快到春分节气了，春分时古观象台圭表测定的正午太阳影子的长度是多少，您知道吗？

在北京东二环路有这样一座古朴的建筑。这里曾是明清两朝有名的皇家天文台，也是中西科技文化交流史上许多重要事件的见证者。走进这里，人们可以感受古人对于星空的探知、了解古代天文学的发展。这里就是北京古观象台，近日，我们特邀北京天文馆副研究员、古天文研究中心副主任杨帆带您走入古观象台，详细了解古人仰望星空的故事……

记者：请您简单介绍一下北京古观象台？

杨帆：北京古观象台是明清两朝著名的皇家天文台。古观象台正式建造于明正统七年(1442年)，当时选址是在贴近现在元大都城墙东南角楼的位置。现在人们看到的建国门附近的天文观测机构，可追溯到元朝。1279年，天文学家郭守敬和王珣在现今的建国门西北侧修建了当时世界上最大的天文机构——太史院和司天台，并且装置了很多天文仪器。也是在这一时期，中国传统天文学的发展达到了一个高峰。

明朱元璋定都南京后，陆续把元大都的天文学家和浑仪、简仪等天文仪器都纳入南京鸡鸣山上的观星台。1421年，明成祖迁都北京，把原来的太史院改为了贡院，所以在一段时间内，天文学家既没有仪器也没有专门的观测场所，只能在城墙上肉眼观测。直到正统年间，钦天监仿造了南京的天文仪器。

为了安置这些仪器，在原来的元太史院附近建造了观星台，并在台下陆续修造了紫微殿和晷景堂等房屋。至此，北京古观象台具备了现在人们所见的规模和格局。观星台建好之后，浑仪、简仪、浑象等仪器陈置其上，开始了自己的观测使命。

明清易代以后，清朝接收了原明朝的钦天监，观星台被改名为观象台，继续承担着皇家天文台的职责。

记者：北京古观象台在明清时代观测天文中扮演着什么样的角色？在现代它又有哪些意义？

杨帆：天文学作为中国传统科学中最为成熟的学科之一，最先开始了与西方科技知识的碰撞和交流。许多的交锋与融合都发生在古观象台的院墙之内，这里也成为中西科技文化交流史上许多重要事件的见证者。

古观象台在1929年被改名为国立天文陈列馆，成为中国第一座天文博物馆。新中国成立以后，古观象台被列为全国重点文物保护单位以及爱国主义教育基地，对公众开放。

记者：观众走进北京古观象台，有哪些是值得关注的地方？

杨帆：在北京古观象台台顶的八个神秘物件是国家一级文物——清代大型青铜天文仪器。目前，这八架天文仪器还是按照清代时的格局摆放，很值得观众关注。

从康熙八年(1669年)到康熙十二年(1673年)，比利时传教士南怀仁经康熙皇帝批准，制造了六架大型青铜天文仪器：黄道经纬仪、赤道经纬仪、地平经仪、象限仪、纪限仪和天体仪。这些仪器在构造上参照了当时西方最先进的天文仪器，其中最主要的就是丹麦天文学家第谷·布拉赫使用的天文仪器。而在整体造型和装饰上，这些仪器则采用了典型的中国传统风格。

康熙五十四年(1715年)，传教士纪理安设计制造了地平经纬仪。乾隆九年(1744年)，乾隆皇帝又下令按照中国传统的浑仪样式再造一架新的仪器，他为新仪器赐名为“玑衡抚辰仪”。至此，北京古观象台台顶仪器的布局一直保持下来，明制的浑仪和简仪则被移至台下。

观众来到北京古观象台，还可来到院内的主殿紫微殿和东西厢房，这里都作为展览区域向观众展示中国古代绚烂的天文学成就。

记者：请您介绍几位与古观象台有关的人物？

杨帆：刚才提到了比利时传教士南怀仁（Ferdinand Verbiest，1623年—1688年），他和古观象台有着很深的联系。南怀仁在1658年抵达中国，1668年他45岁时被康熙皇帝任命为钦天监主要的负责人，相当于皇家天文台的台长。他在这里工作了约20年，一直到去世。同时，他还是康熙皇帝的一位科学老师。给康熙皇帝讲授自然科学、天文学、几何学、数学等知识。他和古观象台最密切的贡献有这么几个：首先，他制造了现在古观象台上面的6架天文仪器：黄道经纬仪、赤道经纬仪、地平经仪、象限仪、纪限仪和天体仪。这些天文仪器在科学性和完备性上，在世界范围内都是很罕见的。他还编制了32卷的《康熙永年历法》。另外，南怀仁还写了一本叫做《欧洲天文学》的书，并在欧洲出版，主要介绍他在钦天监工作的见闻和他在中国传播近代欧洲科学知识的内容，丰富了欧洲人对于中国的了解。特别是书中还包含他绘制的康熙时代观象台台顶的布局图，和他所制造的仪器的图像。古观象台还有一位重要天文学家的雕像，他就是徐光启。徐光启生活在明末，在中国天文历法方面，他作为礼部尚书组织了非常重要的改革历法活动——崇祯改历，他希望用西方的天文知识为中国的天文历法改革服务。他组织大规模翻译西方的天文学著作，最终编纂出100多卷的《崇祯历书》。很可惜，这部书在明朝并没有被正式使用，而是在清朝入关后被修改名为《西洋新法历书》，被清朝官方使用。在古观象台的西厢房有个关于西学东渐的展览，观众们可关注、了解中西天文学融合的内容。

记者：古代天文学给百姓生活带来了哪些贡献？

杨帆：其实，很多成语、俗语都是和天文有关的，都是古人从天文中衍生出来的，蕴含着一定的天文学原理。举个例子，有个俗语叫做“一寸光阴一寸金”，这个光阴指的就是光的影长。古人用太阳光的影长变化代表了时间的流逝。与这句俗语有关的就是一种古老的天文仪器——“表”。在古观象台的南侧有个值得关注的小广场，这里摆放着一个叫做圭表的仪器。不要小瞧它，古人用它来测定一个回归年的长度，以及确定二十四节气的时刻。

这个仪器体现了古人对于日影长度变化的观察。有个成语叫做“立竿见影”，这四个字也体现了圭表的原理。圭表正南北放置，立着的杆子叫做表，用来测量表影长度的叫做圭、相当于一把尺子。圭表的用法是测量每天正午时候太阳影子长度的变化，通过测量来确定时间和季节。

马上就是春分节气了，春分时古观象台圭表测定的正午太阳影子的长度应约为6尺6寸5分。二十四节气中，冬至的时候影子最长，约为一丈5尺9寸。测量两次冬至的时间间隔，就得出一个回归年的时间，这也是为何古代的天文学家很重视冬至日测影的原由。

本报记者 盛丽 文/摄

主讲人介绍：

杨帆，北京天文馆副研究员，古天文研究中心副主任。毕业于中国科学院大学，理学博士。长期从事古天文研究和普及工作，主要研究方向为中国天文学史、明清中西科技交流。2019年以来，主持、参与国家自然科学基金项目和国家社会科学基金项目多项，发表学术论文数篇。长期作为古天文科普专家，参与央视、北京卫视等媒体科普节目的录制。

□主讲人 杨帆