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從《渾天儀圖注》記載可以看出小渾是一個(gè)較渾天儀小些的木質(zhì)圓球，在圓球上先畫出一大圓為赤道，再畫一個(gè)與之成24度交角的大圓為黃道，在黃赤道上均分成365又?刻度，兩者的起始都在冬至點(diǎn)。在赤道北極及其相沖處（即南極），各用針一孔，作為圓球旋轉(zhuǎn)軸的兩端。取一長(zhǎng)條竹篾，在其兩頭的中央各穿一孔，令這兩孔之間的距離與圓球半個(gè)大圓弧的長(zhǎng)度相等，將竹篾的兩孔與南北兩極相重合，竹篾則縱貫圓球，這時(shí)竹篾兩孔間的連線必與圓球相切合，這是因?yàn)閺谋睒O到南極中心間也正好等于182又5/8度，即半個(gè)大圓弧。沿中分線把竹篾削去一半，必須使中分線正好是竹篾兩端孔中心的連線。從冬至點(diǎn)起，令竹篾的中分線沿赤道每隔一度移動(dòng)一次，每一次均讀出它與黃道相交的度值，就可以得知赤道每增一度時(shí)，黃道度或少或多于一度的數(shù)值。這多少之?dāng)?shù)即為黃赤道進(jìn)退數(shù)。赤道度增率大于黃道度增率時(shí)，為多，為進(jìn)數(shù)；；相反，為少，為退數(shù)。這是我國(guó)古代量度黃赤道進(jìn)退數(shù)具體方法的早、詳盡的記載。






















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(lái)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(lái)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(lái)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┲裴槻粫?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(lái)，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(lái)，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。