张衡发明地动仪(1 / 1)

张衡是我国古代杰出的文学家,也是中国人最熟悉的古代科学家之一。他博闻强识,多才多艺,在天文、历法、数学、地理、文学等方面都取得了杰出的成就。张衡是享有世界声誉的中国杰出科学家,月球上的一个环形山和1802号小行星,就是以张衡的名字命名的。

数星星的孩子

汉章帝在位时期,东汉政权比较稳定。但是汉章帝死后,继承皇位的汉和帝才十岁,窦太后临朝执政,让哥哥窦宪掌握朝政大权,东汉王朝开始走下坡路。

也就是在这个时期,出现了一位著名的科学家张衡。张衡是东汉时期杰出的科学家,南阳人。他从小就爱想问题,对周围的事物总要寻根究底,弄个水落石出。

一个夏天的晚上,张衡和爷爷、奶奶在院子里乘凉。他坐在一张竹**,仰着头呆呆地看着天空,还不时地举起手指指画画,认真地数星星。

突然,张衡对爷爷说:“爷爷,我数星星的时间久了,看见有的星星位置移动了。原来在天空东边的,偏到西边去了;有的星星出现了,有的星星又不见了。它们是会移动吗?”

爷爷说道:“星星是会移动的。你要认识星星,先要看北斗星。你看那边比较明亮的七颗星,很容易找到……”

“噢!我找到了!”小张衡很兴奋地又问,“那它是怎么移动的呢?”

爷爷想了想说:“大约到半夜,它就会移到与地平行,到天快亮的时候,这北斗就像翻了一个身,倒挂在天空……”

这天晚上,张衡一直睡不着,多次起来看北斗。夜深人静,当他看到那闪烁而明亮的北斗星时,果然倒挂着,他感到很兴奋!他想:北斗这样转来转去,是什么原因呢?天一亮,他便去问爷爷,谁知爷爷也讲不清楚。于是,他只能带着这个问题继续探寻下去。

发明浑天仪

十七岁那年,张衡离开家乡,先后到了长安和洛阳,在太学(19)里用功读书。当时的洛阳和长安是很繁华的城市,城里的王公贵族过的是骄奢**逸的生活。张衡对这些很看不惯,便写了两篇文学作品《西京赋》和《东京赋》,讽刺这种现象。据说他为了写这两篇作品,经过深思熟虑,反复修改,前后花了十年工夫,可见他研究学问的精神是多么认真严肃。

但是张衡的特长不是文学,他特别爱好的是数学和天文研究。朝廷听说张衡是个有学问的人,就召他到京里做官。他先是在宫里做了郎中(20),后来又担任了太史令,负责研究阴阳、天文历法,这个工作正好符合他的研究兴趣。

张衡对许多具体的天象做了观察和分析。他统计出中国中原地区能看到的星数大约有2500 颗。他基本上掌握了月食的原理,测出的太阳和月亮的角直径也相当准确。张衡还认为,早、中、晚的太阳,其大小是一样的,但为什么看起来是早晚的大、中午的小?其实这是一种光学作用:早晚观测者所处的环境比较暗,从暗处看明处就显得大;中午天地同明,看天上的太阳就显得小。好比一团火,夜里看就大,白天看就小。张衡的这种解释,尽管不全面,但是有一定的道理。

经过他的观察研究,他断定地球是圆的,月亮是借太阳照射才反射出光。他还认为天像鸡蛋壳,包在地的外面;地像鸡蛋黄,在天的中间。这种学说虽然不完全精确,但在一千八百多年前,能说出这种科学的见解,不能不使后来的天文学家钦佩。

不光是这样,张衡还用铜制造了一种测量天文的仪器,叫作“浑天仪”。浑天仪上面刻着日月星辰等天文现象,并通过水力来转动。据说什么星从东方升起,什么星向西方落下,都能在浑天仪上看得清清楚楚。

发明地动仪

那个时期经常发生地震,有时一年一次,有时一年两次。发生一次大地震,就会影响好几十个郡,城墙、房屋发生倒坍,还会死伤很多人畜。当时的封建帝王和百姓们都把地震看作是不吉利的征兆,有的还趁机宣传迷信、欺骗人民。

但是张衡却不信神、不信邪,经过对记录下来的地震现象细心的考察和试验,他发明了一个测报地震的仪器,叫“地动仪”。

地动仪是用青铜制造的,形状有点儿像酒坛,四周刻铸着八条龙,龙头分别向着八个方向伸着。每条龙的嘴里都含了一颗小铜球,在龙头下面,蹲了一只铜制的蛤蟆,对准龙嘴张着嘴。如果哪个方向发生了地震,朝着那个方向的龙嘴就会自动张开,把铜球吐出来。铜球掉在蛤蟆的嘴里,发出响亮的声音,给人发出地震的警报。

公元138年二月的一天,张衡的地动仪正对西方的龙嘴突然张开,吐出了铜球。按照张衡的设计,这就是报告西边发生了地震。

可是那一天一点儿也没有地震的迹象,也没有听说附近有哪儿发生了地震。大伙儿议论纷纷,都说张衡的地动仪是骗人的,甚至有人说他有意造谣生事。

过了几天,有人骑着快马来向朝廷报告,离洛阳一千多里的金城、陇西一带发生了大地震,连山都崩塌下来了,大伙儿这才信服。

可是在那个时候,朝廷掌权的全是宦官或外戚,像张衡这样有才能的人不但不被重用,反而还被打击、排挤。张衡做侍中的时候,因为与皇帝接近,宦官怕张衡在皇帝面前揭他们的短,就在皇帝面前讲了张衡很多坏话。张衡便被调出了京城,到河间去当国相。

张衡一生中努力学习,刻苦钻研,毫不倦怠和自满。不论是在知识领域的哪一方面,他的造诣都是广博而精深的。这些丰富而珍贵的业绩,在我国和全世界的科学史上都具有崇高的地位。由于他的贡献突出,联合国天文组织将月球背面的一个环形山命名为“张衡环形山”,太阳系中的1802号小行星被命名为“张衡星”。

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《两都赋》和《二京赋》

《两都赋》是东汉文学家、史学家班固创作的大赋,分《西都赋》和《东都赋》两篇。据其自序,自东汉建都洛阳后,“西土耆老”希望仍以长安为首都,于是班固创作了这两篇赋反对这种说法。

《二京赋》是东汉文学家、科学家张衡的代表作。《二京赋》包括《西京赋》和《东京赋》两篇。二京,指汉朝的西京长安与东京洛阳。由于《二京赋》结构严谨精密,被后世认为是汉赋中的精品。

汉赋是在汉朝涌现出的一种有韵的散文,它的特点是散韵结合,专事铺叙。在两汉四百多年间,一般文人多致力于这种文体的写作,因而盛极一时,后世往往把它看成是汉代文学的代表。