張衡的另一個有傑出貢獻的科學領域是地震學。他的代表作就是震爍古今的候風地動儀的發明。不過,要宣告的是,現在中國所見到的地動儀,並不是張衡發明的地動儀,而是後人復原的。
張衡發明的地動儀早就毀於戰火了,地動儀發明於陽嘉元年(公元132年)。這是他在太史令任上的最後一件大工作。在《後漢書·張衡傳》中對這件事有較詳細的記載。自19世紀以來即有人力圖運用現代科技知識,根據《後漢書》的記載來複原張衡的這項偉大的發明。
到了20世紀50年代,王振鐸先生“復原”了張衡地動儀,並且被認為是科學的,甚至廣泛的被納入小學生課本。不過,王振鐸復原的地動儀多次在公開場合大出洋像,它要麼不能動,要麼就是跺腳也會被當成地震,可是人們卻誤信王振鐸的復原就是張衡原本的發明,國內外學者也因此早就開始不停的否定它。其中不乏言辭激烈者,這給張衡甚至整個中國古代科技的名譽帶來很大的負面影響。
現今證明,不是張衡的地動儀有錯,而是王振鐸先生的復原有原理性錯誤。不過,王振鐸在地動儀外型上的復原,還是卓有建樹的,這點應該肯定。
關於地動儀的結構,目前流行的有兩個版本:王振鐸模型,即“都柱”是一個類似倒置酒瓶狀的圓柱體,控制龍口的機關在“都柱”周圍。這一種模型最近已被基本否定。另一種模型由地震局馮銳提出,即“都柱”是懸垂擺(見於袁宏的《後漢紀》),擺下方有一個小球,球位於“米”字形滑道交匯處(即《後漢書·張衡傳》中所說“關”),地震時,“都柱”撥動小球,小球擊發控制龍口的機關,使龍口張開。另外,馮銳模型還把蟾蜍由面向樽體改為背向樽體並充當儀器的腳。該模型經模擬測試,結果與歷史記載吻合。
張衡這臺儀器效能良好,曾預報過洛陽的一次地震,據當時記載:“驗之以事,合契若神。”甚至可以測到發生在數千裡外而在洛陽並無人有震感的地震。這臺儀器不僅博得當時人的歎服,就是在今天的科學家看來也無不讚嘆。世界上地震頻繁,但真正能用儀器來觀測地震,在國外,那是19世紀以後的事。候風地動儀乃是世界上的地震儀之祖。雖然它的功能尚只限於測知震中的大概方位,但它卻超越了世界科技的發展約1800年之久!
從上面所介紹的渾天儀和候風地動儀的構造即可得知,張衡掌握了很高明的機械技術。他的朋友崔瑗在為他寫的墓碑中讚道:“數術窮天地,製作侔造化。”前一句是道他數學天文學知識之淵博,後一句則是贊他製造的各種器物之神奇。其實,神奇是由於他巧妙地運用各種機械技術的結果。傳說他當時還製做過兩件神奇的器物。一件是有三個輪子的機械,可以自轉;一件是一隻木雕,能在天上飛翔。
關於木雕,《墨子·魯問》就有記載:“公輸子削竹木以為鵲。成而飛之,三日不下。”《列子·湯問》和《韓非子·外儲說》都記載說,墨子本人也造過能飛的木鳶。這些木鵲或木鳶大概是一種鳥狀的風箏。不可能是其他裝有動力機的、如今日飛機之類的飛行器。因為當時還不可能有連續執行一日乃至三日之久的動力機。
張衡的另一個有傑出貢獻的科學領域是地震學。他的代表作就是震爍古今的候風地動儀的發明。不過,要宣告的是,現在中國所見到的地動儀,並不是張衡發明的地動儀,而是後人復原的。
張衡發明的地動儀早就毀於戰火了,地動儀發明於陽嘉元年(公元132年)。這是他在太史令任上的最後一件大工作。在《後漢書·張衡傳》中對這件事有較詳細的記載。自19世紀以來即有人力圖運用現代科技知識,根據《後漢書》的記載來複原張衡的這項偉大的發明。
到了20世紀50年代,王振鐸先生“復原”了張衡地動儀,並且被認為是科學的,甚至廣泛的被納入小學生課本。不過,王振鐸復原的地動儀多次在公開場合大出洋像,它要麼不能動,要麼就是跺腳也會被當成地震,可是人們卻誤信王振鐸的復原就是張衡原本的發明,國內外學者也因此早就開始不停的否定它。其中不乏言辭激烈者,這給張衡甚至整個中國古代科技的名譽帶來很大的負面影響。
現今證明,不是張衡的地動儀有錯,而是王振鐸先生的復原有原理性錯誤。不過,王振鐸在地動儀外型上的復原,還是卓有建樹的,這點應該肯定。
關於地動儀的結構,目前流行的有兩個版本:王振鐸模型,即“都柱”是一個類似倒置酒瓶狀的圓柱體,控制龍口的機關在“都柱”周圍。這一種模型最近已被基本否定。另一種模型由地震局馮銳提出,即“都柱”是懸垂擺(見於袁宏的《後漢紀》),擺下方有一個小球,球位於“米”字形滑道交匯處(即《後漢書·張衡傳》中所說“關”),地震時,“都柱”撥動小球,小球擊發控制龍口的機關,使龍口張開。另外,馮銳模型還把蟾蜍由面向樽體改為背向樽體並充當儀器的腳。該模型經模擬測試,結果與歷史記載吻合。
張衡這臺儀器效能良好,曾預報過洛陽的一次地震,據當時記載:“驗之以事,合契若神。”甚至可以測到發生在數千裡外而在洛陽並無人有震感的地震。這臺儀器不僅博得當時人的歎服,就是在今天的科學家看來也無不讚嘆。世界上地震頻繁,但真正能用儀器來觀測地震,在國外,那是19世紀以後的事。候風地動儀乃是世界上的地震儀之祖。雖然它的功能尚只限於測知震中的大概方位,但它卻超越了世界科技的發展約1800年之久!
從上面所介紹的渾天儀和候風地動儀的構造即可得知,張衡掌握了很高明的機械技術。他的朋友崔瑗在為他寫的墓碑中讚道:“數術窮天地,製作侔造化。”前一句是道他數學天文學知識之淵博,後一句則是贊他製造的各種器物之神奇。其實,神奇是由於他巧妙地運用各種機械技術的結果。傳說他當時還製做過兩件神奇的器物。一件是有三個輪子的機械,可以自轉;一件是一隻木雕,能在天上飛翔。
關於木雕,《墨子·魯問》就有記載:“公輸子削竹木以為鵲。成而飛之,三日不下。”《列子·湯問》和《韓非子·外儲說》都記載說,墨子本人也造過能飛的木鳶。這些木鵲或木鳶大概是一種鳥狀的風箏。不可能是其他裝有動力機的、如今日飛機之類的飛行器。因為當時還不可能有連續執行一日乃至三日之久的動力機。