张衡地动仪

张衡(公元 78—139 年),南阳西鄂(今河南南阳北)人,是个科学家、天文学家、哲学家、文学家,具有多方面卓越才能。但为人谦和,讲究德操。汉和帝永元年间,郡县推举他为孝廉,他没接受;又招募他去做官,他也没接受。当时王侯官吏竞相奢侈,腐化成风,他写了一篇《二京赋》进行讽刺和规劝。大将军邓骘读后,十分赏识,多次派人来邀请,都被他谢绝了。

他写了一篇《客问》,以主客应答形式,表示自己的志趣。他写道:“一个人不必担心地位不尊贵,而应该担心道德不崇高;不必羞耻俸禄微薄,而应该羞耻知识不渊博。我宁愿学习技艺,做自己力所能及的事,绝不去追求高官厚禄,拜爵封侯。一个人怎么可以为了满足自己欲望而亏损自己的志向呢?这样做难道不值得羞愧吗?”

终其一生,张衡都抱定这种高尚节操,精勤于机巧技艺,精勤于天文、阴阳、历算、玄经的研究,因而取得了卓越的成就。

汉安帝刘祜听见他学识渊博,派出车马点名征召。张衡才到朝廷做了太史令,负责天文、历法方面的工作。不久,他在前人的基础上,设计出一种新的浑天仪。

张衡制造的浑天仪究竟是一种什么仪器,由于实物早已毁弃,而他所著的《浑天仪图注》、《漏水转浑天仪注》,缺失甚多,人们知之不详。一般认为,它是一种演示天象的仪器,由一个支架和一个遍布星座的球体组成,

类似近代的天球仪。球体与报时的漏壶相连,缓缓转移。这样就可以在某时某刻看见某星的位置,或升起,或消没,或中天,或偏斜。

汉顺帝阳嘉元年(公元 132 年)。张衡又制造出了测量地震的地动仪。

地动仪用精铜铸成,形状像一个酒坛,直径 8 尺,表面饰有篆文、山龟、鸟兽。中间有根立柱,与八条龙相连。龙头对准东、西、南、北、东南、西南、东北、西北八个方向。龙嘴是活动的,都衔着一颗小铜球。每个龙头下面, 又放了一个张大了嘴的铜蛤蟆。要是哪个方向发生了地震,对着这个方向的龙嘴就会自动张开,铜球就会落进铜蛤蟆的嘴里。

地动仪制成之后,一直没有得到验证。汉顺帝永和二年(公元 138 年), 有一天,一条龙把口中的小铜球吐进了铜蛤蟆口中。然而洛阳并没有发生地震,也没有人感到地动。京师学者觉得这个仪器不可靠,毫无用处。正在人言不屑的时候,驿马传来了陇西地震的消息。人们才不得不信服,叹其精巧。

张衡发明的地动仪是世界上第一架测量地震的仪器,比欧洲制造的类似仪器,早 1700 多年。地动仪的精确性和可靠性,不仅显示了设计者的智慧和才能,而且也反映了我国古代冶金技术、铸造技术、计量技术达到了很高的水准。

张衡虽然不慕名利,但对朝政却很关心。自从汉和帝刘肇和宦官郑众定计铲除了窦宪兄弟之后,宦官就不时于预朝政。东汉王朝日渐倾危,张衡就上疏汉顺帝刘保,提请他警惕宦官擅政的严重后果,劝告他“前事不忘,后世之师”。汉顺帝刘保 11 岁即位,永和年间不过 20 多岁,张衡已是 60 高龄。对于这位年轻的皇上,他语重心长地敲响警钟:“恭俭谨慎,必招福祉;骄奢淫逸,必遭祸殃。”显现出一个老臣的忧虑和期许。