2023年12月中旬，北京中远海运集装箱运输有限公司的一艘货轮从天津港起航。原委40多天遨游后，这艘货轮将于春节前停泊斯洛文尼亚。

　　货轮里装载了我国结束一件大型古典天文仪器玑衡抚辰仪的“孪生手足”——200多年前，它的告急设计者刘松龄历程这件仪器将其时西方的科学技巧带到了中国；如今，我们国又将其复制品送还梓里。

　　举止守旧天文仪器的优秀代表，玑衡抚辰仪布局工致、造型繁杂，对它的复制，既掌握了最新的数字化讯歇采集、加工技艺，也离不开铸造行家对前人匠心的接纳。

　　西城区车公庄大街6号，北京行政学院内，有一片异邦宣教士的墓地，来自各国的60多位宣道士在这里长眠，“耶稣会士刘公”也在个中。我的墓碑上刻着中文和拉丁文，重心是八个大字“耶稣会士刘公之墓”。

　　这位刘公的全名叫刘松龄。我曾在清代的皇家天文时势机构——钦天监里事务了30多年，个中28年掌管“一把手”，也便是监正。我们也是总共钦天监监正中供职本事最长的一位。

　　在守旧，天文学是皇家的知识，与政治密切关连。那么，如此垂危的岗位，何故会由一位洋人担任？

　　北京天文馆古天文研讨核心副主任杨帆讲出了背面的原因：明代末期，许多耶稣会士远渡重洋来华，拉开了西方科学技艺大边界传入中国的序幕，中华老套而古代的科学才具出发点与全国接轨。天文学活动华夏传统科学中最为成熟的学科之一，早先起始了与西方知识的碰撞和调换。“因而，良多的交锋与调解都发生在古观象台的院墙之内，古观象台成为中西文化交换史上很多告急事情的见证者。”历史上赫赫有名的汤若望、南怀仁，都曾统制过钦天监的监正。

　　虽然不如汤若望、南怀仁般闻名，但刘松龄的收获也可圈可点：全班人在中国进行过良多天文视察，如金星凌日、水星、彗星以及日食、月食等，还把在中国的巡视成就传回欧洲并公筑筑表。

　　登上指日的古观象台，东北角映入眼帘的便是玑衡抚辰仪。通过时期的洗礼，这件高3.379米、重5145千克的仪器风姿不减以前。最醒目的，是主体结构上的三层圆环，差别是“世界仪”“三辰仪”“四游环”，通过主题的一根窥管，可能直接读出被张望天体的赤说经度。玑衡抚辰仪的根基结构和真理，肖似汉唐以后的浑仪；但是，它简化了古浑仪的构造，大胆镌汰了地平圈和黄讲圈，扩大了考查天区，进步了张望精度，在浑仪的昌隆史上占领殷切地位。极端是其云座和龙柱，将中华民族特性融入18世纪西方的最新科技。无论是冶金能力照旧雕琢水准，玑衡抚辰仪都堪称当时工艺工夫的集大成者。

　　1744年，乾隆帝到观象台瞻仰。当出现台上都是西洋风致的天文仪器后便提出，开展钦天监参考浑仪的造型，连络西洋的刻度，铸造一架中西闭璧的新仪。因此，刘松龄垄断调理并监制了这架“新制浑仪”。1754年创造完工后，“文艺范儿”的乾隆帝引用《尚书·舜典》里的“在璇玑玉衡以齐七政”，将仪器命名为“玑衡抚辰仪”——“玑衡”是用美玉做的浑仪，在这里代指这架新制天文仪器；“抚辰”则是将察看星空比方为抚摸漫天星辰，极具诗意和放肆色彩。

　　“它的外形是中国守旧浑仪格式，但细节上又具有许多欧洲仪器的特性，是中原守旧守旧仪器制度与西方计量刻度的完备连系，体现了中西关璧的理思。”杨帆指着仪器细细解读：仪器选取了西方360度的圆周度辨别习气，并采用第谷的横向分别法，使得测量精度大幅提高；在窥管前端的圆孔中，装置了十字叉丝，既轻省视察也进一步进步了考察精度。“从1754年到民国手艺，玑衡抚辰仪前后统统利用了174年。”

　　“对待刘松龄，开始学术界对我们的合注并不多。”杨帆说，上世纪80年代出发点，在国内外学者的合伙勤奋下，看待我们的各种史料才逐渐被显露出来。

　　“经由稽核其往来简牍、手稿以及档案材料，学者们结果必定，刘松龄原名哈勒斯坦因，成立于今天的斯洛文尼亚京都卢布尔雅那。”

　　为纪念刘松龄为中西方交游所做的成绩，2020年，北京天文馆与中原驻斯洛文尼亚大使馆商定，合资建造一架玑衡抚辰仪的复制品，赠与斯洛文尼亚。

　　古观象台上的8架清代天文查察仪器中，玑衡抚辰仪的遮盖造型最为富丽，安插和加工也耗时最久。“当时是举天下之力花消了10年的技艺才兴办告终的，其难度可想而知。”杨帆注脚，除了圈环须要极高的出色性除外，最大的难点照样两侧的龙柱花纹，10条游龙造型灵敏，龙鳞、龙须纤毫毕现。没有这些细节的注意数据和讯息，做原样复制便是一纸空谈。

　　但是，复制团队对此却是情急智生。“2017年，天文馆取得北京市财政项主意支持，对古观象台上的藏品文物举行了数字化的收罗，为这回复制做了出色好的数据贮藏。”杨帆介绍，那时，事情人员不光拍摄了高清图片，还对文物上的雕花、纹饰等消歇进行了三维数字化扫描。据统计，古观象台共有可移动文物50余件，收罗头等品（孤品）8件、二级品3件、三级品4件。在此之前，国内还从未对古天文藏品举行过这样大领域的数字化搜罗，没有详细的行业法例和体验可供参照。

　　“开始是高精度需求与仪器巨大形体之间的矛盾。”杨帆叙，古观象台的天文仪器体型较大，搜集玑衡抚辰仪在内的8架仪器，多数重量都横跨了2000千克，在搜罗信歇时难以挪动；而且古观象台顶部空间有限，若何在狭隘空间内整个地采集高精度数据，是团队必需求处置的困苦。

　　其次，由于高精度新闻征采的技能很长，在一个收罗周期内，假如光泽连气儿转嫁，会发作亮度差和色差，教化色彩音讯的协作。

　　再次，仪器某些一面的造型不规定，镌刻又极为细密，比如龙首的龙角、龙须及龙嘴一面，空间隔断小于5厘米，属于芜杂造型地域，且相互之间生涯筑饰，简陋导致个体新闻无法搜罗。

　　“技艺团队最先考察了那时可以专揽于博物馆藏品的音信化收罗本事，譬喻高精度数字摄影能力、360度拍照测量妙技，但它们也都各有各的题目，没法执掌所有人们们面临的困境。”杨帆以高精度数字摄影技艺举例，“这项本事一样针对的是平面物体，如壁画、彩画及墙面等，且仅能得到色彩音信，无法得回空间新闻；同时，在拍摄时要掌管标尺、色卡等辅佐工具，身手博得尺寸音讯及色彩纠偏信息，操纵起来很不简易。”

　　针对空间忐忑的特色，团队支配了高精度的手持栅格光扫描交战，速度是慢了点，但是活儿精良；为了抑制光照的教化，谁把事宜技巧安顿在了夜间。频频操练后，事情团队在“补缺”方面也找到了较为理想的操持铺排：经历拍照衡量身手获取小空间的多少消息；再安排构造光扫描仪征采闭键地位，如凹槽底部、龙角顶部的空间消息；末端左右几何音讯映照及人工数字雕琢技巧，料理彼此遮掩部位的收集难题。

　　天文仪器全身布满精致雕饰和用于测量的精美刻度，搜集数据量很大，随之带来的累计纰谬难以估算。是以，找到适闭的数据收拾平台和相干算法，从而减小舛错，是团队首先要料理的问题。

　　工作人员先后测验了多个主流软件平台，发明都难以承载搜求到的数据量；尽量数据大概打开，也根基无法摆布。原委频繁腐败后，我们借用了一款很少在文物逆向消息搜聚范畴使用的数字镌刻软件，并在算法及硬件资源调用前进行了极致优化，才办理了这一困苦。

　　有了圆满的数据，源委3D扫描、争论机修模、3D打印后，复制工作就交到了铸造专家的手上。

　　接下浸任的是古天文仪器铸造大师罗宝琪。年逾古稀的他们，将玑衡抚辰仪的复制视为自己人生的“末尾一件风行”。

　　“在全部的古天文仪器中，玑衡抚辰仪的铸造难度是最高的，我们对这件仪器也最有感情。”罗宝琪与玑衡抚辰仪的人缘要从20多年前讲起——1995年，北京天文馆依然构造国内专家对古观象台上的天文仪器实行过一次大筑，罗宝琪是急急到场者之一。

　　“要修造一件东西，大家必需对它有深入的相识。”罗宝琪回忆，那时对玑衡抚辰仪的摆设前后花了4个多月，正是这4个多月的朝夕相处，为复制工作打下了稳定的黑幕。其中，最直接的是对仪器身分的明白——让许多人意外的是，仪器样式虽然显示青绿色，却不是由青铜制成，而是用黄铜铸造而成的，这层青绿但是技艺赋予它的心情。

　　从前，设置团队还对仪器易受损的位置、受工艺操纵创造的不关理的计划细节等，都实行了提神记载。而在复制经过中，这些记载都成了弥足珍爱的家当。“为全班人提前干涉供应了参考。”罗宝琪举例，仪器圈环组织与立柱有两个轴毗邻，过去配置团队检测发明，其身分是铁，简便腐化和氧化；该部位也是昔日维修的浸点点位之一。此次复制时，罗宝琪将该部位的质料替代成了不锈钢。

　　“大家必须充实分析仪器各部位的功能用途，才干坚信驾御何种材料。如果200年前清代有不锈钢这种材料，他们思，刘松龄肯定也会做出同样的采取。”在罗宝琪看来，文物复制与文物配置不成阻碍地会留下期间的陈迹。

　　原料选好了，到了铸造时，罗宝琪要顾忌的事儿就更多了，每天都谨小慎微。“金属液体一旦熔化，倒进模具尔后是什么神色，没人不妨提前预测，所以全班人必需做好前期盘算。”

　　全班人解说，守旧天文仪器最大的特点是榫卯构造，周到的构件严丝合缝融为一体。这也意味着，必须正经操纵单个构件的变形，“一旦变形，就丢失了组装在一起的也许性。”

　　开初，铸造团队要服从仪器的三维数据实行3D打印。“铸造颠末中，铜从液态转折为固态时，由于密度的蜕变，会导致体积减小。所以，大家要听命裁减率，适应扩充3D打印的数据，为后续铜的减少留出余地。”

　　从命3D打印的模型，团队要制作呼应的硅胶模具；之后向中空的胶模注入溶化的蜡水，待蜡水凝聚后便得到了蜡形；过程耐火材料将蜡形包裹后，加热溶化蜡形，团队便赢得了耐火形壳；再向耐火形壳里灌注进融解好的铜水，待铜水凝集后，去除一次性模壳，便取得了一个齐备的铜铸件。

　　“这上面的每一步都有只怕发觉变形。”罗宝琪说出了个中的不易。大家注明，陶染变形的一大身分是温度，而工期恰巧高出最倒霉于铸造的冬季。“冷却的快度越速，变形量越大。”火上浇油的是，由于复制的仪器体量大，整个项目简直都是在露天竣事的。为此，团队听命构件的时事，为每个构件都搭建起了“保温屋”；同时，在每一叙工序落成后，都要与该工序专用的典范实行比对，保障不对在容许范围内。

　　在此底细上，团队每一步也都小心翼翼：在达成铸造后，第临时间将铸件用黄土和沙子埋住，保障铸件推延冷却；乃至在浇铸铜水时，模型是立着还是躺着，团队都举行了充足的考量。

　　原委3个多月的日夜奋战，玑衡抚辰仪亮闪闪的“孪生昆仲”终归成形，并于2023年11月达成了总装验收，踏上了回家叙。

　　在杨帆看来，玑衡抚辰仪的复制，也为所有人日的天文作育和天文科普供给了新的思道。“古观象台现有的科普空间有限，台顶仪器又都是国家甲第文物，不应承观众近距离构兵；然而，天文学是一门查看本质的学科，观众须要近断绝参观以致直接使用仪器，才力真正义解这些文物背面的科学真理和历史情境。有了复制品，这一穷困也就迎刃而解了。”（完）（原标题：古仪复活）

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