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教育部重點實驗室 
為了能夠更準確地確定天體在天球上的位置，中國古代的天文學家們一直致力於探索新的觀測技術。西漢天文學家落下閎根據渾天說製造了渾儀，經過歷代觀測者多番改進，一直到元代天文學家郭守敬徹底改變渾儀的結構，創製了簡儀。
簡儀由古代渾儀簡化而來，在簡儀誕生之前，這類古代天文觀測儀器經歷了一系列演變。
簡儀的發展
自西漢製造出銅渾天儀以後，歷代都有人改進、完善它。東漢中期，為了便於用渾儀觀測太陽的位置，天文學家傅安、賈逵於永元十五年（103年）制出名為“太史黃道銅儀”的渾儀。此後，隨著觀測內容擴大，渾儀上的圓環也在不斷增加，到唐宋時一個渾儀上甚至有十幾個圓環。同時這也導致了它在構造上存在兩大缺點：一是裝配複雜，眾多環圈中心都相重合，裝配起來難免產生中心差，二是環圈交錯，彼此遮掩，給觀測帶來不便。從北宋開始，逐漸出現了簡化渾儀的趨勢。北宋的沈括創製了新型渾儀——取消白道環，縮小某些部件的橫截面積，以及透過調整黃道、赤道及地平諸環的位置，把它們做成扁平圓環，以減少對視線的遮擋。元代郭守敬設計製造的簡儀與沈括簡化渾儀的工作相呼應，只是他的簡化更為徹底。他把經度、緯度、黃道這三個最重要的環分開安裝，把其餘環道統統從渾儀上去掉，另外打造了11個專門儀器。如此一來，這個簡化渾儀的精度得到大大提高，而且操作簡便。
簡儀的結構
簡儀主要由一架赤道經緯儀和一架地平經緯儀組成。它的上部有四道圈，構成赤道經緯儀，由上至下，依次是定極環、四游環、赤道環和百刻環。位於頂部的是定極環，用以校正儀器的極軸指向。定極環下麵是四游環，用來測定天體的去極度。利用四游環和赤道環以及附屬的界衡，可以測定天體的入宿度。（天體距北極的度數，稱"去極度"；天體與二十八宿中某個宿的距星的度數，稱"入宿度"。在古代，去極度和入宿度是表示天體位置的最主要數據。）簡儀的下部有兩道圈，組成地平經緯儀。豎直的由東向西轉動的是立運環，當旋轉窺衡（窺管）瞄準日月星辰時，可以測量天體的地平高度。平卧在下麵的是陰緯環（地平圈），用以測量天體的方位角。（原先的渾儀只能測天體在中天時的地平高度，無法用來測量天體的方位角和處於其他位置的地平高度。）此外，它的底座上開有水平溝，並裝有一隻正方案，用以校準儀器的水平和朝向。
除了簡化的結構，簡儀還有兩項為人稱道的創新設計。
首先值得一提的是郭守敬在窺衡上添加了十字絲，用以精確對準天體。這個設計至今還在絕大多數天文望遠鏡尋星鏡上應用，而且還被推廣應用到狙擊步槍瞄準鏡上。
在簡儀的結構中，赤道環可以在固定的百刻環上轉動，試想一個扁平的大銅圈在緊挨著的另外一個扁平大銅圈上旋轉，那麼滑動摩擦的阻力就會很大，旋轉起來必然費勁。郭守敬在“百刻環內廣面卧施圓軸四，使赤道環旋轉無澀滯之患”，即在兩環之間平放四個圓筒形的短銅棒，讓兩個接觸面之間，由原來的滑動摩擦改變為滾動摩擦，旋轉起來非常靈便。它可以說是近代滾球軸承和滾筒軸承的祖先。郭守敬發明和應用的軸承，比西方文藝復興時期達·芬奇設計滾筒軸承大約要早兩個世紀。
簡儀的貢獻
利用簡儀和其他儀器，郭守敬取得了一系列天文成果。例如，他精確測得一年為365.2425日（該數據與地球繞太陽公轉一周的實際時間只差了26秒）；通過全天星表測定，測得恆星約2500顆；重新測定了黃道與赤道的交角……在這些實際觀測的基礎上，郭守敬和他的同事們於公元1280年修成了一部新的曆法——《授時歷》。
簡儀是我國天文儀器製造史上的一大飛躍，它比西方同類儀器早誕生三百多年，歐洲直到1598年才由丹麥天文學家第谷發明與之類似的裝置。它作為中國古代科技的代表，被多次印在郵票上和宣傳畫上，傳播到了世界各地。
中國和丹麥聯合發行古代天文儀器特種郵票
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