古代科学家张衡发明了什么
张衡是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,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。一起来看看张衡发明了什么,欢迎阅读!
张衡制造地动仪
汉章帝在位的时期,东汉的政治比较稳定。到汉章帝一死,继承皇位的汉和帝才十岁,窦太后临朝执政,让他的哥哥窦宪掌握了朝政大权,东汉王朝就开始走下坡路了。
在这个时期,出了一位著名的科学家张衡。
张衡是南阳人。十七岁那年,他离开家乡,先后到了长安和洛阳,在太学里用功读书。当时洛阳和长安都是很繁华的城市,城里的王公贵族过的是骄奢淫逸的生活。张衡对这些都看不惯。他写了两篇文学作品《西京赋》和《东京赋》(西京就是长安,东京就是洛阳),讽刺这种现象。据说他为了写这两篇作品,经过深思熟虑,反复修改,前后一共花了十年工夫,可见他研究学问的精神是很认真严肃的。
但是张衡的特长还不是文学,他特别爱好数学和天文研究。朝廷听说张衡是个有学问的人,召他到京里做官,先是在宫里做郎中,后来,担任了太史令,叫他负责观察天文。这个工作正好符合他研究的兴趣。
经过他的观察研究,他断定地球是圆的,月亮是借太阳的照射才反射出光来。他还认为天好像鸡蛋壳,包在地的外面;地好像鸡蛋黄,在天的中间。这种学说虽然不完全精确,但在一千八百多年以前,能说出这种科学的见解来,不能不使后来的天文学家钦佩。
不光是这样,张衡还用铜制造了一种测量天文的仪器,叫做“浑天仪”。上面刻着日月星辰等天文的现象。他设法利用水力来转动这种仪器。据说什么星从东方升起来,什么星向西方落下去,都能在浑天仪上看得清清楚楚。
那个时期,经常发生地震。有时候一年一次,也有一年两次。发生了一次大地震,就影响到好几十个郡,城墙、房屋发生倒坍,还死伤了许多人畜。
当时的封建帝王和一般人都把地震看作是不吉利的征兆,有的还趁机宣传迷信、欺骗人民。
但是,张衡却不信神,不信邪,他对记录下来的地震现象经过细心的考察和试验,发明了一个测报地震的仪器,叫做“地动仪”。
地动仪是用青铜制造的,形状有点像一个酒坛,四围刻铸着八条龙,龙头向八个方向伸着。每条龙的嘴里含了一颗小铜球:龙头下面,蹲了一个铜制的蛤蟆,对准龙嘴张着嘴。哪个方向发生了地震,朝着那个方向的龙嘴就会自动张开来,把铜球吐出。铜球掉在蛤蟆的嘴里,发出响亮的声音,就给人发出地震的警报。
公元138年2月的一天,张衡的地动仪正对西方的龙嘴突然张开来,吐出了铜球。按照张衡的设计,这就是报告西部发生了地震。
可是,那一天洛阳一点也没有地震的迹象,也没有听说附近有哪儿发生了地震。因此,大伙儿议论纷纷,都说张衡的地动仪是骗人的玩意儿,甚至有人说他有意造谣生事。
过了几天,有人骑着快马来向朝廷报告,离洛阳一千多里的金城、陇西一带发生了大地震,连山都有崩塌下来的。大伙儿这才信服。
可是在那个时候,朝廷掌权的全是宦官或是外戚,像张衡这样有才能的人不但不被重用,反而被打击排挤。张衡做侍中的时候,因为与皇帝接近,宦官怕张衡在皇帝面前揭他们的短,就在皇帝面前讲张衡很多坏话。他被调出了京城,到河间去当国相。
张衡在他六十一岁那年病死。他在我国科学史上留下了光辉的业绩。
张衡其他方面的成就
张衡曾被唐代人看作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。
他当过太史令,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。这些上书均无下文。
他还研究文字训诂的学问,著有《周官训诂》一书。当时崔瑗评价说:广大学者都对它提不出异议来。
他又是个大文学家,他的《二京赋》曾花了10年的创作功夫,可见其创作态度的严肃。这篇赋不但文辞优美,脍炙人口,而且其中讽刺批评了当时统治集团的奢侈生活,其思想性也是比较高的。他在河间相任期时创作的《四愁诗》受到文学史家郑振铎先生的高度评价,称之为“不易得见的杰作”。他的《思玄赋》中有大段文字描述自己升上了天空,遨游于众星之间,可说是一篇优雅的科学幻想诗。除了上述诸文外,遗留至今的还有《温泉赋》、《归田赋》等20多篇,都是辞、义俱佳的力作。
张衡虽然在年轻时就已才闻于世,但他却从无骄傲之心,他的性格从容淡静,不好交接俗人,也不追求名利。大邓骘是当时炙手可热的权势人物,多次召他,他都不去。后来他当了官,显然因为这种性格,使他很长时间不得升迁。他对此毫不在意,而是孜孜于钻研科学技术。大概是为了回答好心人的劝慰,他写了《应闲》一文以表明自己的志向。文中说到,有的人劝他不要去钻研那些难而无用的技术,应该“卑体屈己,美言”以求多福。他回答说:“君子不患位之不尊,而患德之不崇;不耻禄之不厚,而耻知之不博。”这二句掷地有声的话,表明了他不慕势利而追求德智的高尚情操。他认为能不能得到高位是由命运决定的。这种想法现代人当然会目之为唯心主义。但张衡的落脚点却是在于认为对高位“求之无益”,智者是不去追求它的。反之,叫他去“卑体屈己”以求升官,他说这是“贪夫之所为”,自己是羞于为此的。他特别还回答了学技术的问题,说是你们认为这些技术无用,我却唯恐高明的人不教我。这里充分表达出张衡作为一个科学家渴求知识、敢于和鄙弃知识的社会愚昧思想作斗争的崇高精神。
张衡虽然淡于名利,却不是一味清高,不问政治,不讲原则的人。恰恰相反,他一生中有许多事迹表明了他有他的政治理想和抱负。他更坚持作为一个科学家的鲜明品格的实事求是原则。
张衡的政治抱负也很简单,就是8个字:佐国理民,立德立功。而佐国理民的具体目标和方法则是改革时弊,加强礼制,剔除奸佞,巩固中央。
在张衡的时代正是政治日渐腐败,宦官逐渐在和外戚的斗争中权力越来越大,而地方豪强也趁中央衰落之际猖獗起来,他们一起对人民的剥削压榨越加残酷。对这些腐败黑暗现象张衡都有过抗争。他曾向顺帝上书,讽示近世宦官为祸,要皇帝“惟所以稽古率旧,勿令刑德八柄不由天子”,要求皇帝“恩从上下,事依礼制”。对选拔人才的方法他也提出建议加以改革。在河间相任期时他还积极进行了抑制豪强的斗争。当时朝廷腐败,像张衡那样个人的斗争已无济于事。就在他上书要皇帝警惕宦官为祸不久,顺帝却又下诏特许受封为列侯的宦官可以收养义子,继承爵位,使宦官获得了和贵族世家同样的世袭特权!张衡明白了,他的反宦官斗争已没有意义。所以,后来顺帝问他:当今天下所憎恨的是什么人?这时,在宦官们环视之下,他已无话可说,只好“诡对而出”。由此,他思想里充满了矛盾和痛苦。他晚年的诗赋里大量反映了这种情绪。后人把他的《四愁诗》和伟大诗人屈原的《离骚》相比,这并不是没有理由的。
由于黑暗势力的强大,张衡晚年有消极避世的思想,因而有《归田赋》之作。这是封建制度下的时代悲剧,不足以减损张衡这位伟大科学家为人民所建立的丰功伟绩。他在诗中开始指摘“天道之微昧”,表露出对统治者的失望;他仍然讽刺热衷利禄的人,说他们是“贪饵吞钩”。这些都说明,张衡的是非观念仍然是十分清晰的。
已故的中国科学院院长郭沫若曾为张衡墓碑题词道:“如此全面发展之人物,在世界史中亦所罕见。万祀千龄,令人景仰。”这是当代中国人民的共同心声!