苏松发明的水运仪表台是中国古代的一种综合性观测仪器。它是一个自动化的天文台,集成了观察天文图像的浑浊仪器、展示天文图像的浑浊图像、测量时间的遗漏和报告时刻的机械装置。
苏颂(1020~1101),字容,厦门同安人,北宋天文学家,药物学家。
苏松出生在一个学术官员的家里。他的祖父、叔叔、叔叔和兄弟都是宋代的学者。他的父亲苏申担任大理寺、尚书生、外郎、直史博物馆、翰林学士等官职。在这样的家庭环境中,苏松从小就勤奋好学,博览群书。22岁时,他与王安石一起参加了金石考试。从那时起,苏松开始了他的职业生涯。从地方到中央,他担任了一系列重要的官职。最后,他成为了一名官员50多年,并取得了丰硕的成果。
事实上,苏松在处理宋代政府事务时,作为一名科学家,表现出了严谨的学术作风。苏松在宋代文史博物馆和集贤学院工作了九年。工作的便利性使他每天都能接触到皇室收藏的许多重要经典和材料,其中许多是罕见的。苏松对这些材料很感兴趣。他每天背诵2000字的文章,然后在回家后保存它们。经过长期的积累,苏松的知识变得更加深刻。在过去的九年里,苏松还与张玉玺、林毅等编辑一起注册了《汇友补神农本草》,并纠正出版了《急功近利》等书籍。他还主持了21卷《草图经》。明代著名医学家李时珍也对《草图经》的科学价值给予了高度评价。
苏松一生的标志性贡献在于他制作了一个水运仪表平台。1085年(元丰八年),苏松组织了一批科学家,利用他们丰富的天文、数学和机械知识,开始设计和制作水运仪表平台。花了三年时间,终于成功了。仪表平台是世界上最早的天文钟,集水力操作、天象观察、演示和时间报告于一体。后来,苏松写了三卷《新仪表法》,详细介绍了水运仪表平台的设计和使用方法。
根据《新仪像法要》的记载,水运仪像平台是一座木结构建筑,底部为方形,底部宽,顶部窄,分体积小。它大约12米高,底部宽度大约7米。它分为三层。上层为露天平台,有一个浆仪表,由龙柱支撑,下面有一个水槽来确定水平。泥浆仪表覆盖着木屋顶,以遮挡阳光和雨水。为了便于观察,屋顶可以随意打开和关闭,构思更为巧妙。从露台到仪表台的平台基础有七米多高。中间是一个没有窗户的房间“密室”,把泥泞的大象放在里面。天球的一半消失了“地平”下,另一半露在“地平”在上面,由车轮驱动旋转,昼夜旋转,真正再现了星星的起伏和其他天空图像的变化。下层包括时间报告装置和整个平台的动力机构。有一扇向南开的门,有一个五层的木亭,木亭后面是机械传动系统。
水运仪表台的理念广泛吸收了以往仪器的优势,特别是北宋早期天文学家张思训改进的自动报时装置的优势;在机械结构方面,采用民用水车、简单车、橙棉、凸轮、天平秤等机械原理,集中观测、演示和报时设备,形成一个整体,成为自动天文台。因此,英国科学家李约瑟等人认为水运仪表台“可能是欧洲中世纪天文钟的直接祖传水运仪表”并称赞苏松是中国古代乃至中世纪世界最伟大的博物学家和科学家之一。