张衡研制两“仪”(1 / 2)
张衡(78—139),字平子,河南南阳郡西鄂县石桥镇人(今河南省南阳县城北五十里)。石桥镇西南有个鄂城寺,鄂城寺东边相传就是张衡的旧宅所在地,现在叫做“平子读书台”。
张衡的祖先为南阳望族,《后汉书》中有他祖父张堪的传,张堪是个品学兼优的人,年轻时曾“让先父余财数百万与兄子”。由于品德美好,十六岁被荐举到京城长安学习,他勤奋好学,被京城学者誉为“圣童”。刘秀起兵,张堪率全家相随,为东汉政权的建立立下功劳。东汉建立后,官至蜀郡太守和渔阳(今北京密云县西南)太守。为官清廉,死后没有留下什么家财,张家家境急剧衰落。张衡的父亲未见史书记载,可能是从未入仕,壮年故去。
张衡年幼时,家境清苦,经历许多磨练,激发了他奋发学习的精神。张衡“天资睿哲,敏而好学”,聪慧过人。少年时就能写得一手好文章。十七岁时游学三辅,随后又东入京城洛阳,就教于太学,拜经学大师贾逵为师,“遂通五经,贯六艺”,儒家经世济时的思想成了他立身处世的指导思想。但这时政归外戚,权任宦官,朝政日趋腐败。因此“举孝廉不行,连辟公府不就”。正好此时鲍德出任南阳太守,鲍德“修志节,有名称”,又颇重儒术,所以当鲍德邀请张衡出任主簿时,他欣然立承。由于两人志趣相投,合作多欢,一任九年,直至鲍德被诏拜大司农才离去。
地动仪
张衡早年的兴趣在文学方面。他从二十三岁开始,以自己出外游学的见闻为素材,模仿班固的《两都赋》,花了十年时间,创作出著名的《二京赋》。“时天下承平日久,自王侯以下,莫不踰侈”,张衡做《二京赋》的目的,主要还是为了“讽谏”。在赋中,他谴责和揭露了封建统治阶级的荒淫无耻,穷奢极欲的腐朽统治,对人民表示了某种程度的同情。过去的大赋虽然也讲讽谏,但往往是劝百讽一,欲讽反谀。《二京赋》的讽谏是切直无掩的,如赋中写道:“今公子苟好剿民以蝓乐,忘民怨之为仇也;好殚物以穷宠,忽下叛而生忧也。夫水所以载舟,亦所以覆舟。”用以警告统治者不要穷奢极欲,残害百姓,否则将要激起百姓的反抗,表现出张衡具有进步意义的政治主张。由于《二京赋》文辞华丽,感情充沛,被前人评论为集汉赋之大成,是“汉赋之极轨”。当然奠定张衡在文学史上地位的还有那篇开抒情小赋先河的《归田赋》,以及被誉为七言之祖的《思玄赋》后的系辞。
张衡
张衡最大的科学贡献,是在天文学方面。安帝永初五年(111),三十四岁的张衡又一次被地方官推荐,来到京城洛阳,被任命为郎中。这期间,他精读杨雄的《太玄经》,并写下了《太玄经注解》,绘制了《太玄图》。《太玄经》既是一本哲学著作,也涉及天文、历数的知识,张衡通过深入研究,逐步将兴趣与研究转到自然科学,特别是天文学方面。元初元年(115),张衡升任太史令。太史令的职责主要是掌管政府的档案、文书,并主管。“天时、星、历”,为朝廷的祭祀盛典等选择“良辰吉日”和记录各地发生的灾异、祥瑞等工作。张衡本“善机巧,尤致思于天文、阴阳、历算”,因此,对这项工作很感兴趣。他担任太史令,先后长达十四年之久。在这一工作上,张衡更加深人、广泛地研究了天文和历算,对于科学事业做出了不朽的贡献。
张衡在天文学方面的成就之一是他撰写了世界天文学史上的不朽理论名著《灵宪》,从哲学概括的理论高度,阐述了天地的生成、结构、日月星辰的本质和运动。如说“月光生于日之所照,魄生于日之所蔽,当日则光盈,就日则光尽”,说明月亮发光是太阳照射的结果,月亮对照太阳则成满月,背着太阳则月亮就隐而不见。张衡还第一次解释了月食形成的原因,认为月食是由于月球进人地影面未能受到日光反照形成的。他还记述了恒星的数字,“常明者百有二十四,可名者三百二十,为星二千五百”,并绘制有关星体位置的《灵宪图》。这是我国最早一张星体分布图。张衡所作《灵宪》进一步发展了我国古代天文学理论。关于宇宙天体结构,据蔡邕说东汉时曾有三个学说,即盖天说、浑天说和宣天说。盖天说是从古代“天圆地方”说发展而来的。此说认为天是圆的,地是方的,地为天所覆盖。天体在地面以上运动,日月星辰附着于天盖之上,随天转动。“浑天说”认为,天地是浑为一体的,天像一个蛋壳,地像蛋黄,居于其中,日月星辰都在蛋壳上不断地转动。“宣天说”则认为,天没有一定的形状,日月星辰悬浮于天空之中。张衡通过观察天象,认为浑天说比较符合实际。他认为“天体圆如弹丸,地如鸡中黄,孤居于内,天大而地小;天表里有水,天之包地,犹壳之,裹黄,天地各乘气而立,载水而浮”。元初四年(117),张衡根据浑天说,并参考西汉天文学家落下闳、耿寿昌等人创造的浑天仪,用精铜制成演示天象用的浑天仪。
据记载,“浑天仪”是一个可以转动的空心球体。球体内有根铁轴贯穿球心,球体可以绕铁轴转动。铁轴和球面的两个交点,代表北极和南极。球面刻有二十八宿及其他星辰。球外套有几个圆圈,为地平圈、子午圈、黄道圈和赤道圈。黄道和赤道的交角为二十四度,上刻有二十四节气,从冬至点起,分为三百六十五又四分之一度。同时;又利用滴漏推动仪器转动,使天文现象在仪器上表现出来。浑天仪制成后,张衡写了《浑天仪图注》和《漏水转浑天仪注》,说明它的原理和使用。
古代风景画鉴赏