古代科學家張衡發明了什么
張衡是我國東漢時期偉大的天文學家、數學家、發明家、地理學家、制圖學家、文學家、學者,在漢朝官至尚書,為我國天文學、機械技術、地震學的發展作出了不可磨滅的貢獻。一起來看看張衡發明了什么,歡迎閱讀!
張衡制造地動儀
漢章帝在位的時期,東漢的政治比較穩定。到漢章帝一死,繼承皇位的漢和帝才十歲,竇太后臨朝執政,讓他的哥哥竇憲掌握了朝政大權,東漢王朝就開始走下坡路了。
在這個時期,出了一位著名的科學家張衡。
張衡是南陽人。十七歲那年,他離開家鄉,先后到了長安和洛陽,在太學里用功讀書。當時洛陽和長安都是很繁華的城市,城里的王公貴族過的是驕奢淫逸的生活。張衡對這些都看不慣。他寫了兩篇文學作品《西京賦》和《東京賦》(西京就是長安,東京就是洛陽),諷刺這種現象。據說他為了寫這兩篇作品,經過深思熟慮,反復修改,前后一共花了十年工夫,可見他研究學問的精神是很認真嚴肅的。
但是張衡的特長還不是文學,他特別愛好數學和天文研究。朝廷聽說張衡是個有學問的人,召他到京里做官,先是在宮里做郎中,后來,擔任了太史令,叫他負責觀察天文。這個工作正好符合他研究的興趣。
經過他的觀察研究,他斷定地球是圓的,月亮是借太陽的照射才反射出光來。他還認為天好像雞蛋殼,包在地的外面;地好像雞蛋黃,在天的中間。這種學說雖然不完全精確,但在一千八百多年以前,能說出這種科學的見解來,不能不使后來的天文學家欽佩。
不光是這樣,張衡還用銅制造了一種測量天文的儀器,叫做“渾天儀”。上面刻著日月星辰等天文的現象。他設法利用水力來轉動這種儀器。據說什么星從東方升起來,什么星向西方落下去,都能在渾天儀上看得清清楚楚。
那個時期,經常發生地震。有時候一年一次,也有一年兩次。發生了一次大地震,就影響到好幾十個郡,城墻、房屋發生倒坍,還死傷了許多人畜。
當時的封建帝王和一般人都把地震看作是不吉利的征兆,有的還趁機宣傳迷信、欺騙人民。
但是,張衡卻不信神,不信邪,他對記錄下來的地震現象經過細心的考察和試驗,發明了一個測報地震的儀器,叫做“地動儀”。
地動儀是用青銅制造的,形狀有點像一個酒壇,四圍刻鑄著八條龍,龍頭向八個方向伸著。每條龍的嘴里含了一顆小銅球:龍頭下面,蹲了一個銅制的蛤蟆,對準龍嘴張著嘴。哪個方向發生了地震,朝著那個方向的龍嘴就會自動張開來,把銅球吐出。銅球掉在蛤蟆的嘴里,發出響亮的聲音,就給人發出地震的警報。
公元138年2月的一天,張衡的地動儀正對西方的龍嘴突然張開來,吐出了銅球。按照張衡的設計,這就是報告西部發生了地震。
可是,那一天洛陽一點也沒有地震的跡象,也沒有聽說附近有哪兒發生了地震。因此,大伙兒議論紛紛,都說張衡的地動儀是騙人的玩意兒,甚至有人說他有意造謠生事。
過了幾天,有人騎著快馬來向朝廷報告,離洛陽一千多里的金城、隴西一帶發生了大地震,連山都有崩塌下來的。大伙兒這才信服。
可是在那個時候,朝廷掌權的全是宦官或是外戚,像張衡這樣有才能的人不但不被重用,反而被打擊排擠。張衡做侍中的時候,因為與皇帝接近,宦官怕張衡在皇帝面前揭他們的短,就在皇帝面前講張衡很多壞話。他被調出了京城,到河間去當國相。
張衡在他六十一歲那年病死。他在我國科學史上留下了光輝的業績。
張衡其他方面的成就
張衡曾被唐代人看作是東漢時代的大畫家。張彥遠的《歷代名畫記》卷三記有:“張衡作《地形圖》,至唐猶存。”這幅《地形圖》中是否還有地理科學上的意義,現已無可考了。當時還流傳有他用腳畫一只神獸的故事。故事雖然神化了,但也反映出張衡有很高的畫技。
他當過太史令,因而對史學也有許多研究。他曾對《史記》、《漢書》提出過批評,并上書朝廷,請求修訂。他又對東漢皇朝的歷史檔案作過研究,曾上表請求專門從事檔案整理工作,補綴漢皇朝的史書。這些上書均無下文。
他還研究文字訓詁的學問,著有《周官訓詁》一書。當時崔瑗評價說:廣大學者都對它提不出異議來。
他又是個大文學家,他的《二京賦》曾花了10年的創作功夫,可見其創作態度的嚴肅。這篇賦不但文辭優美,膾炙人口,而且其中諷刺批評了當時統治集團的奢侈生活,其思想性也是比較高的。他在河間相任期時創作的《四愁詩》受到文學史家鄭振鐸先生的高度評價,稱之為“不易得見的杰作”。他的《思玄賦》中有大段文字描述自己升上了天空,遨游于眾星之間,可說是一篇優雅的科學幻想詩。除了上述諸文外,遺留至今的還有《溫泉賦》、《歸田賦》等20多篇,都是辭、義俱佳的力作。
張衡雖然在年輕時就已才聞于世,但他卻從無驕傲之心,他的性格從容淡靜,不好交接俗人,也不追求名利。大鄧騭是當時炙手可熱的權勢人物,多次召他,他都不去。后來他當了官,顯然因為這種性格,使他很長時間不得升遷。他對此毫不在意,而是孜孜于鉆研科學技術。大概是為了回答好心人的勸慰,他寫了《應閑》一文以表明自己的志向。文中說到,有的人勸他不要去鉆研那些難而無用的技術,應該“卑體屈己,美言”以求多福。他回答說:“君子不患位之不尊,而患德之不崇;不恥祿之不厚,而恥知之不博。”這二句擲地有聲的話,表明了他不慕勢利而追求德智的高尚情操。他認為能不能得到高位是由命運決定的。這種想法現代人當然會目之為唯心主義。但張衡的落腳點卻是在于認為對高位“求之無益”,智者是不去追求它的。反之,叫他去“卑體屈己”以求升官,他說這是“貪夫之所為”,自己是羞于為此的。他特別還回答了學技術的問題,說是你們認為這些技術無用,我卻唯恐高明的人不教我。這里充分表達出張衡作為一個科學家渴求知識、敢于和鄙棄知識的社會愚昧思想作斗爭的崇高精神。
張衡雖然淡于名利,卻不是一味清高,不問政治,不講原則的人。恰恰相反,他一生中有許多事跡表明了他有他的政治理想和抱負。他更堅持作為一個科學家的鮮明品格的實事求是原則。
張衡的政治抱負也很簡單,就是8個字:佐國理民,立德立功。而佐國理民的具體目標和方法則是改革時弊,加強禮制,剔除奸佞,鞏固中央。
在張衡的時代正是政治日漸腐敗,宦官逐漸在和外戚的斗爭中權力越來越大,而地方豪強也趁中央衰落之際猖獗起來,他們一起對人民的剝削壓榨越加殘酷。對這些腐敗黑暗現象張衡都有過抗爭。他曾向順帝上書,諷示近世宦官為禍,要皇帝“惟所以稽古率舊,勿令刑德八柄不由天子”,要求皇帝“恩從上下,事依禮制”。對選拔人才的方法他也提出建議加以改革。在河間相任期時他還積極進行了抑制豪強的斗爭。當時朝廷腐敗,像張衡那樣個人的斗爭已無濟于事。就在他上書要皇帝警惕宦官為禍不久,順帝卻又下詔特許受封為列侯的宦官可以收養義子,繼承爵位,使宦官獲得了和貴族世家同樣的世襲特權!張衡明白了,他的反宦官斗爭已沒有意義。所以,后來順帝問他:當今天下所憎恨的是什么人?這時,在宦官們環視之下,他已無話可說,只好“詭對而出”。由此,他思想里充滿了矛盾和痛苦。他晚年的詩賦里大量反映了這種情緒。后人把他的《四愁詩》和偉大詩人屈原的《離騷》相比,這并不是沒有理由的。
由于黑暗勢力的強大,張衡晚年有消極避世的思想,因而有《歸田賦》之作。這是封建制度下的時代悲劇,不足以減損張衡這位偉大科學家為人民所建立的豐功偉績。他在詩中開始指摘“天道之微昧”,表露出對統治者的失望;他仍然諷刺熱衷利祿的人,說他們是“貪餌吞鉤”。這些都說明,張衡的是非觀念仍然是十分清晰的。
已故的中國科學院院長郭沫若曾為張衡墓碑題詞道:“如此全面發展之人物,在世界史中亦所罕見。萬祀千齡,令人景仰。”這是當代中國人民的共同心聲!