張衡制造的渾天儀是依據渾天原理而制成。
其形狀是個球形的東西,相當于現在的天球儀。渾天儀分做内外幾層,每層都可以轉動,中間有個鐵軸貫穿球心,軸的方向就是地球自轉的方向,軸和球體的接觸有兩個交點,即天球上的北極和南極。球的一半隐沒在地平圈的下面,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,分列有二十四節氣。球體外面有兩個圓圈,一個是地平圈,一個是子午圈,外圈圓周長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
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