全国重点文物保护单位(河南篇):登封观星台
登封观星台,又称告成天文台,位于河南省登封,邻近告成县,是世界遗产之一。这个观星台有悠久的历史,从西周开始到元朝的初期。是中国现存最早的古代天文台。1961年被列为第一批全国重点文物保护单位。
据说西周时期周公在这个地方树立了圭表(使用阴影或晷针测量太阳位置)。唐朝的天文学家一行和尚在国内各地建立了20余个标准化的晷针来测量不同地点的均时差。后续的刘焯从604年起,在现今的本初子午线以东114° 上,沿着子午线从中亚到越南建立的10个测站,在理想的球面上测量地球这个球体。其中一个测站就建在现今的告成镇附近,而观测的成果被用来创建大衍历。
1276年,元世祖忽必烈命令天文学家郭守敬和王恂建造新的观星台,用来观测太阳和星星,以纪录时间。郭守敬等创立的授时历代替旧的历法。授时历从1281年起共使用了364年。它的回归年年长度是365日5小时49分20秒,与现行格里历的数值相同,但是早300年就得到这个数值。
观星台由青石和砖块建造,分成两个部分:主体和青石块的圭,也称为量天尺。主体是高9.46米的平台,加上建于其上两间小阁楼的高度是12.62米,在两间阁楼之间的空隙水平的安装了一根晷针。两间阁楼的一间放漏壶,另一间放浑仪。作为量天尺的圭长31.19米,宽0.53,由36块方形的青石组成,并有两条水道以校准它的水平。量天尺的位置常向正北,就如同子午线的方向。
目前观星台是由台身和量天尺组成的一座青砖石结构建筑,台身状如覆斗,其作用是 “昼参日影,夜观极星,以正朝夕”。观星台不仅保存了中国古代圭表测影的实物,也是自周公土圭测影以来测影技术发展的高峰,对中国天文史和建筑史都具重要研究价值。
在观星台附近的告城镇北部,还有一处周公测景台遗址,据《新唐书·地理志二》所记,阳城县有测景台,开元十一年(723年),“诏太史监南宫说刻石表焉”。是中国现存最早的天文台之一,也是世界上著名的天文科学建筑物。