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早在宋代，人们就用仪器来模拟天象了。这种仪器叫作水运仪象台，能形象、立体地演示天象的变化，类似现在的3D展示。水运仪象台的设计者叫苏颂，他被称为“宰相科学家”，苏颂精通天文和医学，同时还是一位发明家。1088年，苏颂在京城汴梁制成了水运仪象台，在当时引起了轰动。

 

这台仪器广泛吸收了在此之前各种天文仪器的精华，并灵活运用了民间机械设备―水车、桔槔（jiégāo，俗称“吊杵”，是一种原始的井上汲水工具）、凸轮和天平等，融浑仪、浑象和报时为一体，简直就是一个自动化的天文台。

 

从外观上看，水运仪象台是底座为正方形，下部宽、上部略窄的木质建筑。它高约12米，底宽约7米，共分为3大层。上层是一个露天的平台，放着观测日月星辰位置的浑仪。浑仪上面覆盖着9块木板屋顶，可随意开闭，能多角度、多方位地观察运行中的恒星。中层放置浑象，浑象由东向西转动，一昼夜转动一圈，表现星辰起落的变化。下层包括报时装置和仪器的动力装置。报时装置为5层可自动开关的木阁，木阁中各有1个木人，到了报点时刻，门内的木人就会准时出来报时。不用担心这个自动装置的动力，它的发明者匠心独运，在木阁后面放置着高精度的漏壶、漏刻与机械传动装置，漏壶中的水冲动机轮，驱动传动装置，循环往复。只要有水，整个仪器就能持续有效地运行。

 

苏颂依据这套仪器实测、绘制了两套星图，绘星1460颗，达到了当时世界上的最高水准。遗憾的是，1127年北宋灭亡，水运仪象台被金兵毁坏。苏颂为水运仪象台所作的设计说明书《新仪象法要》却流传了下来。