教学素材 会员交流资料 保护原创权益·净化网络环境 - 1 -普通高中课程标准实验教科书-[新人教版]中国古代天文学家:张衡张衡(78-139) ,字平子,南阳西鄂 (今河南南阳县石桥镇)人他是我国东汉时期伟大的天文学家,为我国天文学的发展作出了不可磨灭的贡献;在数学、地理、绘画和文学等方面,张衡也表现出了非凡的才能和广博的学识 张衡是东汉中期浑天说的代表人物之一;他指出月球本身并不发光,月光其实是日光的反射;他还正确地解释了月食的成因,并且认识到宇宙的无限性和行星运动的快慢与距离 地球远近的关系 张衡观测记录了两千五百颗恒星,创制了世界上第一架能比较准确地表演天象的漏水转浑天仪,第一架测试地震的仪器——候风地动仪,还制造出了指南车、自动记里鼓车、飞行数里的木鸟等等张衡共著有科学、哲学、和文学著作三十二篇,其中天文著作有《灵宪》和《灵宪图》等为了纪念张衡的功绩,人们将月球背面的一环形山命名为“张衡环形山”,将小行星1802 命名为“张衡小行星” 。
20 世纪中国著名文学家、历史学家郭沫若对张衡的评价是:“如此全面发展之人物,在世界史中亦所罕见,万祀千龄,令人景仰 ”我国天文学发展的历史是悠久的到汉代已有盖天、宣夜和浑天等学派盖天说认为,天如盖,盖心是北极,天盖左旋,日月星辰右转宣夜说认为天无定形,日月星辰“自然浮生虚空之中”,并不附着于“ 天体” 之上浑天说认为天如蛋壳,地如蛋黄,天地乘气而立,载水而行宣夜说后来不幸失传了,盖天、浑天两说并行,竞相争鸣,比较科学的浑天说渐占上风同时,观测天象的仪器也不断出现,如武帝时洛下闳制造了浑天仪,宣帝时耿寿昌又造了浑天仪,和帝时崔瑗的老师贾逵更制造了黄道铜仪张衡继承和发展了前人的成果任太史令后,他更加勤奋地“研核阴阳”,终于“妙尽璇玑之正”元初四年( 公元 117 年) ,一件成就空前的铜铸浑天仪,被张衡造了出来浑天仪主体是几层均可运转的圆圈,最外层周长一丈四尺六寸各层分别刻着内、外规,南、北极、黄、赤道,二十四节气,二十八列宿,还有“中”、 “外”星辰和日、月、五纬等等天象仪上附着两个漏壶,壶底有孔,滴水推动圆圈,圆圈按着刻度慢慢转动于是乎各种天文现象便赫然展现在人们眼前这件仪器被安放在灵台大殿的密室之中。
夜里,室内观仪人员把某时某刻出现的天象及时报告给灵台上的观天人员,结果是仪上、天上所现完全相符铜仪的两侧附有玉虬(龙 )各一,吐水入壶,左为夜,右为昼壶上分别立着金铜仙人和胥徒, “皆以左手抱箭,右手指刻,以别天时早晚”更有妙者:台阶下还有内装机关与两壶相联的瑞轮、 荚,靠着滴水的推动,依照月亮出入圆缺的变化,不停地旋转开合,表示着朔、望、弦、晦等日期,有如活动日历一般,可见这件浑天仪及其附器,与近世的假天仪有许多相似之处在此仪诞生的前一年, 张衡 先用竹篾制成一个模型,名曰 “小浑”,进行了一系列的试验和校正,然后才铸作大仪浑天仪是 张衡 血汗的结晶他接着写了 教学素材 会员交流资料 保护原创权益·净化网络环境 - 2 -《浑天仪图注》和《漏水转浑天仪注》两本说明书,又撰成《灵宪》一部,绘制《灵宪图》一份在这些著作中, 张衡 比较系统地阐述了自己的天文学理论,反映了他的朴素唯物主义的自然观。
他认为宇宙是无限的,天体的运行是有规律的;月光是日光的反射,月蚀起因于地遮日光,月绕地行且有升降他认识到太阳运行(应是地球公转) 的某些规律,正确解释了冬季夜长、夏季夜短和春分、秋分昼夜等时的起因他指出在中原可以见到的星有2500 个,与今人所知略近他经过对某些天体运转情况的观测,得出一周天为三百六十五度又四分度之一的结论,与近世所测地球绕日一周历时 365 天 5 小时 48 分 46 秒的数值相差无几由于研究天文、律历和制作仪器, 张衡 对数学的研究相应地加强了在制成浑天仪后,他写成了《算罔论》 ,要“网络天地而算之”他用“ 渐进分数 ”之法,算出圆周率为十的平方根,为 3.16 强这比《周髀》所记载的 π=3 的数值大大进了一步直到五 -七个世纪以后,印度和阿拉伯的数学家才得出这个数值建光元年(公元 121 年),张衡转任公车司马令,总领天下征诏之事他没有被繁杂的公务所淹没,举足走进物理学和机械制造学的领域之中,并且取得了许多惊人的成就他成了当时首屈一指的机械制造专家,被人呼为“木圣”,所造器物之精妙,无与伦比他运用差动齿轮原理,造出了指南车和记里鼓车他还精心制造出一只木鸟, “假以羽翮,腹中施机,能飞数里”,这简直是当时世上绝无仅有的一架木制“飞机”! 可惜其实物和详细造法,也像他的许多杰作一样,后来大多失传了。
张衡还制造出一种测影仪器——土圭,用来研究天文、地理他绘制成一幅《地形图》 ,一直流传到唐朝他善画山水、动物,与赵歧、刘褒、蔡邕(文姬之父) 同为东汉四大画家他对音乐舞蹈等艺术也有精深研究如在《观舞赋》里,他曾这样巧妙地形容舞蹈演员的舞技:“连翩络绎,乍续乍绝,裾似飞鸾,袖如回雪” 。