基本簡(jiǎn)介
張衡在世界科學(xué)文化史上樹起了一座巍巍豐碑。在地震學(xué)方面,他發(fā)明創(chuàng)造了“地動(dòng)儀”(公元132年),是世界上第一架測(cè)定地震及方位的儀器。在天文學(xué)方面,他發(fā)明創(chuàng)造了“渾天儀”(公元117年),是世界上第一臺(tái)用水力推動(dòng)的大型觀察星象的天文儀器,著有《渾天儀圖注》和《靈憲》等書,畫出了完備的星象圖,提出了“月光生于日之所照”的科學(xué)論斷。在文學(xué)方面,他是我國(guó)文學(xué)史上一顆光輝燦爛的明星。名著《東京賦》和《西京賦》,合稱《二京賦》,描寫了東漢時(shí)期長(zhǎng)安和洛陽的繁華景象,諷刺了官僚貴族荒淫無恥的寄生生活。《南都賦》生動(dòng)地描繪了當(dāng)時(shí)南陽郡的社會(huì)面貌、人民生活和民間風(fēng)俗。此外還著有《定情賦》、《同聲歌》、《思玄賦》、《歸田賦》、《四愁詩》等30余篇。在地理學(xué)方面,他繪制有完備的地形圖,并研制出了“記里鼓車”、“指南針”等。在數(shù)學(xué)方面,他著有《算罔論》,并計(jì)算出圓周率的值在3.1466和3.1622之間。這和今天大家知道的圓周率雖稍有誤差,但在1800多年前就能有這樣精確的計(jì)算,不能不使人們感到驚嘆。在氣象學(xué)方面,他制造出了“候風(fēng)儀”,是一種預(yù)測(cè)風(fēng)力、風(fēng)向的儀器,比西方的風(fēng)信雞早1000年,還制造有土圭(日影器)、活動(dòng)日歷等;在藝術(shù)方面,他居?xùn)|漢時(shí)期著名的六大畫家之首。張衡在科學(xué)技術(shù)、文學(xué)藝術(shù)等方面所做出的杰出貢獻(xiàn),不僅是中華民族的光榮和驕傲,也是留給整個(gè)人類歷史的寶貴財(cái)富。張衡真的不愧是世界上公認(rèn)的光彩奪目的科學(xué)家之一和文學(xué)的雙子星
刻苦求學(xué)
科圣張衡62年的人生歷程中,在南陽度過了34個(gè)年頭。他從小就好學(xué)深思,聰明謙虛,勤于鉆研。據(jù)史書記載,他在青少年時(shí)代就達(dá)到了“通五經(jīng),貫六藝”的境地。為了求索更淵博的知識(shí),他不僅讀前人寫成的書,還讀一些“活書”,以開闊自己的眼界。因此,在公元94年,當(dāng)他16歲的時(shí)候,前往西漢時(shí)的都城長(zhǎng)安三輔地區(qū)游學(xué)。張衡踏平原,登高山,涉渭水;訪民情,問物產(chǎn),尋古跡。 飽覽了名山大川、輝煌建筑和市井民情。不僅加深了對(duì)前人書本知識(shí)的體會(huì),而且積累了大量的文學(xué)素材,為他以后的創(chuàng)作奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。接著他又前往東漢的都城洛陽 —— 全國(guó)的學(xué)術(shù)中心,拜師訪友,虛心求教,結(jié)識(shí)了許多學(xué)問大家和志同道合的朋友,視野大開,求知欲更濃。當(dāng)時(shí),張衡的家境并不富裕,但無論是在北風(fēng)呼嘯、滴水成冰的冬季,還是在蚊蟲叮咬、汗流浹背的夏天,他都“如川之逝,不舍晝夜”地沉浸在書山學(xué)海之中,度過了一個(gè)個(gè)春夏秋冬。由于張衡勤奮好學(xué),品德優(yōu)秀,才華出眾,官府競(jìng)相召他做官。但張衡思想開闊,不受傳統(tǒng)觀念的束縛,舉“孝廉”不就,官府召不行,他說:“君子不患位之不尊,而患德之不崇;不恥祿之不夥,而恥智之不博。”
學(xué)業(yè)有成
張衡通過在外六年的艱苦求學(xué),已成了一位名副其實(shí)的青年學(xué)者。當(dāng)他學(xué)業(yè)有成之時(shí),產(chǎn)生了想回家鄉(xiāng)干點(diǎn)事業(yè)、報(bào)效家鄉(xiāng)養(yǎng)育之恩的愿望。當(dāng)時(shí)的南陽郡太守鮑德,是一個(gè)勤政為民、德高望重的官員。他非常仰慕張衡的才華,誠(chéng)懇地邀請(qǐng)張衡出任南陽郡主簿,幫助自己辦理郡政。公元100年,張衡接受了鮑德的邀請(qǐng),出任南陽郡主簿。在任的九年間,他輔佐鮑德治理南陽,推廣鐵制農(nóng)具,興修水利,興學(xué)辦教,擴(kuò)大教育,提高科技水平等,為南陽當(dāng)時(shí)經(jīng)濟(jì)的繁榮和科教事業(yè)的發(fā)展作出了突出的貢獻(xiàn)。 張衡擔(dān)任南陽郡主簿期間,在幫助鮑德處理好郡政的同時(shí),還利用工閑時(shí)間,寫出了許多優(yōu)秀的文學(xué)作品,其中最有名的是《二京賦》和《南都賦》!赌隙假x》以飽滿的激情歌頌了南陽秀美的山川、清澈的淯水、便利的交通、肥沃的土地、豐富的物產(chǎn)、珍貴的礦藏、華麗的宮殿、壯觀的樓閣、名人的軼事、經(jīng)濟(jì)的繁榮和歷史的淵源等,抒發(fā)了一個(gè)家鄉(xiāng)赤子熱愛南陽的拳拳之心。
鮑德在張衡的輔佐下功績(jī)卓著,于公元108年被調(diào)入京城任大司農(nóng)。張衡便辭去南陽郡主簿職務(wù),回到西鄂家中,專心鉆研學(xué)問,由對(duì)文學(xué)的愛好,開始轉(zhuǎn)向天文、歷法、數(shù)學(xué)等學(xué)科的研究,為他以后的諸多發(fā)明創(chuàng)造打下了雄厚的基礎(chǔ)。
天文成就
公元111年,張衡應(yīng)召入京,先拜郎中,后曾兩度擔(dān)任掌管天文工作的太史令,前后計(jì)14年。在此期間和以后的仕宦生涯中,他的科研成果達(dá)到了一生的巔峰。
在古今中外的一切學(xué)科中,天文學(xué)是最為奧秘的一個(gè)門類。自從進(jìn)入文明社會(huì)以來,人類的智者就一直不斷地對(duì)它進(jìn)行探索,力求了解并掌握它的規(guī)律。張衡通過艱苦的科學(xué)實(shí)驗(yàn)和理論研究,建立了當(dāng)時(shí)不僅在中國(guó),而且在世界范圍內(nèi)具有先進(jìn)意義的渾天學(xué)說。他在渾天學(xué)說的形成、發(fā)展和宣傳等方面,作出了突出的貢獻(xiàn)。
公元117年,張衡根據(jù)渾天學(xué)說理論和對(duì)天象的實(shí)際觀察,創(chuàng)造出了利用漏壺滴水推動(dòng)的大型“漏水轉(zhuǎn)渾天儀”。為銅質(zhì)空心球體,軸貫球心,軸和球體相接的兩點(diǎn)為北極和南極。球外套有地平圈和子午圈,立有黃道圈和赤道圈,二者成24度夾角,分列有24節(jié)氣等。儀器全靠漏壺流出的水來推動(dòng)齒輪,齒輪帶動(dòng)渾象,一晝夜轉(zhuǎn)動(dòng)一周。儀器上星宿出沒與天象完全吻合,形象而生動(dòng)地揭示了日、月、星、辰的周日運(yùn)行。渾天儀制造的成功和精確演示,轟動(dòng)了整個(gè)京城,觀看者絡(luò)繹不絕,無不驚奇。張衡的這一發(fā)明創(chuàng)造既總結(jié)了古代天文學(xué)的成果和經(jīng)驗(yàn),又刻意創(chuàng)新,成功地運(yùn)用了科學(xué)儀器,對(duì)以后天文學(xué)的研究產(chǎn)生了極大的啟發(fā)和借鑒作用。渾天儀上的每一顆星斗,都是張衡辛勤汗水的結(jié)晶,永遠(yuǎn)放射出燦爛的光芒。 張衡不僅發(fā)明創(chuàng)造出了世界上第一臺(tái)渾天儀,而且還寫出了世界史中不朽的天文學(xué)名著《靈憲》和《渾天儀圖注》。書中全面闡述了天地的生成和結(jié)構(gòu),科學(xué)地解釋了日、月、星、辰的本質(zhì)和運(yùn)動(dòng)等。這兩部書充分反映出張衡的天體演化認(rèn)識(shí)、無限宇宙思想、渾天學(xué)說理論、行星運(yùn)行規(guī)律、月食成因解釋、恒星觀測(cè)成果等。這兩部探索自然奧秘的巨著,像兩顆璀璨的明星,閃爍在我國(guó)古代天文科學(xué)的歷史長(zhǎng)河中。
地震研究
東漢時(shí)期,中國(guó)是發(fā)生地震次數(shù)較多的國(guó)家。為了測(cè)定地震方位,減輕人民的痛苦和損失,公元126年,張衡在第二次擔(dān)任太史令之后,就注意收集掌握地震情報(bào)和記錄,經(jīng)過多年的潛心研究,終于在公元132年了明了界上第一臺(tái)測(cè)定地震方位的科學(xué)儀器——地動(dòng)儀。據(jù)《后漢書·張衡傳》記載:“陽嘉元年,復(fù)造候風(fēng)地動(dòng)儀,以精銅鑄成,圓徑八尺,合蓋隆起,形似酒樽,飾以篆文山龜鳥獸之形。中有都柱,傍行八道,施關(guān)發(fā)機(jī)。外有八龍,首銜銅丸,下有蟾蜍,張口承之。其牙機(jī)巧制,皆隱在樽中,覆蓋周密無際。如有地動(dòng),樽則振龍機(jī)發(fā)吐丸,而蟾蜍銜之。振聲激揚(yáng),伺者因此覺知。雖一龍發(fā)機(jī),而七首不動(dòng),尋其方面,乃知震之所在。驗(yàn)之以事,合契若神。自書典所記,未之有也!惫138年,張衡的地動(dòng)儀向西北方向的龍吐出了銅球,測(cè)出西北方向發(fā)生了地震,當(dāng)時(shí)京城的人們無有絲毫震感,一些官僚、學(xué)者議論紛紛,責(zé)怪儀器不靈。過了幾天,隴西果然來報(bào),那里發(fā)生了地震,時(shí)間正與龍吐銅球相應(yīng),于是眾人同贊地動(dòng)儀之神妙。張衡發(fā)明的地動(dòng)儀是人類歷史上的首創(chuàng),開創(chuàng)了地震科學(xué)的新紀(jì)元,他是世界人類從事地震科學(xué)研究的先驅(qū)和世界公認(rèn)的地震學(xué)的鼻祖。他的這一研究,比歐洲早1700多年。
機(jī)械制造
張衡無論在何時(shí)何地,都能以他非凡的創(chuàng)造,向人們展示他的豐姿異彩。他以杰出的機(jī)械制造,再次顯露出蓋世奇才。
張衡制造的“指南車”,利用機(jī)械原理和齒輪的傳動(dòng)作用,由一輛雙輪獨(dú)轅車組成。車箱內(nèi)用一種能自動(dòng)離合的齒輪系統(tǒng),車箱外殼上層置一木人,無論車子朝哪個(gè)方向轉(zhuǎn)動(dòng),木人伸出的臂都指向南方。張衡關(guān)于齒輪系統(tǒng)的應(yīng)用和相對(duì)運(yùn)動(dòng)的原理。
張衡創(chuàng)造的“計(jì)里鼓車”,是用以計(jì)算里程的機(jī)械。據(jù)《古今注》記載:“記里車,車為二層,皆有木人,行一里下層擊鼓,行十里上層擊鐲”!坝浝锕能嚒焙汀爸改宪嚒钡闹圃旆椒ㄏ嗤,所利用的差速齒輪原理。
張衡制造的“瑞輪莢”(即活動(dòng)日歷),內(nèi)裝機(jī)關(guān),在一個(gè)立軸上裝15個(gè)撥板,依次分別作用于15個(gè)莢,按著應(yīng)有的時(shí)刻升落,利用水力運(yùn)動(dòng),從每月初一起,每天轉(zhuǎn)出一片木葉,15日后每天再轉(zhuǎn)入一片,到月落為止,循環(huán)旋轉(zhuǎn)開合,使人們從而獲得類似活動(dòng)日歷的效用。這是世界上最早的計(jì)時(shí)器。
張衡制作了“獨(dú)飛木雕”。它是模仿鳥類高空翱翔又寬又長(zhǎng)的翅膀的木鳥。
張衡制造的“候風(fēng)儀”(即候風(fēng)銅鳥),是氣象學(xué)中預(yù)測(cè)風(fēng)力風(fēng)向的儀器。它與西方的候風(fēng)雞類似。但西方的候風(fēng)雞到12世紀(jì)才始見于記載,要比張衡的候風(fēng)銅鳥晚1000多年。
張衡在機(jī)械制造方面成果累累,貢獻(xiàn)卓著,在世界科學(xué)發(fā)展史上又寫下了輝煌的一頁。
德才崇高
“蓋聞前哲首務(wù),務(wù)于下學(xué)上達(dá),佐國(guó)理民”
“今公子茍好剿民以娛樂,忘民怨之為仇也;好殫物以窮寵,忽下叛而生憂也!
“夫水所以載舟,亦所以覆舟,堅(jiān)冰作于履霜,尋木起于蘗栽!
“捷徑邪至,我不忍以投步;干進(jìn)茍容,我不忍以歙肩。”
——張衡
張衡不僅在天文、地震、機(jī)械制造方面作出了杰出的貢獻(xiàn),而且在數(shù)學(xué)方面也卓有成就。他著有《算罔論》,并計(jì)算出圓周率的值為3.1466。在地理學(xué)方面他繪制有地形圖,并標(biāo)畫出全國(guó)主要山川的位置和各地風(fēng)俗,具有較高的價(jià)值。他在歷史學(xué)方面也多有研究,對(duì)司馬遷的《史記》和班固的《漢書》提出了十幾條修改意見。在藝術(shù)方面他被稱為東漢六大名畫家之首。
張衡還是一位偉大的文學(xué)家。他善寫詩、賦、文、銘、贊、誥、書、疏等各種文體,留傳下來的佳作30余篇。其作品不僅有很高的文學(xué)價(jià)值,且充分反映了他憂國(guó)憂民的政治思想。辭藻瑰麗、氣勢(shì)奪人的名著《二京賦》是他有感于“天下承平日久,自王侯以下莫不逾侈”而作,通過長(zhǎng)篇的鋪陳、諷諫之后,提出 了“水所以載舟,亦所以覆舟”的警句。張衡的政治思想還可以從他的《應(yīng)間》、《思玄賦》、《四愁詩》等文學(xué)作品中充分表現(xiàn)出來。甚得后世評(píng)論家注目的《歸田賦》則是他從政日久,不滿朝政,尋求退隱心情的抒發(fā)。全文流暢明練,文辭清麗委婉,一洗傳統(tǒng)大賦的華麗鋪張,開辟了抒情小賦的先河。 他的作品具有深厚的人民性和鮮明的愛國(guó)主義精神。作品中精煉而富有文采的語言、美妙動(dòng)人的想象和濃郁的浪漫主義色彩,在思想性、政治性和藝術(shù)性上都達(dá)到很高的水平。他的文學(xué)成就可與他的科學(xué)成就相媲美。
張衡并非一味沉浸在科學(xué)和文學(xué)的天地里。他在實(shí)際政治活動(dòng)中表現(xiàn)出具有遠(yuǎn)見卓識(shí)的政治家風(fēng)度。他對(duì)宦官的爭(zhēng)權(quán)奪利、競(jìng)相奢華、貪污賄賂等丑惡現(xiàn)象深惡痛絕。他提倡科學(xué),反對(duì)迷信,冒著生命危險(xiǎn)上書皇帝《請(qǐng)禁絕圖讖疏》。由于張衡不畏權(quán)貴,嫉惡如仇,德才崇高,受到宦官排擠。順帝聽信讒言,于公元136年調(diào)張衡出任河間相。他上任后,深入民間,調(diào)查豪強(qiáng)奸徒,擒拿懲辦,清理冤獄,使“郡內(nèi)大治,稱為政理”,受到百姓的稱頌。由于當(dāng)時(shí)政治日趨黑暗,一方之治,如杯水車薪。張衡憂國(guó)憂民的思想越加沉重,愁而生厭,厭而思?xì)w。于是61歲的張衡上書順帝辭官回鄉(xiāng),但未獲批準(zhǔn)。公元138年又被調(diào)入京城任職尚書,張衡終因憂勞成疾,于公元139年與世長(zhǎng)辭,終年62年。按照他生前的愿望,他被安葬于家鄉(xiāng)南陽。
張衡發(fā)奮進(jìn)取,自強(qiáng)不息的高貴品質(zhì)和他“約己博藝,無堅(jiān)不鉆”的科研精神,同他的各種發(fā)明創(chuàng)造一樣,是人類歷史上的寶貴財(cái)富。張衡受到世界人民的景仰。聯(lián)合國(guó)將月球上的環(huán)形山命名為“張衡山”;將太陽系的1802行星命名為“張衡星”。這是當(dāng)今文明世界對(duì)建造世界文明的科學(xué)巨匠表達(dá)出的一種最崇高的敬意。