張恆的發明

張恆的發明

張恆的發明

張衡自幼就對文學有特殊的愛好和研究。他的文學作品很多,風格也各不相同。有的形式短小,重在抒情,如《歸田賦》。有的氣勢磅礴,廣寫景物,如《二京賦》;有的特色突出,獨樹一格,如《四愁詩》、《同聲歌》等。 和帝永元十二年(公元100年),二十三歲的張衡應邀回鄉出任南陽太守鮑德的主簿,掌管文書工作。並在辦理政務之餘,潛心於文學創作。他以遊學長安和洛陽的見聞作為素材,先後花了十年功夫,精心雕琢、反覆修改,於安帝永初元年(公元107年)寫成著名的《東京賦》和《西京賦》,總稱為《二京賦》,為人們廣為流傳,他畫的畫也很出色。

後來,鮑德調任,張衡便辭職回家。掌握朝政的皇親鄧騭為了籠絡士人,幾次派人邀請張衡作他的幕僚,以增強自己這一派的勢力。但張衡一方面厭惡外戚專權,一方面想專心鑽研學問,都堅決地拒絕了。

在張衡三十四歲的時候,他的研究興趣逐漸轉到哲學和自然科學 方面。他很喜愛揚雄的哲學著作《太玄經》。《太玄經》的內容涉及天文、曆法、數學等方面,引起了他很大的興趣。《太玄經》里的一些樸素的唯物主義觀點也給了張衡以很大的啟發。

安帝永初四年(公元111年),張衡應徵進京,先後任郎中、太史令、公車司馬令等低、中級官職。其中擔任太史令時間最長,前後達十四年之久。太史令是主持觀測天象、編訂曆法、候望氣象、調理鐘律(計量和音律)等事務的官員。在他任職期間,對天文歷算進行了精湛的研究,做出了重大的貢獻。

漢朝時,關於天體運動和宇宙結構的學說已經出現了三種:蓋天說、渾天說和宣夜說。蓋天說又稱天圓地方說,認為天是圓的,像一把張開的傘,地是方的象一個棋盤;渾天說認為天地的形狀像一個雞蛋,天與地的關係就像蛋殼包着蛋黃;宣夜說認為天沒有一定的形質,日、月、五星(金、木、水、火、土五大行星)等都飄浮在氣體中。

張衡根據自己對天體運行規律的認識和實際觀察,認真研究了這三種學說,認為渾天說比較符合觀測的實際。他繼承和發展了前人的渾天理論,大膽地對天象提出了許多新的見解。

張衡在西漢耿壽昌發明的渾天儀的基礎上,根據自己的渾天說,創製了一個比以前都精確、全面的多的“渾天儀”。創製了一個能夠精確在表演渾天思想的“渾天儀”。

渾天儀是一個可以轉動的空心銅球。銅球外表刻有二十八宿和其他一些恆星的位置;球體內有一根鐵軸貫穿球心,軸的兩端象徵北極和南極。球體的外面裝有幾個銅圓圈,代表地平圈、子午圈、黃道圈、赤道圈,赤道和黃道上刻有二十四節氣。凡是張衡當時知道的重要天文現象,都刻在了渾天儀上。

為了使“渾天儀”能自動轉動,張衡又利用水力推動齒輪的原理,用滴壺滴出來的水力推動齒輪,帶動空心銅球繞軸旋轉。銅球轉動一周的速度和地球自轉的速度相等。這樣,人們坐在屋子裡,便能從渾天儀上看到天體運行的情況了。

從公元89年到140年,東漢都城洛陽和隴西一帶,共出現過三十三次地震。特別是公元119年,洛陽和其他地區連續發生了兩次大地震,促進了張衡加緊對於地震的研究。他終於在公元132年,發明並製造出了我國第一架測報地震的儀器——地動儀。

張衡製造的這台地動儀,相當靈敏準確。公元138年的一天,地動儀精確的測知距離洛陽一千多里的隴西發生地震,表明他的精密程度達到了相當高的水平。歐洲在1880年才製造出類似的地震儀,距張衡已經晚了一千七百多年。

在氣象學方面,張衡還創造了一種測定風向的儀器——侯風儀,又叫相風銅鳥。是在一根五丈高的桿頂安放一隻銜着花的銅鳥,可以隨着風向轉動。鳥頭所對的方向就是風向。這個儀器和歐洲裝在屋頂上的候風雞相似,但是后風雞是在十二世紀才出現的,比起張衡的候風儀晚了一千年。

張衡一生為我國的科學文化事業作出了卓越的貢獻,是我國古代偉大的科學 家之一。他謙虛謹慎、勤學不倦。“如川之逝,不舍晝夜”,幾十年如同一日,在所從事的事業中表現出了一絲不苟、精益求精、不畏強權、勇於進取的研究風格。而他不慕名利的高尚品德更值得我們學習。

永和四年(公元139年),張衡請求告老還鄉不準,又被調到朝中做尚書,但只任職一年就與世長辭了,終年六十一歲。

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