張衡製作地動儀
張衡,是東漢前期著名的發明家、天文學家、地理學家、文學家、數學家。張衡知識淵博,富有創造,在許多領域都有建樹,他最有名的,是發明了世界上首臺地動儀,比歐洲早一千五百多年呢。
《後漢書》記載,張衡是河南南陽人,他的祖父是東漢名臣張堪。張堪當過蜀郡太守和漁陽太守,廉政愛民。民謠贊他:“張君爲政,樂不可支。”
張衡受其祖父影響,從小刻苦向學,少年時代就才學出衆。張衡十六歲那年,離家外出求學。他先到了長安一帶,這一地區,當時處於學術文化中心,壯麗的山河和宏偉的秦漢古都,使他大開眼界。後來,他進入洛陽太學學習。張衡興趣廣泛,求知慾很強,精通五經六藝,愛好文學,還特別喜歡研究數學、天文地理和機械製造。
在漢和帝時期,張衡被推舉爲孝廉,可以入仕做官,但張衡志不在此,朝廷幾次徵召,他都沒有去。後來,張衡應南陽太守之請,做了八年主簿。
公元111年,朝廷再次徵召張衡入京,做了太史令。這個時期的太史令,已經不再撰史,而是掌管天文歷算,負責推算曆法,研究天時、星曆、瑞應、災異等,這很適合張衡的口味,他在這個崗位上,先後幹了十四年。張衡利用職務之便,興志勃勃地學習、研究、探索、著書和製作儀器,他的許多重要發明,都是在這個時期完成的。
張衡最大的成就,是研究發明了地動儀,地動儀是測驗地震的專門儀器。當時,地震頻發,由於信息不便,有時候地震發生了很長時間,消息才能傳到朝廷,貽誤了救災時機。有了地動儀,就能隨時知道哪個方向發生了地震,便於及時救援。
《後漢書》詳細記載了地動儀的形狀和作用。記載說,地動儀用精銅鑄成,圓徑八尺,頂蓋突出,形同酒樽。地動儀有八個方位,每個方位上,都有一條口含銅珠的龍,龍下方有蟾蜍與其對應。任何一個方向發生了地震,龍口裡的銅珠就會落入蟾蜍口中,由此便可知道地震發生的方位。地動儀造好了,許多人不相信,只有張衡信心滿滿。
有一天,地動儀上位於西方的那條龍,口含的銅珠突然落了下來。張衡馬上向朝廷報告,說西部地區發生了地震。很多人搖頭不信,皇帝也半信半疑。過了幾天,隴西郡快馬來報,說隴西一帶發生了地震,衆人這才大呼神妙。此後,朝廷正式使用地動儀,來測驗地震情況。
張衡發明的地動儀,是世界上第一臺測驗地震的儀器,被稱爲世界地震儀之祖。國外用儀器觀測地震,是十九世紀以後的事情,張衡超越了世界科技發展一千五百多年,這是相當不簡單的。
到了現代,爲了紀念張衡的突出貢獻,聯合國天文組織,將月球背面的一個環形山,命名爲“張衡環形山”,將太陽系中的一個小行星,命名爲“張衡星”。
張衡除了發明了地動儀,還創制了渾天儀。渾天儀是一種天文儀器,它與天球同步轉動,以顯示星空的週日視運動。張衡創制的渾天儀,也是遙遙領先於世界水平。
另外,張衡還製造了指南車、計裡鼓車、獨飛木雕等許多機械器物,都有很強的實用價值。張衡在地形圖、曆法、數學等多個領域,也有許多發明創造。張衡是中國古代最傑出的發明家之一。
張衡不僅在科學技術上貢獻突出,在文學方面也享有盛名。他與司馬相如、揚雄、班固,並稱漢賦四大家,其代表作《二京賦》、《歸田賦》,被人們廣泛傳誦。張衡是中國古代一位博學多才大師。
後人對張衡給予高度評價。郭沫若稱讚說:“如此全面發展之人物,在世界史中亦所罕見,萬祀千齡,令人敬仰”。
蔡倫發明造紙術、張衡製作地動儀,都是領先世界的重大發明,爲人類進步做出了卓越貢獻。他們之所以能做出如此大的成就,除了個人的勤奮努力之外,與當時的社會環境密不可分。東漢前期,在光武、明帝、章帝、和帝幾位賢明皇帝的治理下,政治清明,社會穩定,經濟繁榮,才促進了文化和科學技術的快速發展。蔡倫和張衡的成就,在很大程度上體現了當時的社會發展水平。
東漢前期是一個興盛時 期,不僅體現在經濟、文化和科學技術上,在軍事和國防建設上也有重大成就,其中有兩件大事名垂青史,一是班超收復西域,二是竇憲滅掉北匈奴。