水運(yùn)儀象臺(tái)在歷史上的地位，毫不亞于渾天地動(dòng)儀。
這是由北宋時(shí)期的韓公廉、蘇頌等發(fā)明家設(shè)計(jì)的，以水力驅(qū)動(dòng)的復(fù)雜儀器。水運(yùn)儀象臺(tái)既可用于天文觀測(cè)，又能模仿星象運(yùn)轉(zhuǎn)，還具備精準(zhǔn)報(bào)時(shí)的功能?？梢哉f(shuō)，隨著水運(yùn)儀象臺(tái)的發(fā)明，中國(guó)古代的天文儀器制造史達(dá)到了巔峰。
元祐元年，在司天監(jiān)的主持下，水運(yùn)儀象臺(tái)的設(shè)計(jì)如期展開(kāi)了。最終，經(jīng)歷了七年時(shí)間，蘇頌、韓公廉等參與設(shè)計(jì)的發(fā)明家，完成了水運(yùn)儀象臺(tái)的設(shè)計(jì)工作，并著手制造了水運(yùn)儀象臺(tái)所需的精密元件。
因?yàn)?，水運(yùn)儀象臺(tái)中應(yīng)用了擒縱器，所以一些西方科學(xué)家認(rèn)為這件來(lái)自中國(guó)的水運(yùn)儀象臺(tái)，很有可能是世界史上首個(gè)真正意義的天文鐘。
從古籍的描述中我們可以看到，水運(yùn)儀象臺(tái)的底座呈正方形，其結(jié)構(gòu)上寬下窄。從規(guī)模來(lái)看，與其稱(chēng)其為儀器，倒不如說(shuō)這是一座天文建筑。它的高度約為十二米，僅基座便有七米高。除了基座之外，水運(yùn)儀象臺(tái)的主體結(jié)構(gòu)可分為三層。
位于最下層的，是一套精密的報(bào)時(shí)裝置。整個(gè)水運(yùn)儀象臺(tái)的驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)，大多位于下層。人們可通過(guò)向南打開(kāi)的木門(mén)進(jìn)入水運(yùn)儀象臺(tái)，而水運(yùn)儀象臺(tái)的下層總共由五層木閣組成，每一個(gè)木閣的背后都有一套傳動(dòng)系統(tǒng)。
位于中層的是立方形的封閉結(jié)構(gòu)密室。在這間密室，可以看到一座恢宏壯觀的渾象儀，也就是最早的天文模型。受“天圓地方”思維的影響，渾象儀的主體部分是由“天球”與“地平”構(gòu)成的。因?yàn)橛袡C(jī)械帶動(dòng)天球旋轉(zhuǎn)，所以這座渾象儀可以模擬晝夜交替，在這個(gè)天文模型上我們還能觀察到天象在晝夜間的變化。
位于頂層的是露天高臺(tái)，此處設(shè)置了一座高大的渾天儀，整體由龍柱支撐，頗為壯觀。為了維持渾天儀的水平，在基座下還設(shè)置了水槽。除此之外，渾天儀的上方覆蓋了用以遮風(fēng)擋雨的木質(zhì)隔板。在觀測(cè)時(shí)，可隨時(shí)打開(kāi)隔板，轉(zhuǎn)動(dòng)渾天儀。
“水運(yùn)儀象臺(tái)”這個(gè)名字，是蘇頌命名的。不過(guò)，按照封建王朝的慣例，類(lèi)似的發(fā)明創(chuàng)造需請(qǐng)示皇帝進(jìn)行定名，因此蘇頌在為儀器取名之后，仍循規(guī)蹈矩地請(qǐng)示圣上：“若但以一名命之，則不能盡其妙用也，恭俟圣鑒，以正其名也。”
然而，蘇頌沒(méi)想到，自己此前為儀器取的臨時(shí)名字竟為他招致殺身之禍，許多蘇頌的政敵站出來(lái)彈劾蘇頌，想要將其置于死地。
太史局直長(zhǎng)趙齊良奏疏宋哲宗，說(shuō)：宋代以火德立國(guó)，蘇頌以“水運(yùn)”為儀器命名，對(duì)江山社稷不敬。要知道，水火不相容，在當(dāng)時(shí)若趙齊良給蘇頌羅織的罪名成立，那么，蘇頌必定被處以極刑。好在，宋哲宗向來(lái)重視蘇頌，并沒(méi)有在意他給儀器取的名字，只是將渾天儀改名為“元祐渾天儀象”便作罷了。
那么，這尊天文儀器最終的命運(yùn)如何呢？
北宋末年，金兵南下攻陷汴京，在城內(nèi)奸淫擄掠無(wú)惡不作?；蕦m中珍藏的寶貝均被洗劫一空，水運(yùn)儀象臺(tái)亦被運(yùn)往金地。然而，在運(yùn)輸?shù)倪^(guò)程中，由于路途顛簸，以至于，水運(yùn)儀象臺(tái)內(nèi)的部件多有損壞，等到水運(yùn)儀象臺(tái)被送到燕京時(shí)，基本已失去了報(bào)時(shí)功能。
此外，由于燕京與汴京之間的經(jīng)緯度存在差異，所以水運(yùn)儀象臺(tái)變得不再精準(zhǔn)。金人將水運(yùn)儀象臺(tái)棄置于燕京城內(nèi)，后來(lái)在一個(gè)陰雨天氣水運(yùn)儀象臺(tái)遭到雷擊，位于上方的渾天儀摔落。隨著金為元所滅，水運(yùn)儀象臺(tái)最終被拆毀。
南宋建國(guó)之后，高宗曾多次主張?jiān)傩抟蛔鶅x象臺(tái)。不過(guò)，當(dāng)年參與水運(yùn)儀象臺(tái)設(shè)計(jì)的工程師多已亡故，因此高宗只能找來(lái)蘇頌的助手袁惟幾?？上У氖?，袁惟幾雖然參與了當(dāng)年的制造工程，但并未掌握水運(yùn)儀象臺(tái)的核心技術(shù)，袁惟幾研制了多年仍無(wú)法復(fù)刻當(dāng)年老師所作的水運(yùn)儀象臺(tái)。
無(wú)奈之下，宋高宗又召見(jiàn)了蘇頌的兒子蘇攜，希望他能以其父留下的筆記復(fù)制天文臺(tái)。遺憾的是，蘇攜雖然也是一名出色的天文工作者，但他的水平有限，“亦不能通也”。到了后來(lái)，秦檜、朱熹等重臣也參與到水運(yùn)儀象臺(tái)的研制中，可這些大臣都是文臣，根本沒(méi)有多少天文知識(shí)，仰仗他們發(fā)明天文臺(tái)簡(jiǎn)直是天方夜譚。
從南宋復(fù)刻水運(yùn)儀象臺(tái)失敗這件事里我們也能看出，蘇頌的水運(yùn)儀象臺(tái)結(jié)構(gòu)有多精妙。中華人民共和國(guó)成立后，清華大學(xué)劉仙洲于1953年─1954年發(fā)表《中國(guó)在原動(dòng)力方面的發(fā)明》、《中國(guó)在傳動(dòng)機(jī)件方面的發(fā)明》兩篇關(guān)于對(duì)此儀動(dòng)力研究的論文，另外英國(guó)科技史學(xué)者李約瑟對(duì)此儀的動(dòng)力也有研究，在1956年於《自然》雜志發(fā)表論文。
中國(guó)考古學(xué)家王振鐸于1958年最先復(fù)原水運(yùn)儀象臺(tái)模型，除了發(fā)表《揭開(kāi)了中國(guó)“天文鐘”的秘密》論文外，還繪制了復(fù)原詳圖存世。該復(fù)原原件存放於中國(guó)歷史博物館；主要由蘇州市古代天文計(jì)時(shí)儀器研究所復(fù)原并送至各地科技館或天文館收藏。
參考資料：
【《新儀象法要》、《宋史·藝文志》】
責(zé)任編輯：
