古代大发明家、科学家张衡

2012年06月26日 11:48 科教网

东汉中期,中国诞生了一个大科学家、大文学家——张衡。张衡出生在河南南阳。他从小喜欢写写文章,爱好研究学问,特别对天文和数学更感兴趣。他不像一般读书人那样急于走仕途当官,却愿意游览山水,探访古迹,收集历史资料。

张衡到了中年,他的名气越来越大了,连汉安帝都听到了,专门派人驾车把张衡请到京城去,任命他在宫里做郎中(管理车、骑、门户的官员),公元115年,又提升他为太史令,专门负责观察天象、研究历法和数学。这个职务很合张衡的胃口,从此他在太史院里潜心钻研,常在夜深人静的时候,实地观察天象。为了弄清天上究竟有多少星星,张衡整夜整夜仰着头数呀数。经过长久仔细的观察,张衡绘出了一张一张的星图。

张衡赞成天空无边无际的说法。根据他的观察和统计,在中原地区肉眼可以看到的星星共有二千五百多颗;他认为,这些星星都是有规律地按一定的轨道运行的。

经过近一年多的观察和研究,张衡觉得由自己来制作一个天体模型的时机已经成熟。他把这个模型的名字取为浑天仪。

不久,一张浑天仪的设计图完成了。张衡先用薄竹片做成了一个模型,在竹圈上刻上各种刻度,表示太阳、月亮,以及各颗星的运行轨道。竹制模型做得十分准确,张衡请来了工匠,照着样子铸成了铜制的浑天仪。

公元117年,世界上第一台浑天仪诞生了!它有南北两极,刻有赤道、黄道、二十四节气等。一千八百多年前就能造出接近于现代的天文仪器那样的科学模型,是多么的了不起啊!

张衡的另一个贡献,就是他发明的可以测报地震的地动仪。在张衡生活的那个年代里,中国经常发生地震,光是京城洛阳以及甘肃一带,在五十年里,就地震了三十多次,造成了大量的人员、财产损失。当时,人们对地震整天怕得提心吊胆,帝王和百姓们都求神拜佛,祈求上天保佑。

可是张衡不信这一套,他一边仔细地纪录着每次地震的方位、强度、破坏程度等资料,进行研究,一边想着如何能制造出一种可以预报地震的仪器来。

为此,张衡日思夜想,有段时期,茶饭不香,彻夜难眠。一天,张衡乘坐马车外出,一路上还是在思考着那个地震预报仪。突然,车夫一声吆喝,马车来了一个急刹车,张衡的身子不由自主地向前一冲,差一点掉到车子外面去,把张衡吓出了一身冷汗。

这一冲不要紧,倒给张衡的思路冲出了一个闪光点:“嗨!地震是霎时间里发生的,好像刚才的急刹车一样。只要抓住这一瞬间的震动,不就可以达到测报的目的了吗?”

张衡立刻吩咐车夫掉转车头,赶回家去。

经过无数个不眠之夜,绘了不知多少张草图,地动仪的正式设计图完成了。张衡请工匠先用木头做了个模型,试验准确后,再用铜铸造。

公元132年,世界上第一台能测报地震的地动仪诞生了。张衡替它取名为候风地动仪。它的形状像一只大酒坛,四周刻着篆体字、乌龟、飞鸟走兽,按东、东南、南、西南、西、西北、北、东北八个方向排列着八条龙;每条龙的嘴里衔着一颗闪亮的铜球;在每条龙嘴下的地上,放着一只张着嘴的铜蛤蟆。哪个方向地震了,那条龙嘴里的铜球会掉下来,吐进蛤蟆的嘴里。

公元138年2月的一天,太史院里掌管地动仪的小吏突然听到“当”的一声响,回头一看,地动仪上西北方向的龙嘴吐出了铜球,掉进下面的蛤蟆嘴里,小吏边跑边喊了起来:“地动仪报地震了,方向西北!”

没过几天,一匹快马从西北飞一样驰来,报告:甘肃金城、陇西发生大地震。这是人类历史上第一次用测震仪器测到的地震!

张衡不仅是个科学大发明家,而且在文学上也很有造诣,他的《二京赋》、《归田赋》、《四愁诗》等,对中国五言诗、七言诗的发展都有很大的影响。