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關於天體測量儀器的研究，中國與古希臘是相對獨立又完整的兩個體系。東西方文明近乎同時開始探索著宇宙的奧秘，基於同一個宇宙星系，儘管東西方的科學產物有所不同，但也有著相似之處。今天就讓我們一同來欣賞屬於西方的“渾天儀”——環形球儀之美。
環形球儀，也可以稱為球形等高儀或渾儀，是古代人類測定天體位置的一種儀器。英文縮寫為armilla或armil，在拉丁文裡有“圓環”的意思。
它由標記相應天體座標系的基本圈、環規以及瞄準器構成，與仿真天體運行的儀器的渾天儀類似。環形球儀也是早期較為複雜的機械儀器，以展示圍繞地球的天體軌跡為主，並促進了機械設計的發展。
環形球儀也可以用來演示恆星環繞地球的運動。更大和更精密的環形球儀則被作為天文觀測儀器。17世紀，在望遠鏡發明之前，環形球儀是歐洲天文學家測量天體位置的主要工具。
環形球儀的基本圈上刻有刻度，並且極點有與環規金屬圈固定的節點。這些環規金屬圈分別代表黃道、赤道、子午圈和平行圈。 起初，環形球儀的中心有一個球代表地球，在太陽中心學說成立後改為了太陽。
歐洲天文儀器的使用也有深遠的歷史，公元前三世紀，希臘人已經將環形球儀開發成教學工具。希臘天文學家喜帕恰斯（c. 190 – c. 120 BCE）指出埃拉託斯特尼（276 – 194 BCE）是環形球儀的發明者。
人們對天文學的熱愛從未停息，公元8世紀，波斯和阿拉伯的天文學家將環形球儀進行了改良，波斯天文學家Fazari（d.c.777年）還曾就此撰寫了環形球儀的論文。天文學家們也曾為當時的統治者哈里發默罕默德進獻了一個環形球儀。不久，人們將等高儀和環形球儀結合起來，製造出了以前兩者為基礎的球形等高儀。而球形等高儀也成為了中世紀伊斯蘭黃金時代的偉大發明。
文藝復興時期，第谷·布拉赫（1546－1601）又將環形球儀的設計向前推進了一大步，他精心設計的環形球儀進入了等高儀的領域，並將這種新式天文學儀器的製作原理繪製成冊。
環形球儀是第一個較為複雜的測量設備，它的發展也促進了許多其他機械的設計研究。文藝復興時期，科學家和公眾人物經常在他們的畫像中，在自己的手上畫一個環形球儀，代表擁有著最高的智慧。
環形球儀的魅力不僅來自宇宙的神秘，還有代表著天際軌道交叉旋轉的環規。這些環規由黃銅製成，主要有以下六種。
赤道A，被劃分為360度（與黃道交會於白羊座之處是起點）以顯示太陽的赤經，也可以用24小時，以顯示太陽時。
黃道B，分為12個宮，每個宮30度，標記著一年中的月和日，這種方式，可以在任何一天，確定太陽位於黃道圈上座標點。
北迴歸線 C，以黃道在巨蟹宮接觸的點e為起點，南迴歸線 D以摩羯宮和黃道接觸的點f為起點。兩者都與天球赤道平行，且距離均為23.5度。
北極圈 E，和南極圈 F：兩者分別距離北極點N和南極點S 23.5度。
二分圈G，經過天空上的北極點N和南極點S，並且通過白羊宮和天秤宮在黃道上的分點。
二至圈 H，經過天空上的極點，並且在黃道上穿過巨蟹宮和摩羯宮的至點。這些圈將每個象限被劃分為90度，從赤道到兩極，顯示太陽、月球和恆星的赤緯，每個象限都有字母，從黃道的e和f，到極圈的b和d，顯示恆星的赤經。
環形球儀的符號還被應用在徽章與國旗上。15世紀末，環形球儀曾是葡萄牙當時的王子未來的國王曼紐一世的徽章標誌。在曼紐一世統治期間，環形球儀的圖形通過簡化被廣泛應用在文件、紀念碑、旗幟等物品上，特別是在海外殖民地，一度成為葡萄牙殖民者的標誌。曼紐一世死後，這個環形球儀的標誌仍繼續使用並被作為國家的象徵。
17世紀，環形球儀也與葡屬巴西結下了不解之緣。1815年，當英屬巴西和葡屬巴西合併之時，印製在藍底之上的金色環形球儀正式成為了巴西的徽章。1822年巴西獨立，金色環形球儀依然保留在國旗與國徽上。到了1889年，巴西國旗上的環形球儀才被如今的球形取代。而在1910年，環形球儀再度出現在葡萄牙的國徽和國旗上。
關於天文學的測量儀器，還有另一種名為赤基黃道儀（torquetum）的儀器與環形球儀有著異曲同工之妙。它是13世紀末歐洲基督教的產物，據說是托勒密的星盤和飛機星盤的組合。它可以用來確定天體的相對位置，以及相對準確的時間。它的結構較為複雜，主要由基座，中框和上框架組成。
關於天體測量，赤基黃道儀有個一巨大的特點，即無需二次計算就可將地平線、赤道、黃道三組座標的數據相互轉換，並得出數據之間的關係。這種儀器的製作原理曾一度失傳，直到13世紀才再次被髮掘。15-16世紀，人們重拾對赤基黃道儀的興趣。但在當時仍屬於小眾的科學藝術，現存的赤基黃道儀更是難得一見。
下面請讓我們一同觀賞這些曾經丈量宇宙的精妙儀器
人類對宇宙的嚮往從未停止，對於星宿的情結也不曾消失。這些古董式的天文儀器雖然與當今的科學儀器相比並不那麼精確嚴謹，但暗藏其中的探索精神生生不息。
本文部分內容 摘自網絡 愛好者撰文
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