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張衡制造的渾天儀是依據(jù)渾天原理而制成。

其形狀是個(gè)球形的東西，相當(dāng)于現(xiàn)在的天球儀。渾天儀分做內(nèi)外幾層，每層都可以轉(zhuǎn)動(dòng)，中間有個(gè)鐵軸貫穿球心，軸的方向就是地球自轉(zhuǎn)的方向，軸和球體的接觸有兩個(gè)交點(diǎn)，即天球上的北極和南極。球的一半隱沒在地平圈的下面，另一半顯露在地平圈上面。

在球的表面排列有二十八宿和其它恒星，球面上還有黃道圈和赤道圈，二者成24度夾角，分列有二十四節(jié)氣。球體外面有兩個(gè)圓圈，一個(gè)是地平圈，一個(gè)是子午圈，外圈圓周長(zhǎng)為一丈四尺六寸一分。天軸支架在子午圈上，和地平斜交成3

小的渾天儀模型制成后，作為試驗(yàn)，試驗(yàn)準(zhǔn)確了，然后再用銅來鑄成正式儀器。在張衡謹(jǐn)慎、細(xì)心操作下，耗費(fèi)了許多心血，經(jīng)過了一年多的努力，這個(gè)儀器終于制造成功了。因?yàn)檫@個(gè)儀器是根據(jù)渾天理論來制造的，所以張衡就把那個(gè)用竹蔑編成的模型叫做“小渾”，銅鑄的就定名叫做“渾天儀”。張衡的渾天儀在好些地方和近代的假天儀相似，不過近代的假天儀當(dāng)然比它精密得多。

由于司南不好制作，而且準(zhǔn)確性不是很高，人們又不斷地研究改進(jìn)指南的工具，發(fā)明了指南 魚、指南針。到北宋時(shí)，經(jīng)過反復(fù)的實(shí)踐，中國(guó)人民終于造出了指南針。

沈括是北宋的科學(xué)家，他親自做了四種實(shí)驗(yàn)，來制造和使用指南針。沈括先拿磨制好 的磁針橫穿著一些燈草，然后把磁針放在水面上。

 因?yàn)橛袩舨荽┲?，磁針不?huì)沉下去。這時(shí)他 觀察到磁石的兩端正好分別指向了北方和南方。沈括見實(shí)驗(yàn)成功，十分高興。喜歡異想天開的 他又琢磨道:不知道磁針放在指甲或碗沿上是什么效果，不如動(dòng)手試試^沈括立即又把磁針從 水中拿起來，放在自己的指甲上，誰(shuí)知磁針沾了水太滑，動(dòng)不動(dòng)就掉在地上。

 沈括毫不氣餒，他 把一只手在空中放平，另一只手拿著磁針小心翼翼地放在指甲面上。磁針在指甲上靈活地旋轉(zhuǎn) 著，終于停了下來，一端指向南方，一端指向北方。興奮的沈括大叫著:“成功了?！彼浟舜?

針在他的指甲上，高興地一揮手，磁針不知掉到什么地方去了。

 沈括趴在地上找了好一會(huì)兒，才 把它找著，又接著在碗沿上做實(shí)驗(yàn)，結(jié)果和上兩個(gè)實(shí)驗(yàn)一樣Q善于思考的沈括又想道:“既然在 這些地方磁針總是一端指向南方，一端指向北方，那么在空中也是一樣吧，于是沈括用絲線把 磁針懸掛在沒有風(fēng)的地方，又得到了令人滿意的結(jié)果。