张衡经天纬地终成科圣

张衡，字平子，河南南阳石桥镇人，我国东汉时期伟大的天文学家、数学家、发明家、地理学家、制图学家、文学家、学者。

他在汉朝官至尚书，为我国天文学、机械技术、地震学的发展作出了不可磨灭的贡献。由于他的突出贡献，被誉为“科圣”。

公元78年，张衡出生于南阳郡石桥镇一个破落的官僚家庭。

张家原是当地的名门望族。其祖父张堪自小志高力行，被人称为圣童，曾把家传余财数百万让给他的侄子。光武帝登基后张堪受荐拜官，曾被任为蜀郡太守，立有大功。

其后又拜为渔阳太守。他又教人们耕种，开稻田8000顷，人们由此致富。所以，有民谣歌颂他说：“张君为政，乐不可支。”

张衡幼年时候，家境已经衰落，有时还要靠亲友的接济。正是这种贫困的生活使他能够接触到社会下层的劳动群众和一些生产、生活实际，从而给他后来的科学创造事业带来了积极的影响。

他在数学、地理、绘画和文学等方面，张衡表现出了非凡的才能和广博的学识。

张衡16岁以后，曾离开家乡到外地游学。他先到了当时的学术文化中心三辅。这一地区壮丽的山河和宏伟的秦汉古都遗址给他提供了丰富的文学创作素材。

以后，张衡又到了东汉都城洛阳。在那儿，他进过当时的最高学府太学，结识了一位青年学者崔瑗，与他结为挚友。

崔瑗是当时的经学家、天文学家贾逵的学生，也精通天文、历法、数学等学问。

公元100年，张衡应南阳太守鲍德之请，作了他的主簿，掌管文书工作。8年后鲍德调任京师，张衡即辞官居家。在南阳期间他致力于探讨天文、阴阳、历算等学问，并反复研究西汉扬雄著的《太玄经》。

张衡在这些方面的名声引起了汉安帝的注意。于是，111年征召张衡进京，拜为郎中。114年迁尚书郎。次年，迁太史令。以后曾调任他职，但5年后复为太史令。

张衡总计前后在太史令职上达14年之久，他许多重大的科学研究工作都是在这一阶段里完成的。

张衡是一位具有多方面才能的科学家。他的成就涉及天文学、地震学、机械技术、数学乃至文学艺术等许多领域。

张衡在天文学方面有两项最重要的工作，即著《灵宪》，作浑天仪。此外，在历法方面也有所研究。

《灵宪》是张衡有关天文学的一篇代表作，全面体现了张衡在天文学上的成就和发展。原文被《后汉书·天文志》刘昭注所征引而传世。

张衡在《灵宪》中介绍的天文学要点有：宇宙是无限的，天体的运行是有规律的；月光是日光的反射，月食起因于地遮日光，月绕地行且有升降。

太阳运行的某些规律，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。在中原可以见到的星有2500个。经过对某些天体运转情况的观测，得出一周天为365度又1/4的结论。

张衡在机械上的成果主要有多级刻漏、世界上第一架能比较准确地表演天象的漏水转浑天仪、世界上最早的测定地震方向的地动仪等。

浑天仪是浑仪和浑象的总称。浑仪是测量天体球面坐标的一种仪器，而浑象是古代用来演示天象的仪表。

张衡在前辈落下闳、耿寿昌等人制造的浑天仪的基础上，设计制造了一种新的浑天仪，以齿轮与漏壶相连，使浑天仪自动运转，其速度同人们所视天空物体运动速度相一致。

浑天仪以铜铸成，呈球形，球面上标出黄道、赤道、南极、北极，刻有二十八宿及其他星座，每天有规律地回转一周。

东汉前期，洛阳、陇西地区地震频繁，其中有两次大地震，死伤很多人。当时的人们认为地震是神灵主宰，十分恐惧。而张衡制造了一种仪器，能测定地震方向，叫做候风地动仪，这是世界最早的地震仪器。

这种地震仪用青铜制成，形状类似酒坛，四维刻铸着8条龙，龙头向8个方向伸着，每个龙嘴里含着一颗小铜球，哪个方向发生了地震，小铜球就会掉下来，落在地上铜制蛤蟆的嘴里，声音响亮，以示警报，这在当时被人们视为神奇。

此外，张衡还创制了指南车、自动记里鼓车、飞行数里的木鸟等。

不仅在科学上成果卓著，张衡也是汉赋发展史上承前启后、具有划时代巨大贡献的重要作家。在他一生作赋的生涯中，首先是虚心学习，较全面地继承了前代赋家的赋心与表现手法。

张衡的大赋远承司马相如《子虚》，近取班固《两都》而有《二京赋》；骚赋则上追屈原《离骚》、下踪班固《幽通》作《思玄赋》；七体则步枚乘《七发》、傅毅《七激》作《七辩》；文赋则依东方朔的《答客难》、班固的《答宾戏》作《应间》。其他还有受杨雄《蜀都赋》启发作《南都赋》；效傅毅《舞赋》而再作《舞赋》等。

张衡一生正直不阿，淡泊宁静地投身于祖国的科学事业，而且做出了享誉世界的伟大成就，推动了人类文明进展。

[旁注]

光武帝（公元前5年～公元57年），刘秀，东汉王朝开国皇帝，我国历史上著名的政治家、军事家。公元25年，刘秀于河北登基称帝，史称“东汉”。刘秀在位33年，大兴儒学、推崇气节，东汉一朝也被后世史家推崇为我国历史上“风化最美、儒学最盛”的时代。

三辅　汉景帝时分内史为左、右内史，与主爵中尉同治长安城中，所辖皆京畿之地，故合称“三辅”。汉武帝时改左、右内史、主爵都尉为京兆尹、左冯翊、右扶风，辖境相当陕西中部地区。后世政区分划虽时有更改，但直至唐，习惯上仍称这一地区为“三辅”。

太史令　也称太史，官职名，传夏代末已有此职。西周、春秋时太史掌管起草文书，策命诸侯卿大夫，记载史事，编写史书，兼管国家典籍、天文历法、祭祀等，为朝廷大臣。秦汉设太史令，职位渐低。魏晋以后修史的任务划归著作郎，太史仅掌管推算历法。明清时修史之事归于翰林院，所以对翰林亦有“太史”之称。

黄道　地球绕太阳公转的轨道平面与天球相交的大圆。地球一年绕太阳转一周，从地球上看成太阳一年在天空中移动365或366圈，太阳这样移动的路线叫做黄道，它是天球上假设的一个大圆圈，即地球轨道在天球上的投影。黄道和赤道平面相交于春分点和秋分点。

班固　东汉官吏、史学家、文学家，幼时得到当时学者王充的赏识，公元47年前后入洛阳太学，博览群书，穷究九流百家之言。后其父、史学家班彪卒，自太学返回乡里。居忧时，在班彪续补《史记》之作《后传》基础上开始编写《汉书》，潜心20余年基本完成。

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张衡也被唐代人看做是东汉时代的大画家。张彦远的《历代名画记》卷三记有：“张衡作《地形图》，至唐犹存。”

这幅《地形图》中是否还有地理科学上的意义，现已无可考了。当时还流传有他用脚画一只神兽的故事。故事虽然神化了，但也反映出张衡有很高的画技。

张衡当过太史令，因而对史学也有许多研究。他曾对《史记》、《汉书》提出过批评，并上书朝廷，请求修订。他又对东汉皇朝的历史档案作过研究，曾上表请求专门从事档案整理工作，补缀汉皇朝的史书。

张衡还研究文字训诂的学问，著有《周官训诂》一书。