天文学成就和张衡

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天文学成就和张衡

    张衡(78?139年),字平子,河南南阳人。他的《浑天仪图注》便是浑天说代表作。浑天说是一种以地球为中心的宇宙理论,因在当时历史条件下,它能比较近似的说明天体的运行,所以对后世产生了很大的影响。

    张衡不但倡导浑天说,而且还在前人的基础上,着手制造了用于演示浑天思想的的仪器??水运浑象,这对浑天说得到社会的广泛承认起了重要的作用。张衡所制浑象仪是以一个直径约5尺的空心铜球表示天球,上画二十八宿,中外星官及互成24度交角的黄、赤道等。紧附在球外的有地平圈和子午圈,天球半露于地平圈之下,天轴则支架在子午圈上,天球可绕天轴转动。水运浑象形象地表达了浑天思想,并解释了若干天文现象。张衡利用当时已得到发展的机械方面的技术,巧妙地把计量时间用的漏壶与浑象联系起来,即以漏水为原动力,利用漏壶的等时性,通过齿轮系的传动,使浑象每日均匀地绕轴旋转一周,这样浑象也就自动地、近似正确地把天象演示出来。张衡的这项创造是唐宋时代得以进一步改进水运浑象的先声,在天文仪器史上占有重要的地位。

    张衡于公元132年首创了世界上第一架地震仪??地动仪。“地动仪以精铜制成,圆径八尺,合盖隆起,形似酒尊”,里面有精巧结构,主要是中间的“都柱”(相当于一种倒立型的震摆)和它周围的“八道”(装置在摆的周围的八组机械装置)。尊外相应地设置8条口含小铜珠的龙,每个龙头下面都有一只蟾蜍张口向上。一旦发生较强的地震,“都柱”因震动失去平衡而触动“八道”中的一道,使相应的龙口张开,小铜珠即落入蟾蜍口中,观测者便可知道地震发生的方向。据史载,地动仪成功地记录了公元138年在甘肃发生的一次强震,证明了张衡所制仪器的准确性和可靠性。

    张衡的成就还不限于这些方面。他研究过地理学,曾绘制了一幅地形图,流传了好几百年;在数学方面,对圆周率作过研究,取用过π=10=3.162值;他是当时有名的文学家,有不少文学著作,其中以《二京赋》最为出名,在东汉文学史上有一定的地位;他还是个画家,曾被人列为东汉6大名画家之 一。