【世界艺术云图2019】带你来一场“手握星辰”的神秘“时空探索之旅”
在《世界艺术云图2019——云立方·千秋颂》展览的前两个单元"千年手卷”和“哲思之源"中get到了太乙真人的“同款技能”——抬手间将图画解构再重建，又在VR世界里窥探了全景古代中国风貌，探索了“无字天书”河图洛书的奇幻世界。进入展览第三单元——“时空探索”，我们又将得到怎样的神奇体验呢？事不宜迟，马上跟着胖云的步伐开启今天的"时空探索之旅"吧！
Hello，我的名字叫“胖云”～
我是这次展览的助理策展人
也是你的导览哦
姓名：胖云（Big Cloud)
性别：不详
年龄：2岁
属性：云系幼年AI机器人
爱好：逛展览、听讲座
爸爸：中华世纪坛艺术馆
妈妈：北京邮电大学
住址：北京市海淀区复兴路甲云立方
胖云的家：“云立方”是一种面向社区文化服务的数字化平台——可以将数字艺术内容云化！马上我们就可以通过5G连接，在小型空间实现部署。就算周围没有大型博物馆、艺术馆，你们也能在自家周边欣赏到艺术作品哦！我的家，也是我们的家！
下面跟随我的步伐，
到展览现场来一探究竟吧！
很多科幻大片的主角都拥有强大的超能力，其中一个的便是"隔空移物"了，拥有这项超能力就可以隔着空气或其他物体，无需用手触碰操纵物件，本胖云好羡慕啊！
本展项共摆放了四个手势互动全息柜，它利用全息投影柜进⾏3D数字模型还原四个宋元时期十分重要的天文发明，如现场图所示，观展者可自行通过手势与文物互动实现“隔空移物”，360度无死角更清晰地观察到展品的每一个细节哦！
接下来，胖云就带着各位坛友
一起使用超能力，手握星辰
开启一场浩瀚天文探索吧！
时空探索
宋朝是中国历史上历法改革非常频繁的时代，其历法一共更改了十九次。元世祖先后在上都、大都、登封等处兴建天文台与回回司天台，设立了远达极北南海的27处天文观测站，在测定黄道和恒星观测方面取得了远超前代的突出成就。可以说当时中国人对天相学的研究达到了巅峰。在这里我们以全息影像的方式还原了宋元时期具有较大影响力的四个发明物，他们分别是:日晷、简仪、水运仪象台和浑仪，通过简单的手势操作改变欣赏角度，便可更清晰地观察它们的每个细节。
古代计时器
时间对人类具有重要的意义，时间的流逝证明着我们在不断向前，告别过去。随着现代科技发展，现代人可以使用手机、手表等电子计时仪器来确认时间，那在古代人们又是如何了解时间的呢？带着疑问，我们一起去了解一下吧！
🕰日晷🕰
古代有一种古老的计时仪器名为日晷仪，也称日晷或"日规"，是一种古老的、以日影测时的计时仪器，古人便是如此通过日晷上太阳的影子得知时间的。
展览现场“日晷”
大坛小知识
日晷通常由铜制的指针和石制的圆盘组成，本义是指日影，是使用太阳投射的影子来测定并划分时刻的一种简单设备，主要由一根投射太阳阴影的指针、承接指针投影的投影面和投影面上的刻度线组成。最常见的日晷，是在一块大圆形石盘的正中心垂直穿过一根棒子作为指针，这个指针叫做“晷针”，石制的圆盘叫做“晷面”。将日晷安放在石台上，当太阳光照在日晷上时，晷针的影子就会投向晷面。太阳由东向西移动，晷针影子也慢慢地由西向东移动。于是，移动着的晷针影子好像是现代钟表的指针，晷面则是钟表的表面，以此来显示时刻。
日晷的晷面两面都有刻度，分子、丑、寅、卯、辰、巳、午、未、申、酉、戌、亥十二时辰，每个时辰又等分为“时初”“时正”，这正是一日24小时。
古人除了使用日晷观测时间，还从中推算出了节气，使最初的“四个季节”发展为后来的“二十四节气”。虽然仪器和历法都在革新，但规律却亘古不变：每一年的夏至日和冬至日这天，日晷上“指针”的影长在每个地区都是一年中最长和最短的。
日晷显示盘图示
日晷让人们对光阴有了更深层认知，被人类沿用达几千年之久。看着这个日晷，不知各位坛友是否觉得非常眼熟呢？其实中华世纪坛的外观主体造型也是一个日晷呢！中华世纪坛坛体中央耸立的时空探针醒目突出，是主体建筑的视觉焦点，呈45度角直指天际，气势非凡，据说这表现了人类对未来的不断探索、进取向上的精神。
2020北京之光 摄影：王猛
日晷的发明让中国古人对于时间的认知上领先于其他国家，直至1270年在意大利和德国才出现早起期的机械钟，而中国在1601年明代万历皇帝才得到两架外国的自鸣钟。
🕰水运仪象台🕰
第二件要介绍的古代计时器，名为水运仪象台，是北宋时期苏颂、韩公廉等人发明制造的以漏刻水力驱动，集天文观测、天文演示和报时系统为一体的大型自动化天文仪器，是世界上有明确记载的第一台用水力发动的天文仪器。
展览现场“水运仪象台”
大坛小知识
水运仪象台结构图
水运仪象台用精铜铸成，主体是一个球体模型，代表天球，球体可以绕天轴转动。天球的表面画有二十八宿和各种恒星，还有赤道圈、黄道圈及二十四节气等。天球外面有两个圆环，一个是地平圈，一个是子午圈。水运仪象台巧妙地把计量时间用的漏壶与浑象仪联系起来，即以漏水为原动力，并利用漏壶的等时性，通过齿轮系的传动，使其每日均匀地绕轴旋转一周。
水运仪象台被称为“世界第一台水力机械日历时钟”，它的出现标志着中国古代天文仪器制造史上的高峰，被誉为是世界上的最早的天文钟。
水运仪象台是十一世纪末我国杰出的天文仪器，也是世界上最古老的天文钟。国际上对水运仪象台的设计给予了高度的评价，认为水运仪象台为了观测上的方便，设计了活动的屋顶，这是今天天文台活动圆顶的祖先。水运仪象台也从侧面反映出中国古代力学知识的应用已经达到了相当高的水平，也充分体现了中国古代汉族劳动人民的聪明才智和富于创造的精神。
古代天文仪器
除了时间，还有人们头顶着的灿烂星空，也是古人们一直努力探索的未知领域。对于现代人来说，我们可以靠借着古人的智慧，凭借天文望远镜、天文观测台来了解这个神秘领域，那么古人又是如何开启宇宙的大门，观测星空的呢？
🔭浑仪🔭
浑仪，是中国古代的一种天文观测仪器，是以浑天说为理论基础制造的、由相应天球坐标系各基本圈的环规及瞄准器构成的古代天文测量天体的仪器，它的功能相当于我们现代的望远镜哦~
展览现场“浑仪”
为了观察日、月、星辰的变化，制定季节，我国大约在战国时代就制造出了浑仪。浑仪的制造始于汉落下闳，到了唐代，由天文学家李淳风设计了一架比较精密完善的浑天黄道仪。中国现存最早的浑天仪制造于明朝，陈列在南京紫金山天文台。
大坛小知识
浑仪结构图
最早的浑仪结构比较简单，是由一重重的同心圆环构成，整体看起来就像一个圆球，其最基本构件是四游仪和赤道环，四游仪由窥管和一个双重的圆环组成，而窥管则是一根中空的管子，类似于近代的天文望远镜，只是没有镜头。
四游环又称双重圆环和赤经环，环面上刻有周天度数，可以绕着极轴旋转；窥管夹在四游环上，可以在双环里滑动。转动四游环，并移动窥管的位置，就可以观测任何的天区。赤道环在四游环外，上亦刻有周天度数，固定在与天球赤道平行的平面上。这样，就可以通过窥管观测天体或星座，进行"去极度"和"入宿度"，即测算出该天体与北极间的距离，以及该天体与二十八宿距星的距离，"去极度"和"入宿度"都是表示天体位置的主要数据之一。
有资料表明，在公元前4世纪中叶，中国就已经使用浑仪观测天象了，比古希腊早约60年呢！多重环结构的浑仪虽然是一个非常杰出的创造，在天文学史上也起过重要的作用，但其自身也存在着两大缺陷，一是易产生中心差，造成观测的偏差；二是环数过多，这就会妨碍观测，降低使用效率。为解决这两个缺陷，浑仪的简化探索之路也由此开始了。
🔭简仪🔭
第二个类似天文望远镜的古代仪器名为简仪，它的结构和使用上都比浑仪简单，故称简仪。除北极星附近以外，人们能通过简仪将整个星空一览无余。
展览现场“简仪”
简仪是我国最先发明的赤道装置，是中国天文仪器制造史上的一大飞跃，是当时世界上的一项先进技术，要比欧洲人使用赤道装置早500年左右。
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简仪结构图
简仪，是元代汉族天文学家郭守敬于公元1276年创制的一种测量天体位置的仪器，是郭守敬将结构繁复的唐宋浑仪化繁为简，将两个独立的观测装置安装在一个底座上，每个装置都十分简单实用。
与现代望远镜中广泛应用的天图式赤道装置的基本结构相同，它由北高南低两个支架，托着正南北方向的极轴，围绕极轴旋转的是四游双环，四游环上的窥管两端安有十字丝，这是后世望远镜中十字丝的鼻祖。
为了减少极轴南端重叠放置固定的百刻环和游旋的赤道环之间的摩擦，郭守敬在两环之间安装了四个小圆柱体，这种结构与近代"滚柱轴承"减少摩擦阻力的原理相同。观测时，将窥管对准某颗待测星，然后在赤道环和赤经双环的刻度盘上直接读出这颗星星的位置值。简仪上还有两个支架托着正南北方向的金属轴，支撑着整个观测装置，使其保持着北高南低的形状。
浑仪和简仪的高超的设计水平及制造水平，使我国古代的测天仪器在很长一段时间里独领风骚。这些古代研究成果都对后世影响深远，以至于从现代的大型望远镜、各类测量仪和航空导航用的天文罗盘等许多仪器上，都可以看到这些成果的影子。
其实，自古以来人们对“时间与宇宙”奥秘的探索步伐从未间断过，中华千秋颂中记录古代与天文相关的发明创作多达十余件，对天文学做出伟大贡献的先贤、典籍也在壁画中得到体现。
如元朝著名的天文学家郭守敬、王恂、耶律楚材、扎马鲁丁等人，他们编撰的《西征康元历》《万年历》《授时历》等等天文巨作，都对后世产生了较大影响力。
千秋颂壁画中的“天文学发明”局部图
来到中华千秋颂壁画前，你会发现手握《授时历》的郭守敬及他的天文发明创造物群在千秋颂壁画占据了重要的位置。
《授时历》
《授时历》郭守敬
1276年，郭守敬等人受命创制新历。他们先从观测入手，制作了大量天文观测仪器，有简仪、仰仪、圭表、景仪、侯极仪、玲珑仪等十多种天文仪器。1279年，郭守敬在“东至高丽、西极滇池、南逾琼崖、北尽铁勒”的广大地区主持了大规模的天文观测，共动用了27个天文台。至1280年12月19日历成，据古语“敬授人时”而得名“授时历”。
《授时历》规定回归年长度为365.2425日，这与现今世界通用的格里历所用值一样；以29.530593日为一月；以一年的1/24作为节气中的一节。它废弃了古代的上元积年，而截取近代任意一年为历元，使计算更为简便和精确。《授时历》的制成，对后世产生了重大影响。它在我国被沿用了三百多年，朝鲜、越南都曾采用过《授时历》。
经过世世代代不间断对浩瀚宇宙的探索，我们的目光已经延伸至月亮、至太阳直至那遥远的星辰。太空探索以及航天技术对人类社会起到了巨大推动作用，例如航天中的高科技电子产品便捷了我们的生活；经过太空失重培育的各种植物种子到地球上可以获得增产等等。
就中国来说，在风云系列卫星之外我国还发射了资源、环境、遥感、海洋等一系列对地遥感卫星。它们的存在成为我国气象预测、防灾减灾、国土勘察、农林牧渔和国土安全等多方面应用的保证。
天文学研究带来的不仅仅是新技术所提供的生活品质的提升，同时也加深了人类对生命、对地球、对宇宙万物的感知和敬仰。让我们致敬每个人心中对于宇宙星辰那永恒的追寻，致敬那些不曾停止抬头仰望星空、不曾放弃过内心信仰的天文学家们吧~
本期的"时空探索之旅"就到此结束啦，想了解更多展览相关内容的小伙伴们请亲临中华世纪坛，在展览现场解锁各种“奇幻技能”，还可以来到中华千秋颂壁画前，观赏、学习更多有趣的历史人物和文物故事哦~
展览现场
《云立方·千秋颂》
“云立方·千秋颂”是中华世纪坛艺术馆和北京邮电大学联合打造的智慧艺术馆联合实验室的二期成果。展览创新性地使用全数字化方式对位于中华世纪坛世纪大厅的《中华千秋颂》大型彩色浮雕壁画进行还原、展示及诠释，以多种形态的数字媒体设备，多维度地将历史文化与数字技术有机结合，带来古今文化科技的碰撞与融合。“云立方”的空间设计具有模块化、可变性、交互性、轻量化、艺术性的特色，以引导观众在云立方中同时获得感知、观察、学习、娱乐、休憩的体验为目标，打造寓教于乐的数字展览实验空间。
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下一期《云立方·千秋颂》展览解读，
胖云将带大家领略"中华气节"，
敬请期待！
监制：昭一
责编：丝雨
撰稿：淼淼
校对：心宇、旁观者清