誉满中外的科学家张衡
张衡(公元78~139年),字子平,东汉南阳郡西鄂(今河南南阳市石桥镇夏村)人。是蜚声中外的伟大科学家和文学家。
张衡出身于名门望族,少年时代受过良好的家庭教育。他自幼勤奋学习,如 “川水奔流,昼夜不停”,以善于吟诗作文闻名乡里。到了永元六年 (公元94年),张衡年方17岁,就胸怀宏伟的志向,离开家乡,踏上了游历名都大邑、求师问道的旅程。他先进入了关中,游览了三辅名胜,然后东向京城洛阳,出入于当时的全国最高学府——太学。到了弱冠之年,已经是五经贯通,六艺娴熟了。23岁那年,张衡返回家乡,担任南阳郡主簿,典领文书簿籍,经办各种事务。
不久,张衡来到京城洛阳,在朝廷担任郎中之职。数年后迁任太史令,主管天时、星历工作。建光元年(公元121年) 调任公车府令,5年后再任太史令。阳嘉二年 (公元134年) 任侍中。后被宦官排挤出京,担任河间国 (治所在今河北省河间县)相。在任三年,关心民瘼,打击豪强,伸张正义,受到当地民众拥戴。永和四年 (公元139年),调回京城,担任尚书。同年溘然长逝,葬于南阳石桥镇南小石桥。
张衡在文学方面有很高的成就。18岁时,就写成了自己的处女作——《温泉赋》,表现了超常的才华。在任南阳主簿时,利用公务的余暇,“逐句琢磨,逐节锻炼”,极尽铺陈夸张之能事,写成了脍炙人口的《西京赋》、《东京赋》 (合称《两京赋》),对当时的西京长安 (今陕西西安) 和东京洛阳 (今属河南) 的繁华景象作了生动的描述,成为京都大赋“长篇之极轨”。永初四年(110年) 他又写成了著名的 《南都赋》。他的 《归田赋》是一篇抒情小赋,表现了作者在宦官专权、朝政日非的情况下,退隐田园的乐趣。
他还采用问答形式,作《应间》,表述自已的心志。他说,“君子不患位不尊,而患德不高,不耻禄不厚,而耻智不博。所以要学艺,要力行。”张衡仰慕的是道德和学问,而不是功名利禄,他终身孜孜不懈,所追求的就是攀登科学技术的高峰!
张衡在任太史令期间,认真对日月星辰进行观测,研核阴阳,穷究璇玑之正”,发表了《浑天说》,写成了 《地形图》,阐述了自己对天体的认识。元初四年(公元117年) 他制造了世界上第一台用水力去推动的浑天仪,仪器上日月星辰的位置和出没情况同天体中日月星辰的转移相吻合。他还研究日蚀发生的规律,写成了《日蚀表》。在再次担任太史令时,全国各地频繁发生地震,往往摧毁城郭房屋,严重危害人民的生命财产。张衡出于对受地震灾害的人民的深切同情,积极开展对地震测报的研究。阳嘉元年 (公元132年),制成了世界上第一部测定地震方向的地动仪。地动仪的外壳用精铜铸成,圆8尺,合盖隆起,形似酒樽。中间有一根都柱,旁连8道,设置机关。外壳周围8个方向,装有8条龙,龙口朝下,龙口中各含一枚铜丸。龙口下方放着蟾蜍,蟾蜍口朝上,与头口相对。如哪一方向发生地震,这一方向的就口吐铜丸,落入蟾蜍口中,发出丁当的声响,其他方向的龙口则不动。守候的人听到响声,前来察看,就知道哪个方向发生了地震。有一次西北方向的龙口中的铜丸落下,人们却没有任何地震感觉,就怀疑地动仪的测报是否准确。几天以后,有人前来京城报告,说千里以外的陇西地区发生了地震。人们都惊叹地动仪的灵敏。除了浑天仪和地动仪,张衡还设计制造了测定风向的候风仪。这一仪器的发明,要比西方同类仪器的出现早1000多年。
张衡在数学上也颇有建树。他撰写的《历法灵宪》和《算论》都是很有价值的科学著作。他通过精确的计算,使圆周率的数值达到3·14的精确,与印度、阿拉伯相比,约早400年到600年。
南阳市石桥镇张衡墓
在他之前,刘珍、刘陶余等学者曾撰有《汉纪》,这是记述汉代历史的一部编年体史书。因故而中辍。张衡请求朝廷允许他专在东观,完成《汉纪》的撰写,修定汉家礼仪。他到东观以后,搜检遗文,尽力补缀,并且提出 《史记》、《汉书》的记载与典籍不符合的史事十余处,对两汉之际史事的处理也提出了一些具体的建议。但因被宦官排挤出京,修撰汉史的壮志未能如愿。
东汉前期的皇帝大都爱好图谶,当时的儒士多上行下效,争学图谶,以谎言附会,宣扬封建迷信。张衡不愿苟同流俗,他明确指出,图谶纬书都是虚妄不实的东西。一些士人利用它欺世媚俗,干取势位,而对律历等实际学问,却不认真钻研,这是一种不良的风气,如同画工讨厌画犬马而喜欢图鬼魅。因为人们常见的犬马等实物难以形象地描绘,而鬼魅等虚无的东西可以随意刻画。他主张禁绝图谶,倡导学习科学技术。这反映了他的朴素的唯物主义思想。
张衡的一生,他不仅创造了浑天仪、地动仪等器物,而且在天文、历法、数学、哲学、文学、史学诸领域都作出了自已的贡献。他的著作,有十多篇流传至今。这些都是他留给后人的十分珍贵的文化遗产。郭沫若在墓前题碑上写道: “如此全面发展的人物,在世界史上所罕见。万祀行龄,令人敬仰。” 1970年国际有关组织用 “张衡”二字命名月球背面的一座环形山。1973年,又用 “张衡”二字命名太阳系中的一颗小形星。张衡以自已辉煌的科学技术成就赢得了全世界人民的尊敬和怀念。
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