录中对于仪器的名称和分类体系略显混乱，但古人对仪器的具体功能还是很清楚的。建议专业媒体在使用时，认真确认并区分这些古代名词，至少要严肃注释，避免混淆。
“环环嵌套”为何故？浑仪的正确使用方式
好了，现在我们已经确定墓室中的仪器为浑仪无疑。那么，接下来主角们需要如何正确使用浑仪，逃出墓室呢？电视剧上线之后，友人扔过来一张剧情截图，说是李淳风的浑天仪。笔者看完回道：李淳风的，那少环了。不久又收到回复：被你说中了！迷底就是还有第三个圈，机关所在（如图4）。
胡八一将内环游仪对准戊申字样。机关再次启动，浑天仪基座所在的地面开始旋转。众人惊慌之际，胡八一明白自己恐怕是遗漏了什么。Shirley杨提醒道：“《新唐书》里说，李淳风的浑天仪，表里三层，下据准基，这怎么只有两条轨道啊。”经过查找，胡八一果然发现了隐藏双环，当第三层环道被拉出时，随着浑天仪环规开始转动，冥殿里的机关渐渐停止。
李淳风的浑仪又名黄道浑仪，在浑仪演变历程中，扮演了承前启后的重要角色。中国古代主要采用（天）赤道坐标系统，之前的观测仪器都以天赤道作为观测基准，灵台上使用的浑仪只有赤道环而无黄道环，基本上就是内、外两层结构，直到李淳风进行了改造。
李淳风将黄道环与赤道环按相应角度固定在一起，只要赤道环上的二十八宿与天空中的二十八宿对准位置，赤道环就对准了天赤道，黄道环也就随之对准天球上的黄道了。这样就巧妙地解决了黄道圈的瞄准问题。赤道、黄道之外，李淳风还首次在浑仪中加入了白道环圈，也就是月行圈。白道环的安装方式，也是李淳风的创制。白道和黄道、赤道环规没有采用固定的连结方式，而是在黄道环上洞穿了249对小孔来连接白道环，每过一个交点，就手动将白道环移动一对孔位，用不断改变白道环与黄道环相对位置的方式，模拟出黄白二道两个交点连线沿着月球运行相反方向运动的观测事实。
这层包含黄道、赤道和白道环规的结构，被称为三辰仪。自李淳风起，浑仪的三重环组结构算是得到了确定。之后历朝历代虽有改动，但其基本架构作为中国传统浑仪的标准制式相对固定地被继承下来。现在我们根据史志的相关记载，来逐一看看李淳风黄道浑仪的具体结构。剧中也有描述，这架浑仪是贞观七年制成的，“表里三重，下据准基，状如十字，末树鳌足”。
第一重：六合仪
六合仪，包括“天经双规（子午双环）、金浑纬规（地平环）、金常规（赤道环）”，上面刻有“二十八宿、十干、十二辰”。六合仪兼作基架，取“天地四方”之意，表征的是“天下”、“宇宙”，放在天文仪器上，可视为“浑天”。狭义上也可理解为以地平面为基准，上、下、东、南、西、北这六个区域。
图5 六合仪示意图
第二重：三辰仪
李淳风发明的三辰仪，取“日、月、星”三辰之意，用黄道、白道、赤道来表示日、月、星的运行。结构包括“璇玑规、月游规”，上面刻画“列宿轨道、七曜所行”。“璇玑规”，就是黄道和赤道的固定连接环组，赤道环上面刻画了二十八宿距度。月游规就是白道环。
图6 三辰仪示意图（张楠）
第三重：四游仪
四游仪，表四方游动之意。结构包括“玄枢轴、玉衡游筒”。由一对平行双环和瞄准器组成。平行双环可看作一个可以转动的赤经圈，也叫四游环，环壁上刻有度数分划。
图7 四游仪示意图
观测时怎么做呢？首先要转动四游环，就像剧中胡八一那样。把窥管带到任一天体的赤经圈上。然后转动窥管，指向所在赤经圈上待观测的天体。从四游环上可以读出天体的去极度，从外层的赤道环上可以读出天体的赤道度数。
超链接：
中国古代赤道天文坐标系以北天极为基本点，以天赤道为基本圈。坐标系统包括“去极度”和“入宿度”。去极度为所测天体至北天极的角距离。古人在二十八宿中各选取一颗具有代表性的标准星，也就是距星。入宿度为所测天体与相应宿距星的赤经差。图中天体B为所测天体，A为相应宿距星，入宿度即弧ab对应的角度，“入某宿某度某分”。去极度是图中弧PB所对应的角度。
最后，我们可以讨论一下李淳风黄道浑仪的命运。据史料记载，这架仪器“太宗令置于凝晖阁以用测候，既在宫中，寻而失其所在。”然而，在开元年间一行等人制造黄道游仪之前，灵台上所使用的还是后魏时制造的两层结构铁仪。所以，李淳风的浑仪到底有没有被实际使用呢？结构如此复杂的它，真的好用吗？最后怎么就不知所踪了呢？凡此种种历史细节，那就不得而知了。
本文图片来源：
[1]电视剧《龙岭迷窟》截图；
[2]《新仪象法要》守山阁丛书本；
[3]《中国天文学史大系——中国古代天体测量学及天文仪器》
实习编辑 陈翔
本文转引自天文爱好者杂志公众号
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