為了詳細介紹水運儀象臺的設計和建造情況，蘇頌把水運儀象臺的總體和各部件繪圖並加以說明，這就相當於為水運儀象臺做了一本設計說明書。1096年，蘇頌完成了他的《新儀象法要》一書，而此時他已經是76歲高齡的老人了。

《新儀象法要》是一部具有世界意義的古代科技著作。這部不足三萬字的著作，記下了中華民族古代的許多光輝成果，這是中國，也是全世界保存至今的最早、最完整的機械工程圖。正是由於這些圖紙保存至今，現代學者才得以進行研究，王振鐸、李約瑟才分別復原出水運儀象臺。

這部書的首篇是《進儀象狀》，記述造水運儀象臺的緣起、經過，及它與前代類似儀器相比的特點等。正文以圖為主，介紹水運儀象臺總體和各部結構；其中還有唯一的一段不帶圖的文字：「儀象運水法」，講述利用水力帶動整個儀象臺運轉的過程。全書共有圖60種。這些結構圖是中國現存最古老的機械工程圖，它採用透視和示意的畫法，並標注名稱來描繪機件。透過復原研究，證明這些圖的一點一線都有根據，與書中所記尺寸數字準確相符。

蘇頌在《新儀象法要》中繪製了有關天文儀器和機械傳動的全圖、分圖、零件圖五十多幅，繪製機械零件一百五十多種，其中多為透視圖和示意圖。從這些圖紙和說明文字中可以知道，水運儀象臺樞輪的運轉規律，是齒輪系從6個齒到600個齒的傳動，每25秒落水一斗，每刻鐘（15分鐘）轉一周，一晝夜轉96周，而晝夜機輪、渾象、渾儀也轉一周，這與地球運動是大致相應的。

又例如，透過這些圖紙，我們知道水運儀象臺第一層木閣內是「晝夜鐘鼓輪」，有不等高的三層小立柱，可以按時撥動三個木人的撥片，拉動木人的手臂，到一刻鐘時，木人擊鼓，時初搖鈴，時正敲鐘。而第二層木閣內是「晝夜時初正輪」，第三層木閣內是「報刻司辰輪」……。

要是沒有這些珍貴的圖紙，我們就難以弄清木閣內的機械木人是如何按時擊鼓、搖鈴和敲鐘的。因此，《新儀象法要》中所附的機械圖是了解蘇頌天文著作及其成就的關鍵，同時也是進而釋讀張衡、一行（按：一行禪師，唐代僧人，同時也精通數學與天文學）、張思訓等同類著作的鑰匙。

此外，《新儀象法要》中的〈蘇頌星圖〉也是一項重要的天文學成就，蘇頌在《新儀象法要》中繪有多種星圖，如〈渾象西南方中外官星圖〉、〈渾象北極星圖 〉、〈渾象南極星圖〉、〈春分昏中星圖〉……等共計14幅。

蘇頌為了星圖繪製精確，採取了圓橫結合的畫法。橫圖分成兩段：〈東北方中外官星圖〉是從秋分到春分，〈西南方中外官星圖〉是從春分到秋分。另外，在把球面上的星辰繪製到平面上時，蘇頌發現了失真問題，於是他採用了把天球循赤道一分為二，再分別以北極和南極為中心畫兩個圓圖的方法，從而減少了失真，這是星圖繪製中的一項新成就。

〈蘇頌星圖〉是歷史上流傳下來的全天星圖中，保存在中國國內的最早星圖。保存至今的唐代〈敦煌星圖〉，在時間上比蘇頌星圖要早，但是被英國考古學家斯坦因（Marc Stein）盜走，現存於倫敦大英博物館。但是，蘇頌星圖比敦煌星圖更細緻、更準確；敦煌星圖繪星1350顆，蘇頌星圖繪星共1464顆；敦煌星圖主要依據《禮記月令》的資料，並非實際測量，而蘇頌星圖則是根據元豐年間的實測繪製。

歐洲到十四世紀文藝復興以前，觀測的星數是1023顆，比蘇頌星圖少了441顆，因此，西方的科學史家甚至認為：「從中世紀直到14世紀末，除中國的星圖以外，再也舉不出別的星圖了。」

同時，《新儀象法要》也是中國現存最早的水力運轉天文儀器專著，它反映了中國11紀的天文學和機械製造技術水準。後來李約瑟博士把《新儀象法要》譯成英文在國外發行，《新儀象法要》也成為蘇頌為後世留下的最傑出的著作。

*本文摘自《宋朝，被誤解的科技強國：天文鐘、潮汐觀測、觀星、昆蟲破案、石油命名，引入自來水，這些世界第一，都來自你以為很弱的宋朝。​》，大是文化。

【作者簡介】

曲相奎

出生於黑龍江，畢業於哈爾濱師範大學，現在黑龍江建三江管局（北大荒）定居。從事中學教育20年，國家二級心理諮詢師。

文理兼通的物理教師，精通散文寫作，作品風格清秀、文字樸實。現已出版《中華五千年政治家評傳》，與此同時還參與國家各種教育課題的研究，並和中國益智專家張祥斌合作出版了多本益智方面的圖書。
 

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