地动仪是怎么发明的?张衡发明地动仪的故事

来源:百科故事网 时间:2020-11-21 属于:张衡
  • <a href=/renwu/ZhangHeng/ target=_blank class=infotextkey>张衡</a>
      张衡,字平子,公元78年出生在今河南南阳县石桥镇,他是东汉时期的天文学家。

      张衡出身南阳郡的名门望族,祖父张堪当过蜀郡太守和渔阳太守。他重视生产,作风廉洁,深受人民爱戴。

      少年时代的张衡,生活清苦,但他天资聪明,勤奋好学。他读了许多儒家经典并爱好文学,年轻时就擅长写文章,曾到三辅游学。17岁时他告别家乡,开始了他的游历生活。他实地考察名胜古迹,了解现实生活中的各种事物。

      汉代入太学学习,必须经过县令的推荐。张衡没经选送,不能进太学学习,但求知欲经常促使他去太学参观,拜各家为师。因此通晓五种经书,熟悉六种学问和技能。

      23岁的张衡在京师还没有一官半职,生活非常艰难。这时,他被邀请到南阳郡当主簿,办理往来文书。公事之外,他苦做学问,写成了著名的《二京赋》。虽然他的才能比当时的人高超,但并没有因此而骄傲自大。《二京赋》使张衡名声大振,这篇赋不仅文字典雅取材好,而且完全改变了以往辞赋被专门用来歌功颂德的陋习,开辟了一代文风。

      张衡平时态度从容不迫,性情恬淡安静,不喜欢交结世俗之人,兴趣不在做官,而是在求学上,他多次谢绝到公府做官。东汉和帝永元年间,被推举为孝廉,他却不去应荐;屡次为公府所征召,他也不去应召。

      114年,汉安帝指名征召张衡,他再也无法推辞了。第二次来到京师洛阳,在尚书台衙门里担任郎中。这时,他开始钻研西汉学者杨雄的《太玄经》,从此他由爱好文学改为从事天文学的研究。

      张衡通晓器械制造技术,尤其在天文、阴阳、历算方面进行有益的探索。不久便被任命为太史令。太史令的职责是掌管天时、星象、历法和编纂史书。凡举行祭祀大典都要由太史令来选择"黄道吉日",地方上发生了灾害也要报太史令。张衡于是就专门研究考核阴阳学,终于掌握了玄机的原理奥秘,制造出了浑天仪,并写成了《灵宪》、《算罔论》,这些专著论述得十分详尽。

      经过长期观察,张衡肯定了地球是圆的,提出了宇宙无限的观点,他撰写的《灵宪》一书,解释了月相变化和月蚀发生等自然现象。他在《灵宪》中记载了124颗恒星和320颗可命名的星,并指出中原地区可看到的星约为2500颗,这与近代天文学观测数字相近。

      为了制造出一条能够反映天体图象并测定天体变化的仪器,他画了一张又一张草图,经过反复设计计算,终于用竹片篾片做成一个模型,将南北极、黄赤道、日月星辰和24节气都刻在上面。

      张衡对照天体反复试验核对,然后请工匠们用铜铸成浑天仪。为了使浑天仪自转,张衡还利用滴漏壶(计时仪器)流出的水力,启动齿轮,推动浑天仪徐徐转动。

      浑天仪由内外几层铜圈组成。由于设计准确,制造精良,转动起来能正确反映天象。浑天仪原物已失传,解放后根据《浑天仪图注》将浑天仪复制成功。

      古时候人们看见日蚀就心惊胆战,张衡解释这一现象说:"太阳能发出强烈的光,而月亮不发光。月亮反射太阳光,当月亮运行到地球和太阳之间形成一直线时,不发光的月亮挡住了发光的太阳,产生日蚀。"

      从96年到125年间,中国境内发生过23次地震。当地震发生,人们求神饶恕时,科学家张衡却在冷静地思考,决心创造一种仪器,测知地震发生的方向,及时救灾。

      地动仪发明成功了,它是用青铜铸成,外形像酒樽,腰部的东、南、西、北、东南、西南、西北、东北八个方位镶着八条,每条龙嘴里都含有一颗铜球,下面蹲着八个蛤蟆,蛤蟆头向上昂起对准龙嘴,那些制作精巧的枢纽和部件,都安装在铜樽之中,盖得严严实实,没有一点空隙。如有地震发生,樽形部件就振动铜龙,机关随即发动,上边龙嘴就吐出铜球,下边的蛤蟆正好衔住铜珠。

      地动仪制成后第6年,即138年,安放在洛阳的地动仪西面的龙嘴里掉出了铜球。说明有地震发生。

      京师的官僚、学者们由于一点也没感觉出地震来,于是纷纷议论,怀疑地动仪是否准确。过了几天,甘肃果然有人骑前来报告,说发生了地震。这个消息证实了地动仪的准确性能。

      张衡制成地动仪是人类历史上的首创,也是我国有准确地震记录的开始,它比欧洲制造出的同类仪器早1748年,张衡被全世界公认为地震学的"鼻祖"。

      133年,张衡被调任为侍中,负责宣传皇帝的命令并当皇帝的顾问。张衡为官正直,一心想报效朝廷,他希望借此机会协助皇帝整顿政治。张衡一到任,就树立威信,整饬法度,暗中察访奸党成员姓名,将他们一网打尽,于是举国上下,秩序井然,人人都称赞他政治清明。

      一次汉顺帝问张衡当今最恨什么人?他还没回答,站在旁边的宦官就恶狠狠地盯上了他。宦官们害怕张衡说出他们为非作歹的事,纷纷向皇帝说张衡的坏话,皇帝不明真相听信谗言,张衡被排挤出了朝廷。

      136年,张衡被调任为河间相,两年后张衡上书汉顺帝,要求辞官回家,没有获得批准。当时君王大都骄横奢侈,不遵守典章法制,同时还有许多豪门大户,彼此勾结专干坏事。

      张衡管理了三年政务,就向皇帝上书请求退休,皇帝不仅不同意,反而下诏书封他为尚书。139年再次调他到京师担任尚书,协助皇帝处理政务。也就在这年,张衡在京师洛阳去世了。

      为了纪念他给人类带来的贡献,1970年,国际上用张衡的名字命名月球背面的一座环形山。1977年,太阳系中一个编号为1802的小行星,也是用张衡的名字命名的。

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