张衡与他创制的浑天仪及地动仪——中华民族永远的丰碑（三十四）
华山剑按：张衡，在当今中国几乎是个家喻户晓的人物，这大概是由于新中国建立之后，文史界把他归纳入了“中国古代唯物主义者”的范畴的原因吧。不管这种归纳是否荒唐或者可笑，不管这种用后来的政治意识形态理念标签去贴古人的做法是否合情合理，但是，张衡毕竟为许多中国人所熟知，这，实在是不容易。
笔者以前反复说了，中国古代文史官员是轻视中国科技人才的，特别是轻视能工巧匠，他们把这些科技人才和能工巧匠所从事的事业说成为是一种方技，甚至加以“奇技淫巧”的形容词去侮辱之，在这些文史官员的眼睛中，只有那些当时能够呼风唤雨的政治官员和能够舞文弄墨的学者文人，才是应该得到推崇的。但是，很遗憾，历史是最公正的，历史最后的筛选下来的，往往是那些给予社会科技作出实在贡献的人和他们的科技成就，而历史上的那些曾经风云一时的政治官员和文人墨客，则大多如同过眼云烟，为历史所不记忆了。
其实，张衡生前所著述的许多文献，现在也失传了，比如，他生前非常景仰天文学家和哲学思想家扬雄，曾经专门从天文学的角度编著过《太玄经注》，但是，这部非常珍贵的作品早就失传了。即使是他的《灵宪图》，也是后人根据张衡的思想论点所绘制的，而张衡生前的文学作品，则基本是遗失殆尽了。这，都是很令人遗憾的事情。
张衡的浑天仪和地动仪，开创了中国天文和地理的形象模具的先例，可以这样说，张衡同时还是世界上的仪器设备之父。
首创浑天仪和地动仪的张衡
张衡（公元78~139年），字平子，南阳郡西鄂县（今河南南阳）人，是东汉著名的天文学家。他最主要的成就是著《灵宪》，制浑天仪，造地动仪，在历法方面也有研究。此外，他还是一位机械技术大师,才情高远的大文学家和画家，对后世文化的发展有深远的影响。他是我国乃至世界历史上罕见的全面发展的天才。
东汉建初三年（公元78年），张衡出生在河南南阳一个很有名望的诗书世家。其祖父张堪学识渊博、品德高尚，在《后汉书》载张堪由于品学兼优，被时人誉为"圣童"。后从刘秀起兵，反对王莽新政。东汉初，帮助吴汉灭公孙述，屡建奇功。官任渔阳太守后，抗击匈奴，爱惜民力，发展生产，故而民乐其政。当时民间广为流传的歌谣是"张君为政，乐不可支"。张堪为官清廉，两袖清风。他死后，留下资财无多。在张衡小时候，由于家道中落，家境已渐清寒，曾受过故交的接济。
张衡出身于这样一个家庭，既有显赫的家世，又有一位堪称表率的祖父，但家境又不富裕，生活清苦。这样的环境，使张衡从小就立志高远，不耽于安乐，而是在艰难中刻苦自学，坚韧不拨，自励上进。在他的成长过程中，家学的熏陶，祖父的品行业绩对他的垂范作用，对张衡后来成为一位伟大的科学家有着巨大的影响，后来祖孙二人同被列传于《后汉书》，一起名垂史册。
张衡的青年时代以游学生涯开始，主要从事于文学创作。《后汉书·张衡传》中对他这段经历有如下描述："衡少善属文，游于三辅，因入京师，观太学，遂通五经，购簌艺。"(五经：诗经、书经、礼记、易经、春秋；六艺：礼<礼仪>、乐<音乐>、射<射箭>、御<驾车>、书<识字>、数<计算>)。
公元93年，年仅15岁的少年张衡辞别家人，出外游学。他先入武关、后游三辅；公元95年至洛阳，在洛阳居住了五六年，经常到太学里去访谒名家经师，虚心求教，这为他今后的科学研究工作奠定了良好的基础。公元100年，张衡应南阳太守鲍德之请，遂到南阳郡宛城，任主薄一职，其间创作了不少名垂千古的文学作品。公元108年，鲍德调任京师，邀张衡共同赴任，但张衡深感自己学业未成，不足以济世，遂辞官回乡，居家治学。在随后的5年中，他研究的重点从经学、文学，转向哲学、天文、历算。值得一提的是，张衡从文学转向科学研究，颇受其挚友崔瑗的影响。崔瑗是张衡少年时在洛阳结识的学友，著名经学家贾逵的高徒。他文思敏捷，爱好天文、历算。在后来的几十年中，两人交流见解，共同磋商，一直是志同道合的挚友。在南阳期间。张衡仔细研究了西汉杨雄著的《太玄经》。他反复阅读 思考，并与崔瑗书信往来，互换心得。最后，两人都写出了自己各具特色的《太玄经注解》，成为哲坛佳话。另外，他还致力于探讨天文、历算等学问。公元111年，张衡博览群书、汇通古今的名声远播京师，被"公车特征"，授为尚书郎中，次年迁太史令。任此职前后总计达14年之久。张衡的许多重大科学研究工作便是在这一阶段完成的。
张衡品行高洁、才识卓著，是担任太史令的最佳人选。而他生平本着"不患位之不尊，而患德之不崇；不耻禄之不厚，而耻智之不博"的自诫，淡泊名利。虽然太史令从职位上讲仅是个中级官员，俸禄也并非十分丰厚，但他对这一学以致用、能进一步开拓天文研究领域的职务，感到十分满意。
张衡在太史令任内，积极从事理论研究工作，系统观测天体运行，著《灵宪》等书，创制浑天仪，且在历法方面也有所研究。
《灵宪》是张衡积多年的实践与理论研究写成的一部天文巨著，也是世界天文史上的不朽名作。该书全面阐述了天地的生成、宇宙的演化、天地的结构、日月星辰的本质及其运动等诸多重大课题，将我国古代的天文学水平提升到了一个前所未有的新阶段，使我国当时的天文学研究居世界领先水平，并对后世产生了深远的影响。
张衡对我国天文学发展的另一杰出贡献在于他创制了浑天仪。张衡设计制作的浑天仪，是为了辅以其天文学说---浑天说。
张衡创制的“浑天仪”是用来演示天体运行的“浑象”，由支架和一个表面遍布星座、直径四尺多的中空铜球组成，类似近代的天球仪，球上刻有二十八宿和中外星官。张衡完成设计后，先用竹蔑做成小仪。他挑选出一些竹片，向外的一面刻上度数，编成圆环，再将多个竹环穿联成仪器模型，经试验确定无误后，放大翻制范模，然后用铜浇制而成。如上所述，浑天仪的主体是一个空心的铜球，直径四尺六寸五分，周长一丈四尺六寸一分。球内有铁轴支持，按天轴方向贯穿球心，与球面的两个交点表示天球的南北极，因而这根铁轴称为极轴，可转动。天球外围正中，有一条表示地平的水平环，还有一对夹着南、北极轴而又与水平环相垂直的子午双环，极轴使支架在子午环上。子午双环正中就是观测地的子午线。球的外表面刻有二十八宿与中外星官。天球转动时，球上星体有的露出地平环之上，意指星出；有的正过子午线，意指星中；而有的没于地平环之下，意指星没。铜球上还刻有黄道圈和赤道圈，相交成二十四度角。其上各有二十四节气刻度，且从冬至点起，列有三百六十五又四分之一度，每度长四分，分为四格，表示太阳每天在黄道上移动一度。
张衡在地震学领域也很有建树，他的代表作就是震古烁今的候风地动仪的发明。候风地动仪，又称地动仪，制成于阳嘉元年（公元132年），是世界上第一台观测和报告地震的仪器。根据《后汉书》中的记载，地动仪是用精铜铸成，像一个卵形的酒樽，直径有8尺。仪体外铸有“山龟鸟兽”，象征地上的山峦和天上的青龙、白虎、朱雀、玄武等二十八宿。体外八方刻有八卦篆文，表示八方之气。体外附有八条龙，龙首各朝八方，象征阳；八只蟾蜍抬首张口居龙首之下，象征阴。由此构成了阴阳、上下、动静的辩证关系。仪体内有一根高且细的铜柱，称为"都柱"。都柱在仪体内居于顶天立地的位置，是按古代天柱之说设计的。都柱旁有八组滑道，滑道通过杠杆连接龙头，龙头嘴内含有铜球。地震时，倾斜的都柱倒向地震方向的滑道，倒到尽头推动杠杆，通过杠杆作用引发一个像擎机一样的牙机，龙首打开，铜球落入下面的蟾蜍口中，发出"当"的一声响。司仪之人根据落球的方位，便可报告地震发生的方向。这台仪器构思巧妙，制作精密，据史书记载“验之以事，合契若神”。不仅可以测出近距离的、人们可以感觉得到的地震，还可测出发生的数千里之外的地震！
张衡在机械制作上也是硕果累累，上文所介绍的浑天仪和候风地动仪的制造，都需要高超的机械制造技术。除此之外，他还制作过指南车、记里鼓车和木雕。
张衡是一个罕见的全面发展的人物，他除了在天文学、地震学、机械技术、数学等方面所创造的辉煌成就外，在哲学、文学、绘画等领域也有很深的造诣。
在哲学方面，他对杨雄的《太玄经》就有很深的研究。在文学史上，张衡是一位占有重要地位的大文学家。如辞藻华丽、气势辉宏，把汉代的辞赋推到了一个新的高峰。且还在文中提出"夫水可以载舟，亦可以覆舟"的千古哲理。奇思妙文，备受后人推崇。另外，他还首开抒情小赋之先河。代表作《温泉赋》格调清新，言辞淡雅，令人读之忘俗，是汉代辞赋发展的一个重要转折。张衡在文学上的第三个主要成就是创制了以《四愁诗》为代表的新体七言诗，给后来的七言诗奠定了基础，具有深远的意义和影响。张衡也是东汉的大画家，他绘制的《地形图》一直流传到唐代，被唐代张彦远列为东汉六大画家之一。
张衡对自己的要求是“约己博学，无坚不钻”。这种锲而不舍，持之以恒的精神，是他一生的光辉写照。
转自于：
注：如果有谁愿意接龙这个“中华民族永远的丰碑”系列，请按此序号自便！
华山剑文集：/
标签： 地动仪是谁发明的
