中国古代天文学家张衡的资料

中国古代天文学家张衡的资料 中国古代天文学家:张衡 张衡(78-139)，字平子，南阳西鄂(今河南南阳县石桥镇)人。他是我国东汉时期伟大的天文学家，为我国天文学的发展作出了不可磨灭的贡献;在数学、地理、绘画和文学等方面，张衡也表现出了非凡的才能和广博的学识。 张衡是东汉中期浑天说的代表人物之一;他指出月球本身并不发光，月光其实是日光的反射;他还正确地解释了月食的成因，并且认识到宇宙的无限性和行星运动的快慢与距离 地球远近的关系。 张衡观测记录了两千五百颗恒星，创制了世界上第一架能比较准确地表演天象的漏水转浑天仪，第一架测试地震的仪器——候风地动仪，还制造出了指南车、自动记里鼓车、飞行数里的木鸟等等。 张衡共著有科学、哲学、和文学著作三十二篇，其中天文著作有《灵宪》和《灵宪图》等。 为了纪念张衡的功绩，人们将月球背面的一环形山命名为“张衡环形山”， “张衡小行星”。 将小行星1802命名为 20世纪中国著名文学家、历史学家郭沫若对张衡的评价是:“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。” 我国天文学发展的历史是悠久的。到汉代已有盖天、宣夜和浑天等学派。盖天说认为，天如盖，盖心是北极，天盖左旋，日月星辰右转。宣夜说认为天无定形，日月星辰“自然浮生虚空之中”，并不附着于“天体”之上。浑天说认为天如蛋壳，地如蛋黄，天地乘气而立，载水而行。宣夜说后来不幸失传了，盖天、浑天两说并行，竞相争鸣，比较科学的浑天说渐占上风。同时，观测天象的仪器也不断出现，如武帝时洛下闳制造了浑天仪，宣帝时耿寿昌又造了浑天仪，和帝时崔瑗的老师贾逵更制造了黄道铜仪。 张衡继承和发展了前人的成果。任太史令后，他更加勤奋地“研核阴阳”，终于“妙尽璇玑之正”。元初四年(公元117年)，一件成就空前的铜铸浑天仪，被张衡造了出来。 浑天仪主体是几层均可运转的圆圈，最外层周长一丈四尺六寸。各层分别刻着内、外规，南、北极、黄、赤道，二十四节气，二十八列宿，还有“中”、“外”星辰和日、月、五纬等等天象。仪上附着两个漏壶，壶底有孔，滴水推动圆圈，圆圈按着刻度慢慢转动。于是乎各种天文现象便赫然展现在人们眼前。这件仪器被安放在灵台大殿的密室之中。夜里，室内观仪人员把某时某刻出现的天象及时给灵台上的观天人员，结果是仪上、天上所现完全相符。 铜仪的两侧附有玉虬(龙)各一，吐水入壶，左为夜，右为昼。壶上分别立着金铜仙人和胥徒，“皆以左手抱箭，右手指刻，以别天时早晚”。更有妙者:台阶下还有内装机关与两壶相联的瑞轮、荚，靠着滴水的推动，依照月亮出入圆缺的变化，不停地旋转开合，表示着朔、望、弦、晦等日期，有如活动日历一般， 可见这件浑天仪及其附器，与近世的假天仪有许多相似之处。在此仪诞生的前一年，张衡先用竹篾制成一个模型，名曰“小浑”，进行了一系列的试验和校正，然后才铸作大仪。浑天仪是张衡血汗的结晶。他接着写了《浑天仪图注》和《漏水转浑天仪注》两本说明书，又撰成《灵宪》一部，绘制《灵宪图》一份。在这些著作中，张衡比较系统地阐述了自己的天文学理论，反映了他的朴素唯物主义的自然观。他认为宇宙是无限的，天体的运行是有规律的;月光是日光的反射，月蚀起因于地遮日光，月绕地行且有升降。他认识到太阳运行(应是地球公转)的某些规律，正确解释了冬季夜长、夏季夜短和春分、秋分昼夜等时的起因。他指出在中原可以见到的星有2500个，与今人所知略近。他经过对某些天体运转情况的观测，得出一周天为三百六十五度又四分度之一的，与近世所测地球绕日一周历时365天5小时48分46秒的数值相差无几。 由于研究天文、律历和制作仪器，张衡对数学的研究相应地加强了。在制成浑天仪后，他写成了《算罔论》，要“网络天地而算之”。他用“渐进分数”之法，算出圆周率为十的平方根，为3.16强。这比《周髀》所记载的π=3的数值大大进了一步。直到五-七个世纪以后，印度和阿拉伯的数学家才得出这个数值。 建光元年(公元121年)，张衡转任公车司马令，总领天下征诏之事。他没有被繁杂的公务所淹没，举足走进物理学和机械制造学的领域之中，并且取得了许多惊人的成就。他成了当时首屈一指的机械制造专家，被人呼为“木圣”，所造器物之精妙，无与伦比。他运用差动齿轮原理，造出了指南车和记里鼓车。他还精心制造出一只木鸟，“假以羽翮，腹中施机，能飞数里”，这简直是当时世上绝无仅有的一架木制“飞机”!可惜其实物和详细造法，也像他的许多杰作一样，后来大多失传了。 张衡还制造出一种测影仪器——土圭，用来研究天文、地理。他绘制成一幅《地形图》，一直流传到唐朝。他善画山水、动物，与赵歧、刘褒、蔡邕(文姬之父)同为东汉四大画家。他对音乐舞蹈等艺术也有精深研究。如在《观舞赋》里，他曾这样巧妙地形容舞蹈演员的舞技:“连翩络绎，乍续乍绝，裾似飞鸾，袖如回雪”。 无限宇宙思想 “八极之维，经二亿三万二千三百里，……过此而往者，未知或知也。” “宇之表无极，宙之端无穷”。 ——张衡《灵宪》 什么是“宇”,什么是“宙”,战国时期著名政治家商鞅的老师尸佼就下过一个严格的定义:“四方上下曰宇，往古来今曰宙”。也就是说，宇指空间，宙指时间。关于宇宙是否有边界的问题，我国自唐宋以后一直争论得很激烈。其中有一些人曾经发表过很有科学思想的精辟见解。但是，这些论述大都只是从哲学上的推理，很少涉及到天文学的本身。张衡作为一位伟大的天文学家，他曾经从天文学的角度论述了宇宙的无限性。在这个意义上说，要比仅从哲学概念上所作的推想更为深刻，所以也就更有价值。 在张衡看来，天是有边界的。天究竟是什么形质的东西,在《灵宪》中虽然没有明确的说明，但是可以推想得出来的。元气形成了天，其精气形成了日月 众星。因此，除掉星体和元气之外，天上是没有其他东西的。张衡所认为的天，只是相对位置固定不变的众恒星所构成的天穹。恒星之间并没有什么固定的联系，更不是都固定在一个固体球壳上，众恒星所包围的天球，就是天的边界。日月五星等巡行的天体，则在各自的轨道上在天球以内运动。天球的外面是没有天体的，究竟还存在什么东西,这是不知道的，所以说“过此而往者，未知或知也”。这就是说，宇宙和天地并不是一回事，天地是有大小的，宇宙则无边际，天地只是宇宙的一部分，天地之外的部分，仅仅是看不到而已。所以，张衡又进一步补充说:“宇之表无极，宙之端无穷”。宇宙不但在空间上是无限的，而且在时间上也是无穷的。这是一个十分卓越的见解，是十分光辉的科学辩证思想。张衡的宇宙无限思想同马克思主义在宇宙问题上的认识是完全一致的。张衡认为的实际天球是虚空中分布着众多天体，它们可以自由运动，而在同一时代，西方人却没有这种区分。在西方，古希腊哲学家亚里士多德在公元前四世纪就提出:真实的宇宙结构象是一个透明的大水晶球，星辰都镶嵌在这个水晶球上。这种认识为公元2世纪时的托勒密所继承。张衡的无限宇宙思想，比水晶球认识要进步得多。 精仪揭天地 科圣著千秋 慈 严 济 张衡(公元78—139年)，字平子，南阳西鄂人(今河南省南阳市石桥镇夏村)，曾任尚书和河间相等职。他“天资氵睿哲，敏而好学，如川之逝，不舍昼夜。道德漫流，文章云浮，数术穷天地，制作侔造化，奇技伟艺，磊落焕炳。”他“不患位之不尊，而患德之不崇;不耻禄之不伙，而耻智之不博。”是我国东汉时期伟大的科学家、文学家、发明家和政治家，在世界科学文化史上树起了一座巍巍丰碑。 在地震学方面，他发明创造了“地动仪”(公元132年)，是世界上第一架测定地震及方位的仪器，比欧洲早1700多年。在天文学方面，他发明创造了“浑天仪”(公元117年)，是世界上第一台用水力推动的大型观察星象的天文仪器，著有《浑天仪图注》和《灵宪》等书，画出了完备的星象图，提出了“月光生于日之所照”的科学论断。在文学方面，他是我国文学史上一颗光辉灿烂的明星。名著《东京赋》和《西京赋》，合称《二京赋》，描写了东汉时期长安和洛阳的繁华景象，讽刺了官僚贵族荒淫无耻的寄生生活。《南都赋》生动地描绘了当时南阳郡的社会面貌、人民生活和民间风俗。此外还著有《定情赋》、《同声歌》、《思玄赋》、《归田赋》、《四愁诗》等30余篇。在地理学方面，他绘制有完备的地形图，并研制出了“记里鼓车”、“指南针”等。在数学方面，他著有《算罔论》，并计算出圆周率的值在3.1466和3.1622之间。这和今天大家知道的圆周率虽稍有误差，但在1800多年前就能有这样精确的计算，不能不使人们感到惊叹。他的这一成果比欧洲早1300多年;在气象学方面，他制造出了“候风仪”，是一种预测风力、风向的仪器，比西方的风信鸡早1000多年;在机械学方面，他制造的“独飞木雕”是世界上最早的飞行器，还制造有土圭(日影器)、活动日历等;在艺术方面，他居东汉时期著名的六大画家之首。张衡在科学技术、文学艺术等方面所做出的杰出贡献，不仅是中华民族的光荣和骄傲，也是留给整个人类历史的宝贵财富。 张衡不愧是世界上光彩夺目的科学和文学的双子星。1956年10月，中国科学院院长郭沫若曾题词道:“如此全面发展之人物，在世界史中亦所罕见。” 张衡年谱 张衡，字平子，世为南阳著姓。祖父堪，字君游，少治《梁丘易》，光武时，为蜀郡太守，拜骑都尉，后拜渔阳太守，卒后妻子贫困。衡父无闻。 公元78年(东汉章帝建初三年)——1岁张衡生于南阳西鄂(今河南省南阳市卧龙区石桥镇夏村)其好友崔瑗生，与衡同年。 79年(章帝建初四年)——2岁马融生(79——166)。班固编成《白虎通义》。 80年(章帝建初五年)——3岁马严徵拜大中大夫，迁将作大匠。 81年(章帝建初六年)——4岁五符或生是年。六月鲍昱卒。 82年(章帝建初七年)——5岁 班固《汉书》成。 83年(章帝建初八年)——6岁诏诸儒从贾逵受《左氏》、《谷梁春秋》、《古文尚书》、《毛诗》。郑众卒。 84年(章帝元和元年)——7岁 荀淑生(84——149)。八月章帝东 巡狩至沛，使祠桓谭冢。 85年(章帝元和二年)——8岁 二月诏颁编诉，李梵等所作《四分历》。 86年(章帝元和三年)——9岁 10岁 87年(章帝章和元年)—— 88年(章帝章和二年)——11岁 89年(和帝永元元年)——12岁七月窦宪大破北匈奴，勒铭燕然山。鲍德居黄门侍郎。陈宠出为太山太守。 90年(和帝永元二年)——13岁《论衡》的作者王充卒。班超击破月氏。 91年(和帝永元三年)——14岁 胡广生。贾逵为左中郎将。 92年四月十八日京师地震。六月十九日郡国十三地震。陈宠为大司农。崔瑗之父崔马因卒。 93年(和帝永元五年)——16岁李固生(93——146)。 94年(和帝永元六年)——17岁当在三辅,九月吕盖为光禄勋。陈宠迁廷尉。 95年 18岁 游三辅，作《温泉赋》。入京师，观太字，遂通《五经》，贯《六艺》。 举孝廉，不行。辟公府不就。崔瑗至京师。九月二十五日京师地震。 年(和帝永元八年)——19岁当在京师2年。结识马融、王符、窦章、崔瑗。作《七辩》。始草《二京赋》。 97年(和帝永元九年) ——20岁当在京师3年。徐稚生(97——168)。光禄勋吕盖为司徒。三月初十陇西地震。上方令蔡伦监作秘剑。班超在西域派甘英访问大秦(罗马)，被安息所阻。 98年(和帝永元十年)——21岁当在京师4年。 马严卒(17——98)。 99年(和帝永元十一年)——22岁当在京师5年。作《定情赋》。 100年(和帝永元十二年)——23岁鲍德为南阳太守，衡为鲍德主簿。作《同声歌》。吕盖奏劾张酉甫。许慎作《说文解字》。 101年(和帝永元十三年)——24岁为鲍德主簿2年。作《扇赋》。司徒吕盖罢。 102年(和帝永元十四年)——25岁当为鲍德主簿3年。司徒吕盖卒，作《司徒吕公诔》。 103年(和帝永元十五年)——26岁当为鲍德主簿4年。作《绶笥铭》。九月和帝南巡，至云梦。 104年(和帝永元十六年)——27岁当为鲍德主簿5年。十月，陈宠拜司空。陈实生(104——187)年84岁。以兖、豫、徐、冀四州连年多雨伤稼，禁沽酒。 105年(和帝元兴元年)——28岁当为鲍德主簿6年。宦官尚方令蔡伦改进造纸术，制成“蔡候纸”。五月二十一日扶风雍地震。十二月和帝崩，幼子隆仅百日，继位为殇帝。 106年(殇帝延平元年)——29岁当为鲍德主簿7年。四月司空陈宠卒。作《司空陈公诔》。夏，郡国三十七雨水;秋、冬又多处大水。罢鱼龙曼延戏。八月殇帝死，立清河王之子刘祜为安帝。 30岁当为鲍德主簿8年。作《二京赋》。 107年(安帝永初元年)—— 作《南阳文学儒林书赞》。是年郡国十八地震。 108年(安帝永初二年)——31岁当为鲍德主簿9年。南阳太守鲍德 是年，京师及郡国四十大水、大风、雨雹。郡国十拜大司农，衡回籍读书。 二地震。十一月邓骘拜大将军。邓骘召马融为舍人，融不就。 109年(安帝永初三年)——32岁当在家读书2年。大将军邓骘累召，不应。扶风窦章避羌乱，家于外黄。李膺生。 110年(安帝永初四年)——33岁，积累学识。刘珍请衡参论东观，不果。作《南都赋》。马融应邓骘召，拜校书郎中，诣东观典校秘书。三月初九郡国四地震。九月初三益卅郡地震。 111年(安帝永初五年)——34岁 当在家读书末年。 拜郎中。研究《太玄》。有《与崔瑗书》。作《太玄注》。作《玄图》。 大司农鲍德卒，衡作《大司农鲍德诔》。正月初七郡国十地震。 112年(安帝永初六年)——35岁居郎中2年。同刘珍参议汉家礼仪，未定而迁。 113年(安帝永初七年)——36岁居郎中3年。 114年(安帝元初五年)——37岁 奉孝廉，迁尚书侍郎。研究天文、阴阳、历、算。为《黄帝飞鸟历》。正月诏禀三辅并、凉六郡流冗贫人。六月二十八日河东地陷。是年郡国十五地震。 115年(安帝元初二年)——38岁 再迁太史令。作地形图，为后汉六画家之首。河南及郡国十九蝗，时蝗灾已连续七年。十一月初九郡国大地震。 116年(安帝元初三年)——39岁 居太史令二年。研核阴阳，妙尽璇玑之正。作小浑。马融上《广成颂》。二月郡国十地震。 117年(安帝元初四年)——40岁居太史令3年。造浑天仪。以漏水转之于室内，与天相应，若合符。作《浑天仪图注》、《漏水转浑天仪注》。刘珍等亻谁校《汉家法》。 胡广举孝廉。是年郡国十三地震。 118年(安帝元初五年)——41岁居太史令4年。著《灵宪》，作《灵宪图》。是年郡国十四地震。 119年(安帝元初六年)——42岁居太史令5年。著《算罔论》。十二月初一，日有食之，郡国八地震。 120年(安帝永宁元年)——43岁居太史令6年。刘珍、刘马余受诏作建武以来《名臣传》。崔瑗辟度辽将军邓遵府。是年京师及郡国三十三大水，郡国二十三地震。 121年(安帝建光元年)——44岁为太史令，转公车司马令。有《与特进书》。是年五月特进邓骘自杀。五月崔瑗自邓遵府免归。是年九月二十日许冲上《说文解字表》。各上封事陈得失。遣光禄大夫案行，赐死者钱，人2千。除今年田租。其被灾甚者，勿收口赋。 122年(安帝延光元年)——45岁居公车司马令2年。黄宪卒。九月初七郡国二十七地震。 123年 (安帝延光二年)----46岁居公车司马令3年同周兴议历。崔瑗辟车骑将军闫显府。以杨震为太尉。 124年(安帝延光三年)——47岁居公车司马令4年。二月从安帝东巡狩，祠孔子。衡作《东巡诰》。作《舞赋》。作《羽猎赋》。马融上《东 崔瑗为安帝废太子事说陈禅。 巡颂》。 125年(安帝延光四年)——48岁居公车司马令5年。三月朔日蚀，有《日蚀上表》。十一月初四京师及郡国十六地震。 49岁居公车司马令末年。复转为太史令。 126年(顺帝永建元年)—— 为去冬大疫上顺帝封事。作《应间》。李因天变上书顺帝。十一月初四京师、郡国十八地震。 127年(顺帝永建二年)——50岁复居太史令2年。作《鸿赋》。七月五日郑玄生(127——200)。 128年(顺帝永建三年)——51岁复居太史令3年。正月二十五日诏勿收汉阳今年田租、口赋。夏四月初四，遣光禄大夫案行汉阳及河内、魏郡、陈留、东郡、禀贷贫人。 129年(顺帝永建四年)——52岁 复居太史令4年。作《羽猎赋》。大水，左雄上疏推校灾异。 130年(顺帝永建五年)——53岁复居太史令5年。《上陈事疏》。马续拜护羌都尉。 131年(顺帝永建六年)——54岁复居太史令6年。九月缮起太学，凡240房，共1850室。 132年(顺帝阳嘉元年)——55岁 复居太史令7年。七月造候风地动仪，以精铜铸成。作《侯风地动仪图注》。上《论举贡疏》。 133年(顺帝阳嘉二年)——56岁复居太史令8年。衡作《阳嘉二年京师地震对策》。 尚书令左雄举马融、张衡等，李固对策第一，拜议郎。上《请禁绝图谶疏》。 迁侍中，上《论贡举疏》。 蔡邕生(133——192)。 134年(顺帝阳嘉三年)——57岁居侍中2年。上疏请专事东观，收检遗文。并上《表求合正三史》。条上司马迁，班固所叙与典籍不合者十余事。 135年(顺帝阳嘉四年)——58岁居侍中3年。作《思玄赋》。著《周官训诂》。 欲补易说彖象，未就。崔瑗辞大将军梁商辟，岁中举茂才。商以李固为从事中郎。十二月三十日(136年2月18日)京师地震。 136年(顺帝永和元年)——59岁居侍中末年，出为河间相。作《怨篇》。 马续迁度辽将军。 137年(顺帝永和二年)——60岁居河间相2年。作《四愁诗》、《髑髅赋》、《冢赋》。 138年(顺帝永和三年)——61岁居河间相3年。二月作《归田赋》。上书乞骸骨。徵拜尚书。左雄卒。候风地动仪尝一龙机发，而地不觉动，京师学者咸怪其无徵，后数日驿至，果地震陇西，于是皆服其妙。自此以后，乃令史官记地动所从方起。二月十六日太白犯荧惑。一家皆被害，为收敛之。除今年田租，尤其者勿收口赋。 139年(顺帝永和四年)——62岁居尚书卒，葬于西鄂。 闰四月初八京都地震。