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  • 1 # 使用者2375454230713

    張衡發明渾天儀和地動儀 中國天文學發展的歷史是悠久的。到漢代已有蓋天、宣夜和渾天等學派。蓋天說認為,天如蓋,蓋心是北極,天蓋左旋,日月星辰右轉。宣夜說認為天無定形,日月星辰“自然浮生虛空之中”,並不附著於“天體”之上。渾天說認為天如蛋殼,地如蛋黃,天地乘氣而立,載水而行。


      宣夜說後來不幸失傳了,蓋天、渾天兩說並行,競相爭鳴,比較科學的渾天說漸佔上風。同時,觀測天象的儀器也不斷出現,如武帝時洛下閎製造了渾天儀,宣帝時耿壽昌又造了渾天儀,和帝時崔瑗的老師賈逵更製造了黃道銅儀。? 張衡繼承和發展了前人的成果。任太史令後,他更加勤奮地“研核陰陽”,終於“妙盡璇璣之正”。


      元初四年(公元117年),一件成就空前的銅鑄渾天儀,被張衡造了出來。 渾天儀主體是幾層均可運轉的圓圈,最外層周長一丈四尺六寸。各層分別刻著內、外規,南、北極、黃、赤道,二十四節氣,二十八列宿,還有“中”、“外”星辰和日、月、五緯等等天象。儀上附著兩個漏壺,壺底有孔,滴水推動圓圈,圓圈按著刻度慢慢轉動。於是乎各種天文現象便赫然展現在人們眼前。這件儀器被安放在靈臺大殿的密室之中。夜裡,室內觀儀人員把某時某刻出現的天象及時報告給靈臺上的觀天人員,結果是儀上、天上所現完全相符。


      銅儀的兩側附有玉虯(龍)各一,吐水入壺,左為夜,右為晝。壺上分別立著金銅仙人和胥徒,“皆以左手抱箭,右手指刻,以別天時早晚”。更有妙者:臺階下還有內裝機關與兩壺相聯的瑞輪、?莢,靠著滴水的推動,依照月亮出入圓缺的變化,不停地旋轉開合,表示著朔、望、弦、晦等日期,有如活動日曆一般,可見這件渾天儀及其附器,與近世的假天儀有許多相似之處。


      在此儀誕生的前一年,?張衡?先用竹篾製成一個模型,名曰“小渾”,進行了一系列的試驗和校正,然後才鑄作大儀。渾天儀是?張衡?血汗的結晶。他接著寫了《渾天儀圖注》和《漏水轉渾天儀注》兩本說明書,又撰成《靈憲》一部,繪製《靈憲圖》一份。


      在這些著作中,?張衡比較系統地闡述了自己的天文學理論,反映了他的樸素唯物主義的自然觀。他認為宇宙是無限的,天體的執行是有規律的;月光是日光的反射,月蝕起因於地遮日光,月繞地行且有升降。他認識到太陽執行(應是地球公轉)的某些規律,正確解釋了冬季夜長、夏季夜短和春分、秋分晝夜等時的起因。他指出在中原可以見到的星有2500個,與今人所知略近。他經過對某些天體運轉情況的觀測,得出一周天為三百六十五度又四分度之一的結論,與近世所測地球繞日一週歷時365天5小時48分46秒的數值相差無幾。 由於研究天文、律歷和製作儀器,張衡對數學的研究相應地加強了。


      在製成渾天儀後,他寫成了《算罔論》,要“網路天地而算之”。他用“漸進分數”之法,算出圓周率為十的平方根,為3.16強。這比《周髀》所記載的π=3的數值大大進了一步。直到五-七個世紀以後,印度和阿拉伯的數學家才得出這個數值。? 建光元年(公元121年),張衡轉任公車司馬令,總領天下徵詔之事。他沒有被繁雜的公務所淹沒,舉足走進物理學和機械製造學的領域之中,並且取得了許多驚人的成就。他成了當時首屈一指的機械製造專家,被人呼為“木聖”,所造器物之精妙,無與倫比。


      他運用差動齒輪原理,造出了指南車和記裡鼓車。他還精心製造出一隻木鳥,“假以羽翮,腹中施機,能飛數里”,這簡直是當時世上絕無僅有的一架木製“飛機”!可惜其實物和詳細造法,也像他的許多傑作一樣,後來大多失傳了。? 張衡還製造出一種測影儀器——土圭,用來研究天文、地理。他繪製成一幅《地形圖》,一直流傳到唐朝。他善畫山水、動物,與趙歧、劉褒、蔡邕(文姬之父)同為東漢四大畫家。他對音樂舞蹈等藝術也有精深研究。


      如在《觀舞賦》裡,他曾這樣巧妙地形容舞蹈演員的舞技:“連翩絡繹,乍續乍絕,裾似飛鸞,袖如迴雪”

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