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誰有天文學家張衡的資料?

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發明地動儀

誰有天文學家張衡的資料?

地動儀結構

公元132年(陽嘉元年),張衡在太史令任上發明了最早的地動儀,稱爲候風地動儀。據《後漢書·張衡傳》記載:地動儀用精銅鑄成,圓徑八尺,頂蓋突起,形如酒樽,用篆文山龜鳥獸的形象裝飾。中有大柱,傍行八道,安關閉發動之機。它有八個方位,每個方位上均有一條口含銅珠的龍,在每條龍的下方都有一隻蟾蜍與其對應。任何一方如有地震發生,該方向龍口所含銅珠即落人蟾蜍口中,由此便可測出發生地震的方向。經過試驗,與所設制,符合如神,自從有書籍記載以來,是沒有過的。曾經一龍機發,地不覺動,雒陽的學者都責怪不足信,幾天之後,送信人來了,果然在隴西地發生地震,衆人於是都服其神妙。自此之後,朝廷就令史官記載地動發生的地方。[14]

關於地動儀的結構,流行的有兩個版本:王振鐸模型,即“都柱”是一個類似倒置酒瓶狀的圓柱體,控制龍口的機關在“都柱”周圍。這一種模型已被基本否定。 另一種模型由地震局馮銳提出,即“都柱”是懸垂擺(見袁宏《後漢紀》),擺下方有一個小球,球位於“米”字形滑道交匯處(即《後漢書·張衡傳》中所說的“關”),地震時,“都柱”撥動小球,小球擊發控制龍口的機關,使龍口張開。另外,馮銳模型還把蟾蜍由面向樽體改爲背向樽體並充當儀器的腳。該模型經模擬測試,結果與歷史記載吻合。

世界上地震頻繁,但真正能用儀器來觀測地震,在國外,是19世紀以後的事。候風地動儀是世界上的地震儀之祖。雖然它的功能尚只限於測知震中的大概方位,但它卻超越了世界科技的發展約1800年。

渾天儀

張衡在西漢耿壽昌發明的渾天儀的'基礎上,根據自己的渾天說,創制了一個比以前都精確、全面得多的“渾天儀”。[15]

漏水轉渾天儀是一種水運渾象。用一個直徑四尺多的銅球,球上刻有二十八宿、中外星官以及黃赤道、南北極、二十四節氣、恆顯圈、恆隱圈等,成一渾象,再用一套轉動機械,把渾象和漏壺結合起來。以漏壺流水控制渾象,使它與天球同步轉動,以顯示星空的週日視運動,如恆星的出沒和中天等。它還有一個附屬機構即瑞輪冥菜,是一種機械日曆,由傳動裝置和渾象相連,從每月初一起,每天生一葉片;月半後每天落一葉片。它所用的兩級漏壺是現今所知最早的關於兩級漏壺的記載。

張衡在創作了渾天儀之後曾寫過一篇文章。此文全文已佚。只是在樑代劉昭注《後漢書·律曆志》時作了大段引述而使之傳世。劉昭注中把這段文字標題爲《張衡渾儀》。稱之爲“渾儀”可能是劉昭所作的一種簡化。在古代,儀器的定名並不嚴格。雖然後世將“渾儀”一詞規範爲專指觀測儀器,但在隋、唐以前,“渾儀”也可用於表演儀器。

瑞輪莢

瑞輪莢是張衡別出心裁創造的自動日曆,它模仿神話中奇樹蓂莢的特徵,靠流水作用,從每月初一開始,一天出現一片葉子,到滿月出齊15片,然後每天再收起一片,到月末爲止,循環開合。這個神話曲折地反映了堯帝時天文曆法的進步。張衡的機械裝置就是在這個神話的啓發下發明的。聽謂“隨月盈虛,依歷開落”,其作用就相當於現今鐘錶中的日期顯示。