薊王劉備親臨。與右國令夏馥,将作令蘇伯,武庫令蘇越,及一衆大匠師,參看從洛陽靈台送來的“水運渾象儀”構造圖。
劉備初臨洛陽時,登高俯瞰洛陽城。見夜幕下許多高樓,夜放豪光。那時便按下決心,要将洛陽城内“奇觀”,逐一看遍。尤其是聞名遐迩的帝國天文台靈台。奈何,天不遂人願。歲月蹉跎,至今未能如願以償。于是,劉備上表。索要靈台内藏諸多機關重器構造圖。先帝欣然允許。命靈台屬吏加緊整理,分批送來薊國。
夏時,天文台稱清台,商稱神台,周改稱靈台。洛陽靈台,東西圍有牆垣,南北中開二門。牆垣内中心建築,爲一方形高台,即靈台。台高十丈,四周有上下二層平台,平台間以坡道相連。台内各建大殿十餘間。靈台頂部乃觀天之所,四周建有官舍。靈台規模龐大,功能齊備。張衡,張平子,便在此處設計并制造了渾天儀和候風地動儀,并寫出了《渾天儀圖注》和《靈憲》等,不朽著作。
洛陽靈台,一直沿用要魏晉,直到北魏時才被廢棄。
而渾象儀曆史悠久,亦非今漢首創。
後世《晉書天文志》曾有細述:“《虞書》曰:‘在旋玑玉衡,以齊七政。’《考靈曜》雲:‘分寸之咎,代天氣生,以制方員。方員以成,參以規矩。昏明主時,乃命中星觀玉儀之遊。’鄭玄謂以玉爲渾儀也。《春秋文曜鈎》雲:‘唐堯既位,羲和立渾儀。’此則儀象之設,其來遠矣。綿代相傳,史官禁密,學者不睹,故故宣、蓋沸騰。
暨漢太初(武帝太初年間),落下闳、鮮于妄人、耿壽昌等造員儀以考曆度。後至和帝時,賈選逵系作,又加黃道。
至順帝時,張衡又制渾象,具内外規、南北極、黃赤道,列二十四氣、二十八宿中外星官及日月五緯,以漏水轉之于殿上室内,星中出沒與天相應。因其關戾,又轉‘瑞輪莢’于階下,随月虛盈,依曆開落。”
換言之。從洛陽靈台送來的“水運渾象儀”構造圖,乃張平子,集曆代能工巧匠之大成,又加墨門機關術,改良而成。
如圖所示。水運渾象的主體,乃用一空心大銅球,以示天球。上布星辰,一半球身隐沒在地平圈下,另一半顯露在地平圈上,如同常人看到的天穹一般。
水運渾象,以補償式“滴漏壺”的流水爲動力,利用“滴漏壺”的等時性,經由渾象内部一套齒輪傳動裝置驅動,可自動演示天體的周期運動。
張衡首創水運渾象,乃是有明确記載的,世界第一座用水力推動運轉的天文儀器。亦是現代天象儀的前身,堪稱人類史上第一座天文鍾。歐洲直到十二世紀,才有相同原理的機械性計時器問世。
此外。渾象還額外驅動一座稱爲“瑞輪莢”的機械日曆。可随月亮的盈虧,演示一個朔望月中,日期的推移:模仿神話中一種奇樹,莢的特征,靠流水推動,從每月初一開始,一天出現一片葉子,到滿月時(十五)出齊十五片,然後每天再收起一片,到月末爲止,循環開合。
莢,是傳說中的一種樹。每月從初一至十五,日結一莢;又從十六至月終,每日落一莢。如此反複。從莢數多少,便可知是何日。故又名“曆莢”。
受此啓發,張衡創造了“瑞輪莢”。内設機關:在一立軸上,裝十五個具有凸輪作用的撥闆。使它們依次分别作用十五個莢,按應有時刻,升起、降落。
這座瑞輪莢,如今正放在渾天儀殿房外階台旁。上接滴漏壺,利用流水與渾天儀聯動。
“晝夜輪機”,日夜不休:瑞輪莢從每月初一起,每天轉出一片莢葉,到十五日共轉出十五片,然後每天再轉入一片,依次減少,直到月落爲止。
這套精密的組合機關器,不僅能表示日期,還能表示月相。即,按照陰曆中的朔日、上弦、望日、下弦、晦日等順序,循環開合。讓靈台的史官,單從瑞輪莢,便可看出精确日曆。
将圖紙上的機械構造,理解清楚。劉備不由心潮澎湃,極爲震撼。
言而言之。瑞輪莢,可稱“日鍾”。每月的準确日期,隻需數莢的葉片,便可悉知。
然而,薊王劉備卻不滿足于此:“夏公,能以此圖爲據,造出‘時莢(時鍾)’否?”
“敢問主公,何爲‘時莢’?”夏馥問道。不出意料,主公必有所得。
“便是……能準确指示一天中,十二個時辰的盤面。”略作思量,劉備在圖闆上随手畫出:“滴漏壺與漏刻一緻,将一天十二個時辰,精确到一刻還不足夠。一刻之下,再細分成“分”、“秒”。于是在同一‘瑞輪莢’上,可顯示出秒莢(秒鍾)、分莢(分鍾)、刻莢(刻鍾)、時莢(時鍾)。将水運渾象上,隻能表示‘日’的曆莢,精确到‘秒’。”
“禾芒曰‘秒’。”夏馥欣然點頭:“主公以‘禾芒’以示時之短。”
“然也。”劉備暗道一聲好險。一時忘形,險禍從口出啊。
“敢問主公,‘分’又做何解?”蘇伯又問。
“分,一刻十分也。”劉備靈光一現。時下,一刻爲十分鍾。“一刻十等分”,便是後世一分鍾。
“原來如此。”衆良匠幡然醒悟。
“‘分’、‘秒’,又做何計?”夏馥再問。
劉備已然想好:“再分曰‘秒’。”分鍾再往下分,便是秒。
“一分幾秒?”夏馥三問。
“且看人力所能及。”劉備并未給出答案。言下之意,按照現有技術手段,能細分到多少秒,便做多少秒。不一定非取六十秒爲一分鍾。
“臣等,領命。”夏馥這便領将作館良匠,試造新式“瑞輪莢”。
話說。劉備受“水運渾象儀”啓發,随手繪制的圖闆,其實是史上第一台“擒縱器”。乃鍾表最核心的機構。當然,即便無劉備手繪神鬼圖闆,将作館的匠師們,亦會自行造出。原理皆通,不過時間長短而已。
劉備想在穿樓桑而過的橋樓歸市,造史上第一座“水運計時器”。而精确計時的重要性,不言而喻。
待造成。
“瑞輪莢,分秒不差”,遂成典故,流傳後世。