抚摸星辰和大地心跳的智者--张衡
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望古今青史留名者,或当朝权政或风流倜傥,或飘逸脱俗,或博古通今,有人的成就直至影响到今天,他---上知天文,下知地理,精通机械制造……张衡,中国史上的璀璨明星.
站在张衡墓园前面回望,世界上第一台水力推动的浑天仪,世界上第一台候风地动仪,世界上第一辆指南车,世界上第一辆记里鼓车,世界上第一架飞行器……,这些世界第一都出于一个可以抚摸星辰和大地心跳的智者之手----张衡.

公元78年,张衡出生于南阳郡的西鄂县(今南阳市石桥镇一带),他在天文学、地震学、文学、机械制造以及历法、地图绘制、数学等等领域的卓越成就,被誉为“百科全书式的”人物。
《后汉书.张衡传》记载:张衡衡少善属文,游于三辅,因入京师,观太学,遂通五经,贯六艺。虽才高于世,而无骄尚之情。常从容淡静,不好交接俗人。永元中,举孝廉不行,连辟公府不就。时天下承平日久,自王侯以下,莫不逾侈。衡乃拟班固《两都》作《二京赋》,因以讽谏。精思博会,十年乃成。大将军邓骘奇其才,累召不应。衡善机巧,尤致思于天文阴阳历算。安帝雅闻衡善术学,公车特征拜郎中,再迁为太史令。遂乃研核阴阳,妙尽璇机之正,作浑天仪,著《灵宪》、《算罔论》,言其详明。顺帝初,再转复为太史令。衡不慕当世,所居之官辄积年不徙。自去史职,五载复还。阳嘉元年,复造候风地动仪。以精铜铸成圆径八尺合盖隆起形似酒尊饰以篆文山龟鸟兽之形中有都柱傍行八道施关发机外有八龙,首衔钢丸,下有蟾蜍,张口承之。其牙机巧制,皆隐在尊中,覆盖周密无际。如有地动,尊则振龙,机发吐丸,而蟾蜍衔之。振声激扬,伺者因此觉知。虽一龙发机,而七首不动,寻其方面,乃知震之所在。验之以事,合契若神。自书典所记,未之有也。尝一龙机发而地不觉动,京师学者咸怪其无征。后数日驿至,果地震陇西,于是皆服其妙。自此以后,乃令史官记地动所从方起。时政事渐损,权移于下,衡因上疏陈事。后迁侍中,帝引在帷幄,(后来张衡升任侍中,顺帝任用他入宫廷,在自己左右对国家的政事提出意见。“帝引在帷幄”的“引”字意思是招引,任用。这句话的意思是皇帝让他进皇宫。出自范晔的《张衡传》。)
永和初,出为河间相。时国王骄奢,不遵典宪;又多豪右,共为不轨。衡下车,治威严,整法度,阴知奸党名姓,一时收禽,上下肃然,称为政理。视事三年,上书乞骸骨,征拜尚书。年六十二,永和四年卒。

张衡幼年时候生活比较贫困的生活激发他刻苦学习,他十多岁时就读了很多书,因而“善属文”,文章写的很出色,17岁开始,他便离乡求学,先到汉朝故都长安一带,游览了当地名胜古迹,考察了周围的山川形势、物产、风土人情、世态。后来他又到了当时的首都洛阳,就读了最高学府—太学,他学习认真刻苦,进步很快,终于成了知识渊博的学者。

张衡实际上是有做官才能的,比如任河间相时,他严整法纪,打击豪强,颇有政绩,但他对做官不太热衷,对器械制造颇有巧思,尤其在天文、气象和历法的推算等方面很有造诣、汉安帝听说他擅长术数,派公车征召他,任命他为郎中,后来迁为太史令,掌管天文、历法、朝廷祀典等事物。
东汉时期,太史令不再负责记录史事、撰史及修史工作,而主要掌管天文、历数,岁末上报新年历等。太史令署实际上就相当于“科学院”,张衡相当于“科学院”院长,正是在太史令这个职位上,他得以发挥自己的专长,完成了很多重大科研工作。
世界地动仪“鼻祖”
东汉时期,全国各地不时有地震发生,造成很大破坏,也影响了社会稳定,鉴于此,张衡下定决心研究地震,经过多年潜心研究,公元132年,张衡发明了世界上测定地震方位的候风地动仪。

《后汉书·张衡传》记载,地动仪用精铜铸成,圆径八尺,顶盖凸起,形如酒樽,用篆文山龟鸟兽的形象装饰。中有大柱,傍行八道,安关闭发动之机。它有八个方位,每个方位上均有一条口含铜珠的龙,在每条龙的下方都有一只蟾蜍与其对应。任何一方如有地震发生,该方向龙口所含铜珠即落入蟾蜍口中,由此便可测出发生地震的方向。
公元138年的一天,地动仪西方的龙嘴铜球忽然落下,负责观察的人急忙上报了皇帝,但当时的洛阳一点儿也没有震感,于是很多人怀疑地动仪的准确性,当大家争论不休时,千里之外的陇西上报发生了地震,大家于是信服。

主持灵台仰望星空
灵台是东汉的国家天文观测台,也是当时最大的天文台,是太史令的下属机构。它始建于东汉光武帝建武中元元年(公元56年),距今已有1900多年的历史,一直沿用到西晋,毁于西晋末年的战乱。
灵台的工作人员分工明确,分别有观测大气、风、日、月和星辰的。如此规模的天文观测台,在当时世界上极其少见。

浑天仪是“自动装置”,能按时刻自己转动。该仪器结合计时的仪器滴漏壶,利用壶中滴水的力量来推动齿轮,再带动浑天仪运转。通过选择适当的齿轮个数,使浑天仪一昼夜转动一周,将日月星辰运行等天象变化形象地演示出来。
张衡制成浑天仪后,把它安装在灵台的一间密室里。为验证浑天仪的精确度,他让一个人在室内看着浑天仪,让另一个人站在灵台上观察天象。结果,浑天仪显示的结果同天象完全相符。

除了发明各种仪器,张衡还系统表达了自己的天文学理论,讨论了宇宙起源问题,他认为“宇之表无极,宙之端无穷”,即宇宙具有无限性。他还观测和记录了2500颗恒星,关注月食发生原因,认为月亮本身不会发光,是太阳光照到月亮上才产生光亮。

因张衡在科学上的杰出成就,后世称张衡为“科圣”。为纪念张衡在天文学上的成就,月球背面的一座环形山被命名为“张衡环形山”,小行星1802被命名为“张衡星”。
全面发展之人物,在世界史中亦所罕见。郭沫若平日里说,赏析一个人一定要读懂他的生平,走进他的心灵,张衡拥有我们需要花一辈子时间去学习和领悟的情操和心智。

站在张衡博物馆内缅怀张衡,这个一生将目光投向辽阔苍穹,一生都在探索客观世界,追问世界终极存在的智者,让人肃然起敬,他对科学精益求精的精神影响着一代又一代人。
(作者单位:南阳市张衡博物馆)

2021-04-04
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