望遠鏡發明之前，天文學家的主要工作是計量時間，觀測天體的方位。
在中國，最古老的天文儀器是西周初期問世的圭表。它分為圭和表兩部分。圭沿正南北方向水平放置，而表則豎立在圭的南端，並向頭頂方向延伸。表的高度一般為「八尺」，頂部有一圓孔。正午時陽光射入圓孔，會在圭面上留下孔影。冬至時，在圭面上孔影離表底部的距離最長；夏至時則距離最短中國古代把圭面上孔影最長的冬至到下一年冬至的時間間隔定為一回歸年。
圭表主要是用來計量時間的，而中國古代測量天體坐標位置常用的儀器是渾儀，它由瞄準待測天體的窺管、反映各種坐標系統的讀數環、支承結構和轉動部件等構成。當窺管對準待測天體後，就可以從多組環圈讀出天體的幾種坐標。北宋元祐年間，蘇頌、韓公廉製作了元祐渾儀。元祐渾儀後來安裝在他們兩人在元祐七年(1092年)建成的水運儀象台中，該台高12米、寬7米，分為上、中、下3隔。上隔放元祐渾儀，中隔放渾象(可用於演示天象，類似現今的天球儀)；下隔的前部是一個由木偶出入報時的五層木閣，後部則是均勻掛滿36個水斗的巨大樞輪，作為動力裝置。這一動力裝置不僅能驅動五層木閣中的木偶出入報時，而且還能使元祐渾儀的窺管以及渾象每過幾分鐘轉過一個角度，從而起到跟蹤天體運動的作用。元祐渾儀的屋頂可以開啟，已開創了現今天文台活動屋頂的先河；而它的窺管能間歇性地跟蹤天體，則是現代望遠鏡中轉儀鐘的祖先。可見水運儀象台的研製者何等聰慧!
16世紀晚期，丹麥天文學家第谷在汶島建立了天文台，安裝了自己精心設計的十多台古典天文儀器。其中最著名的一台是結構獨特的牆象限儀，它安裝在一堵正南北方向的牆上，主要部件是一個半徑1.8米、刻度精細的90°銅圓弧，其上有一瞄準器，觀測者可以通過它測定南側牆的上部長方形孔中所見的星的位置。這台牆象限儀可測得天體過子午圈時的地平高度，即天體方向對地平面的傾角。第谷研製的古典天文儀器結構精細，天文觀測的精度很高。後來德國天文學家開普勒利用第谷留下的觀測資料，得出了著名的行星運動定律。
在中國，最古老的天文儀器是西周初期問世的圭表。它分為圭和表兩部分。圭沿正南北方向水平放置，而表則豎立在圭的南端，並向頭頂方向延伸。表的高度一般為「八尺」，頂部有一圓孔。正午時陽光射入圓孔，會在圭面上留下孔影。冬至時，在圭面上孔影離表底部的距離最長；夏至時則距離最短中國古代把圭面上孔影最長的冬至到下一年冬至的時間間隔定為一回歸年。
圭表主要是用來計量時間的，而中國古代測量天體坐標位置常用的儀器是渾儀，它由瞄準待測天體的窺管、反映各種坐標系統的讀數環、支承結構和轉動部件等構成。當窺管對準待測天體後，就可以從多組環圈讀出天體的幾種坐標。北宋元祐年間，蘇頌、韓公廉製作了元祐渾儀。元祐渾儀後來安裝在他們兩人在元祐七年(1092年)建成的水運儀象台中，該台高12米、寬7米，分為上、中、下3隔。上隔放元祐渾儀，中隔放渾象(可用於演示天象，類似現今的天球儀)；下隔的前部是一個由木偶出入報時的五層木閣，後部則是均勻掛滿36個水斗的巨大樞輪，作為動力裝置。這一動力裝置不僅能驅動五層木閣中的木偶出入報時，而且還能使元祐渾儀的窺管以及渾象每過幾分鐘轉過一個角度，從而起到跟蹤天體運動的作用。元祐渾儀的屋頂可以開啟，已開創了現今天文台活動屋頂的先河；而它的窺管能間歇性地跟蹤天體，則是現代望遠鏡中轉儀鐘的祖先。可見水運儀象台的研製者何等聰慧!
16世紀晚期，丹麥天文學家第谷在汶島建立了天文台，安裝了自己精心設計的十多台古典天文儀器。其中最著名的一台是結構獨特的牆象限儀，它安裝在一堵正南北方向的牆上，主要部件是一個半徑1.8米、刻度精細的90°銅圓弧，其上有一瞄準器，觀測者可以通過它測定南側牆的上部長方形孔中所見的星的位置。這台牆象限儀可測得天體過子午圈時的地平高度，即天體方向對地平面的傾角。第谷研製的古典天文儀器結構精細，天文觀測的精度很高。後來德國天文學家開普勒利用第谷留下的觀測資料，得出了著名的行星運動定律。
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