康熙皇帝爱不释手的数学仪器
2012-10-29 16:25:56   来源:中国艺术网   点击:

在封建社会,皇帝是一国最高的统治者,有享用不尽的荣华富贵。权利与富贵在手,也不代表他们都会沉湎于享乐,一代明君康熙皇帝就勤政好学,对数学等理科知识兴趣尤甚,闲暇之余经常与外国使者等切磋。

  康熙(1654~1722),清圣祖玄烨,清入关后第二代皇帝。姓爱新觉罗氏。顺治帝福临第三子,顺治十一年(1654)三月十八生于景仁宫,八岁继承皇位,改次年为康熙元年(1662),由祖母博尔济特氏(孝庄文皇后)抚育。他自幼苦读,好学不倦,身体强健,骑射娴熟。十四岁亲政,在位六十一年,一生勤奋治国,是清代颇有作为的皇帝,也是中国历史上一位杰出的封建君主。

  作为一国之君,康熙对数学的喜爱在中外历史上都是罕见的。据史书记载,康熙皇帝于在位时期,经常与当时的中国数学家探讨数学问题;康熙皇帝在位时,还经常请懂数学的外国人给他讲西洋数学。

  以下是康熙皇帝曾经用的数学、天文和测量仪器,收藏在北京故宫博物院。

  

几何多面体模型

  1.几何多面体模型

  几何多面体模型,清康熙年制,匣长45.3cm,宽27cm,高9.2cm。清宫旧藏。

  几何体中的正多面体最早由公元前5世纪希腊的毕达哥拉斯学派发现并研究,称之为宇宙体,并分别用正四面体、正六面体、正八面体、正十二面体代表“火、风、土、水”四大元素,把最后发现的正十二面体视作宇宙整体,从而使这些几何体罩上了一层神秘的色彩。

  此匣几何体模型全部由楠木精制。匣内附说明书一份,匣面楷书写“各等面体七十一号”。此套立体几何体模型是清宫造办处专为康熙皇帝学习几何学时所制造的教学用具。

 

铜镀金纳白尔筹式手摇计算机

  2.铜镀金纳白尔筹式手摇计算机

  铜镀金纳白尔筹式手摇计算机,清康熙,长58cm,宽12.5cm,高4.5cm,清宫造办处制造。清宫旧藏。

  该计算机为长方体形,在计算机上面有10个长方孔,内有10个牙筹,表示10位数。每个长方孔里面放着一个可以转动的圆柱体,在圆柱体上刻着竖式象牙制的纳白尔算筹,算筹上的数字用阿拉伯字码表示。每个开孔旁有一个可转动的旋纽。计算时拨动旋纽,利用齿轮的转动可通过纳白尔筹算方法进行加、减、乘、除的计算。

铜镀金盘式手摇计算机

  3.铜镀金盘式手摇计算机

  铜镀金盘式手摇计算机,清康熙,长55.5cm,宽12cm,高4.8cm。清宫旧藏。

  这件盘式手摇计算机,黄铜质,盘表面镀金,装在特制的黑漆木盒里,由清宫造办处依巴斯加计算机的构造原理自制。利用其齿轮系统转动可进行加减乘除运算。 这台计算机黑漆木盒的小抽屉中放着中国式的纳白尔算筹一副。盘式计算机能进行加、减、乘、除运算,如结合着算筹还能进行平方、立方、开平方、开立方等运算。

  法国科学家巴斯加于1642年在巴黎创造发明了世界上第一台盘式手摇计算机,后由传教士把这种盘式手摇计算机介绍给爱好自然科学的康熙皇帝,深得康熙皇帝的喜爱。

银镀金浑天仪

  4.银镀金浑天仪

  银镀金浑天仪,清康熙,通高37.3cm,座边长35.8cm。清宫旧藏。

  此浑天仪的重重环架可分三层:外层为地平圈、子午圈、赤道圈;中层是可绕轴旋转的黄道(带)、赤道、白道;最内层为四游环。各环皆刻有度分,环架通轴的中心处嵌一小地球,上刻有“亚细亚”、“欧罗巴”、“阿美利加”、“利未亚”等当时五大洲的名称。在通轴的一侧又设有太阳图形、月亮图形和小游表。

  旋转浑天仪可以演示太阳、月亮围绕地球转动以及日月蚀等天体运行情景。

  浑天仪是清康熙年间钦天监官员南怀仁等制造,并于康熙八年(1669年)进呈朝廷的。由于这件浑天仪能够科学地演示日月交食之成因,一经入宫使用,对于刚刚结束新旧历法之争的康熙朝,在再度应用西洋历法、改进中国测天仪器等方面,都起了积极的诱导作用。

御制铜镀金半圆地平日晷

  5.御制铜镀金半圆地平日晷

  御制铜镀金半圆地平日晷,清康熙年制,晷盘长14.2cm,宽11.2cm。清宫旧藏。

  此日晷的晷针较特殊,是由一根连接于边框立柱与时刻盘小孔间的丝线构成,同时此仪还兼具测太阳高度的功能。在边框立柱的下端设一游标,表两端有可供照准的立耳。

  使用时,由指南针先定南北,再视细线在时刻盘上的日影,即为所求时刻。如旋转边框上的游标,使之对准太阳,此时游标上端所指的半圆弧上之刻度即太阳的高度。日晷的时刻盘上镌刻“康熙四十年夏日御制”款。

绿漆木质描金花望远镜

  6.绿漆木质描金花望远镜

  绿漆木质描金花望远镜,清康熙,长99cm,镜筒口径4cm,物镜径2.6cm,目镜径1cm。 清宫旧藏。

  该望远镜筒身为木质,外罩绿漆,上绘红色梅花及金黄色的树叶。

  16世纪初,意大利物理学家伽俐略以凸透镜作物镜、以凹透镜为目镜制成了折射望远镜,世称“伽俐略式望远镜”。它的问世极大地拓展了人们观测世界的能力。明末清初,西洋奇物传入中国,这件绿漆木质描金花望远镜作为贡品进入宫廷。

瓷青纸简平星盘仪

  7.瓷青纸简平星盘仪

  瓷青纸简平星盘仪,清康熙,直径32.2cm。清宫旧藏。

  简平星盘仪是将天球坐标立体投影到平面上而制成的,故其有平面天球星盘之名,又称为简平仪。它用于夜晚观察星辰拟定星象或星位,白天观察日影确定时刻。

  简平仪属于星盘类。星盘是西方古代天文测量的基本仪器之一,也是星占学家用于星占活动的工具,西方广泛地使用星盘来测量天体地高度。这件瓷青纸简平星盘仪采用赤道坐标,因仪器上未安装窥器,就功能而言,只是一件演示性仪器。

 铜制测高弧象限仪

  8.铜制测高弧象限仪

  铜制测高弧象限仪,清康熙,清宫造办处监制,铜架通高66cm,弧盘半径66cm。

  仪器圆心处装有一个四面穿孔的小圆柱,可以转动。在象限弧两端各有一个立耳瞄准器,立耳上有中线,使用者调整仪器,使日光从圆柱的细缝透过后恰好落在立耳的中线上,这时圆柱的细缝和立耳的中线与太阳光在同一直线上,立耳中线指示的角度数和坠线(已失)指示的角度数之差就是太阳的天顶距,以90度减天顶距即得太阳的地平高度。仪器的底座盘嵌一指南针,可校正测量方向。

  该仪器做工精细,底座和盘面錾刻西洋纹样卷草纹,它是清宫所制测量仪器的代表作品,收入了《皇朝礼器图式》一书。

康熙朝地球仪

  9.康熙朝地球仪

  康熙朝地球仪,清康熙,清宫造办处制作,通高135cm,球径70cm。清宫旧藏。

  球体中腰处的铜圈为地平圈,上刻四象限。与地平圈相交的铜圈为子午圈,上刻360°。球北极处附时盘,上刻十二时辰,分初、正。球面上绘黄道、赤道、经纬度,其中赤道绘以红色,黄道绘以黄色,经纬线每隔10°画一条。黄道上标有二十四节气名称、南北回归线、南极圈、北极圈。球面绘大陆行政区域,标注一些大城市的名称,如中国的“北京”、“太原”、“宁夏”、“兰州”、“南昌”、“苏州”、“厦门”、“武昌”、“汉口”等,还绘有河流、湖泊、岛屿,如南美南部的“火地岛”、北部的“亚马逊河”及西南太平洋上的“澳大利亚”、“菲律宾”、“爪哇”、“马来半岛”、“新几内亚”等。球面还标有特殊的地理位置,如中国的“长城”。地球仪下端的一部分表现的是在宽阔的海域中有奇形怪状的水兽、大小帆船及航海线等。地球仪安放在工艺精湛的紫檀木雕花三弯腿支架上。

  明、清两朝制造的地球仪现仅存3件,其中2件存于故宫博物院,1件存于伦敦英国博物馆。

黑漆盒绘图仪器

  10.黑漆盒绘图仪器

  黑漆盒绘图仪器,清康熙,盒长25.5cm,宽22cm,厚5.5cm。清宫造办处制作。清宫旧藏。

  黑漆绘图盒分上、下两层,内装绘图仪器30余件,其中有各种大小画规,长约15cm;圆规尺长11cm;比例尺长16.5cm、宽4cm;另有距尺、直尺和可折合成三角的测角尺等。盒内还放有三角形铜镀金支架,小巧玲珑,简单实用。有一存放墨水的蓝色水丞,其底部镌“康熙年制”四字。

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