張衡和地動儀

科學家檔案

張衡（公元78—139年），字平子。南陽西鄂人（今河南省南陽市石橋鎮夏村），歷任郎中、尚書侍郎、太史令、河間相等職。天資聰穎，但幼時家境貧寒，這更加激勵他刻苦學習，奮發向上。后來，張衡入了仕途。但在宦宮當道的東漢，他經常遭受排擠。不久后，張衡被調離京城，擔任河間相。當時的河間王劉開驕橫跋扈，勾結豪強，胡作非為。張衡上任后，整頓法度，懲辦了一批為非作歹的豪強惡霸，同時清理冤獄，釋放無辜，受到了當地人民的熱烈擁戴。公元139年，這位令人景仰的科學家在洛陽逝世，終年61歲。

張衡是中國東漢時期人，博學多才，文采極好。他曾花了10年的工夫，寫成了《二京賦》，描寫了當時長安城和洛陽城的繁華景象，極盡夸張之能事，得到了很多人的擊節贊賞。

除此之外，張衡在數學、地理、繪畫、機械制造、氣象學等方面，都有非凡的成就。他是中國古代宇宙結構理論“渾天說”的代表。正確解釋了月食成因。并用“近天則遲，遠天則速”理論解釋五星運動的快慢現象，這是五星運動快慢與太陽距離遠近關系的早期論述。還統計出中國中原地區能觀測到的2500顆行星，測出日、月視直徑約為0^o49′。公元132年，他創制了世界第一臺測地震儀器——候風地動儀。還制造出指南車和記里鼓車等。著有數學名著《算罔論》。其所作的地形圖一直流傳到唐代。他發明制造的渾天儀(公元117年)，是世界上第一臺用水力推動的大型觀察星象的天文儀器。

張衡最著名的成就在于地震學方面。東漢時期，中國地震比較頻繁。在朝廷主持天象觀測工作的張衡為了掌握全國各地的地震動態，堅持不懈地進行研究。在公元132年，他發明了世界上第一架測定地震方向的地動儀。地動儀用銅制成，形狀像酒樽，中間豎著一根粗大的柱子，柱子的周圍有八根橫桿連接外面。儀器上有個凸形的蓋子，周圍鑲有八條龍，龍頭分別對著八個方向。龍嘴里各含一個銅球，下面蹲著八只張著嘴的蟾蜍。如果某個方向發生地震，柱子就會倒向那個方向的橫桿，接著龍嘴就會吐出銅球，落到蟾蜍嘴里。這樣人們就可以預測地震。

公元138年的一天，張衡和朋友們正在家里聚會，地動儀西邊的一個銅球突然掉了下來。于是，張衡說一定是西方發生了地震。但當時洛陽城里毫無地震的預兆，連他們喝酒的杯子都沒晃一下。大家紛紛懷疑地動儀是否準確。張衡對自己的發明卻信心十足，他對人們說：“咱們還是讓事實說話吧。”不久，驛站的人果然來報告，說是千里之外的隴西——地震儀所指示的方向發生了地震。在事實面前，那些懷疑地動儀并不能預測地震的人終于啞口無言了。張衡的地動儀不僅很精確，而且比歐洲的地震儀要早1700多年。