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龙嘴里吐出了铜球

张衡(78—139)

中国东汉科学家、文学家。字平子,南阳郡西鄂县(今河南省南阳市石桥镇)人。曾两度担任执掌天文历法的太史令。他精通天文历算,创制世界上最早利用水力转动的浑天仪和测定地震方位的地动仪。他第一次正确解释了月食的成因。天文著作有《灵宪》《浑天仪注》。文学作品有《二京赋》《归田赋》《四愁诗》《同声歌》等。

公元138年,东汉京都洛阳传开了惊人的消息:

“发生地震啦!”

“京都西面发生地震啦!”

这消息是从太史令(中国古代掌管天文观测和推算节气历法的长官)张衡那里传出来的。

然而,在京都,谁也没觉察出发生过地震。

几天过去了,京都议论纷纷。

“张衡吹牛!”

“张衡瞎说!”

正在这时,从洛阳西面来的陇西人说,那里前几天的确发生了地震!这下子,人们既震惊,又佩服。

陇西(位于今甘肃省西部)离洛阳很远。张衡怎么会知道那里发生了地震呢?

原来,在张衡生活的年代,地震十分频繁。光是从公元96年到公元125年这30年间,就有23年发生过大地震,有好几次就发生在洛阳附近。正因为这样,地震引起了张衡的关注。

张衡经过多年的摸索,在公元132年制成了世界上第一架测定地震方位的仪器,叫作“地动仪”。

地动仪是用铜做的,直径约2米,样子像个酒坛。在这个“酒坛”的外壁上,倒挂着8条龙。每条龙的嘴里都含有一个铜球。每条龙下面,蹲着一只铜蛤蟆。蛤蟆仰着头,张大嘴巴。8条龙的龙头,分别朝着东、南、西、北、东南、西南、西北、东北8个方向。哪个方向发生地震,哪个方向的龙嘴里的铜球就会震落下来,正好落在正对着它的铜蛤蟆嘴里,发出“当啷”一声。

那天,朝西面的龙嘴里的铜球落下来了,于是,张衡断定是京都西面发生了地震。

地动仪是根据惯性原理设计的。发生地震之后,地震波传来,地动仪中间的“都柱”(类似于惯性运动的摆)就会受到震动,朝相应的方向偏动,通过杠杆,使那个方向的龙嘴张开,铜球坠落,掉进下方的蛤蟆嘴中。

在数千年前,张衡就能够制造出这样精巧、灵敏、准确、造型美观的仪器,实在令人叹服!

张衡的祖父张堪,曾当过蜀郡太守。到张衡出生时,家道已经衰落,生活贫苦。但是张衡有志气,他说过:“不患位之不尊,而患德之不崇;不耻禄之不夥,而耻智之不博。”

意思是说:“不应当担心自己的地位不够尊崇,而应当担心自己的道德不够高尚;不应当为收入微薄而感到羞耻,而应当为知识不够广博而感到害臊。”

张衡为人正直,知识渊博。他当过太史令、侍中等官职,在皇宫里工作过。

张衡在科学上的另一大贡献是于公元117年制成了浑天仪。这是一种观测天象的天文仪器。

说到浑天仪,就要先说“浑天说”。什么是“浑天说”呢?原来,在古时候,人们以为大地是平的(一说像覆着的盘),天像一只巨大的碗,反扣在大地上面,这叫“盖天说”。另外一些人则根据自己对天文学的研究,认为地像蛋黄,天像蛋壳,天包在地的外面,叫作“浑天说”。“浑天说”比“盖天说”进步多了。

浑天仪是用铜做的,内有几层圆圈可以转动,上面刻着日、月和各种星辰。这个大铜球可用水力使它慢慢转动,转动一周的速度跟地球自转一周的速度一样。人们从浑天仪上可以看出星辰日月是怎样运动的。这在当时,是天文学上的一大创造。

张衡用肉眼观测星星,曾把观测结果画成一幅星图。当时,他看到的星星有2500多颗。现在天文学上观测到的六等以上的星星(即可用肉眼看见的星星)为3000颗左右,只比张衡观测到的多500来颗。可见张衡在1800多年前研究天象时是多么细心!

张衡不仅是一个科学家,而且还是一个文学家、画家。他29岁的时候,写过《东京赋》《西京赋》。这两篇赋深受人们喜爱。据说,张衡写这两篇赋,前后花了10年时间!他著有诗、赋等32篇。张衡的画、书法也很不错。他还喜欢数学,算出圆周率为 ,即3.1622。

就在张衡用地动仪测出陇西地震的第二年,他不幸病逝。

1956年,河南省南阳县(今南阳市)重修了张衡墓,深切怀念这位中国古代杰出的科学家。郭沫若为张衡墓碑题词:如此全面发展之人物,在世界史中亦所罕见。 HuARix8IoLeY2urxrMmkByJqFyHEQJ4OjEs7atsHMUPof1Q9jRa5v4DQW9uIaY5R

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