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张衡发明的浑天仪有什么作用?

人文历史佚名2023-01-06

说起科学这个字眼,估计很多人想到的就是18-19世纪的西方工业革命时期,不论是在科学还是文化上面,都在突飞猛进。而同一时间的中国却非常的欠缺,但是也不至于万没有的地步。要说起来,中国人的研究能力也是相当强悍的,比如早在东汉时期,就有人对天文和地质学做出巨大影响了。

张衡,一个文理兼备、濯清涟而不妖的boy。文学上,《二京赋》、《归田赋》足以体现出他的文采,且他的头上还有汉赋四大家之一的称呼。仕途上,张衡也算是顺风顺水,基本没受到什么大的挫折,只是他志不在仕途,经常辞官回家搞研究,要知道,要在古代的名人间找到一个不经常被贬被陷害的人有多难。

当然,张衡的人生重点是在科学研究上。在当官的几十年里,这位技术宅一直醉心于学术科研,既是出于对政治腐朽的无奈和摆脱,也是他个人的兴趣爱好。

现在看张衡的成就,他发明了以水力推动的浑天仪、能够探测震源方向的地动仪,还发现了月食的原因、绘制记录2500颗星体的星图、计算圆周率准确至小数点后一个位、解释和确立浑天说的宇宙论等等。

或许按现在的眼光来看,张衡的这些作品都不尽完美,但不以当时的历史眼光去看待历史的态度都是耍流氓,每个时代都有每个时代的特点和局限。

为什么我们会觉得张衡厉害,因为在那个流行经学、遍地都是在研究晦涩难懂的学说的人群之中,能跳脱出这个局限,可见张恒的目光和心胸之广大。“上下四方曰宇,古往今来曰宙。宇之表无极,宙之端无穷”,天地之大,在宇宙之间,所有人不过是一粒尘埃罢了。

公元115年,汉安帝听说张衡在天文上有高深的造诣,就任命张衡为太史令,掌管“天时、星历”。在这期间,张衡发现观天象的仪器已经很陈旧了,根本无法继续使用,于是,为了好好观察研究,他修造了浑天仪。

浑天仪简单来讲就是观天仪器,其发明者是西汉的落下闳,但以张衡改进的最为出名。浑天仪用精铜铸成,主体是一个球体,可以转动,代表天球。球面上还有天球赤道圈和黄道圈,二者成24°夹角,分列有24节气。在球的表面上还列有28星宿和其他恒星。

为了使浑天仪自行运转,张衡运用齿轮和漏壶流水的力量来进行推动,并巧妙地让浑天仪一昼夜运转一周,这样就把天象变化形象地演示了出来。这也就是张衡所改造的水运浑象,是世界上第一架有明确记载的用水力发动的天文仪器。

在天文学上,张衡除了浑天仪,还科学地解释了“月光”、“月蚀”和昼夜发生变化的现象,月球本身并不发光,是“魄生于日之所蔽”,即月光其实是日光的反射,这些知识放在今天可能人人都知道,但站在当时的历史来看,真的是十分了不起了。

浑天仪之后,地动仪是张衡最出名也是最突出的成就。说起发明地动仪,除了因为东汉时期地震频繁,还和当时社会上的崇信的“谶纬”有关。