來源: 北京青年報 簡儀和正方案：郭守敬創製的測量天體位置的儀器
簡儀是郭守敬創製的天文儀器中最具代表性的一件，體現了郭守敬在科學研究中，不斷探索，勇於創新的態度。尤其是在他的地位和聲名已經十分顯赫時，卻仍能身居高位，而在科學上不斷探索，實屬難得。
簡儀是郭守敬於公元1276年創製的一種測量天體位置的儀器。因將結構繁複的唐宋渾儀加以革新簡化而成，故稱簡儀。它包括相互獨立的赤道裝置和地平裝置，以地球環繞太陽公轉一周的時間 365.25日分度。簡儀的赤道裝置用於測量天體的去極度和入宿度(赤道坐標)，與現代望遠鏡中廣泛應用的天圖式赤道裝置的基本結構相同。它由北高南低兩個支架，托着正南北方向的極軸，圍繞極軸旋轉的是四游雙環，四游環上的窺管兩端安有十字絲，這是後世望遠鏡中十字絲的鼻祖。極軸南端重疊放置固定的百刻環和游旋的赤道環。為了減少百刻環與赤道環之間的摩擦，郭守敬在兩環之間安裝了四個小圓柱體，這種結構與近代『滾珠軸承』減少摩擦阻力的原理相同。
簡儀的地平裝置稱為立運儀，它與近代的地平經緯儀基本相似。它包括一個固定的陰緯環和一個直立的、可以繞鉛垂線旋轉的立運環，並有窺管和界衡各一個。這個裝置可以測量天體的地平方位和地平高度。簡儀的底座架中裝有正方案，用來校正儀器的南北方向。在明制簡儀中,正方案改為日晷。博物館為了便於觀眾了解構造和原理，在室內展廳還單獨擺放了正方案的小模型。
■元大都水系閘壩模型
元朝定都大都(今北京)後，要從江浙一帶運糧到大都。但隋朝的大運河，在海河和淮河中間的一段，是以洛陽為中心向東北和東南伸展的。為了避免繞道洛陽，裁彎取直，元朝就修建了濟州、會通、通惠等河，明、清兩代，又對大運河中的許多河段進行了改造。
一是開鑿濟州河和會通河。從元朝都城大都(今北京市)到東南產糧區，大部分地方都有水道可通，只有大都和通州之間、臨清和濟州之間沒有便捷的水道相通，或者原有的河道被堵塞了，或者原來根本沒有河道。因此，南北水道貫通的關鍵就是在這兩個區間修建新的人工河道。在臨清和濟州之間的運河，元朝分兩期修建，先開濟州河，再開會通河。
濟州河南起濟州(今濟寧市)南面的魯橋鎮，北到須城(在今東平縣)的安山，長150里。人們利用了有利的自然條件，以汶水和泗水為水源，修建閘壩，開鑿渠道，以通漕運。會通河南起須城的安山，接濟州河，鑿渠向北，經聊城，到臨清接衛河，長250里。它同濟州河一樣，在河上也建立了許多閘壩。這兩段運河鑿成後，南方的糧船可以經此取道衛河、白河，到達通州。
二是開鑿壩河和通惠河。由於舊有的河道通航能力很小，元朝很需要在大都與通州之間修建一條運輸能力較大的運河，以便把由海運、河運集中到通州的糧食，轉運到大都。於是相繼開鑿了壩河和通惠河。首先興建的壩河，西起大都光熙門(今北京東直門北面，當年這裡是主要糧倉所在地)，向東到通州城北，接溫榆河。這條水道長約20多公里，地勢西高東低，差距20米左右。為了便於保存河水，利於糧船通航，河道上建有七座閘壩，因而這條運河被稱為壩河。後來因壩河水源不足，水道不暢，元朝又開鑿了通惠河。負責水利的工程技術專家郭守敬，先千方百計開闢水源，並引水到積水潭集蓄起來，然後從積水潭向東開鑿通航河段，經皇城東側南流，東南去文明門(今北京崇文門北)，東至通州接白河。這條新的人工河道，被忽必烈命名為通惠河。通惠河建成後，積水潭成了繁華的碼頭，『舳艫蔽水』，熱鬧非常。
在這兩大改造中,開壩河、修閘壩都是重要舉措。如今的郭守敬紀念館裡就陳列着微縮的閘壩模型，木石為原材料，小巧精緻，閘壩原理可略見一斑。 | 
桂公網安備 45010302003000