张衡及其天文学上的成就
张衡(公元78年~139年),字平子,南阳人。他学识渊博,又十分精通数学,著有《算罔论》。但张衡最大的科学贡献,是在天文学方面。他总结前人在天文学上的成就,创制了浑天仪、候风仪和地动仪。
浑天仪是用水力转动的一个浑象(即现在的天体仪),用铜铸成,球面上标出黄道、赤道、南极、北极,还刻上二十八宿及其它星座。使漏壶滴水转动浑象,每天有规律地回转一周,在室内观察星体的出没,和实际完全一样。
浑天仪制成后,张衡又著《浑天仪图注》,解释浑天仪的制造原理和使用方法。他还写了一部专门的天文著作,叫作《灵宪》,讲述天体现象。他主张浑天说,认为天地都是圆的,天在外,像鸡蛋壳,地在内,像鸡蛋黄。这种说法虽不完全正确,但比当时流行的天圆地方的盖天说要进步。另外,《灵宪》还记载了星座和微星数量,并正确地解释了日蚀月蚀的原因。
张衡制作的候风仪不见著录,可能是一种预测大风的仪器。他所制作的地动仪,则是世界上第一台测定地震的仪器。地动仪用精铜制成,圆径八尺,状如酒樽;中有立柱,连着八个方向的机械;外面有八个龙头,口衔铜丸;下有八个蟾蜍,口向上张。当哪个方向出现了地震,那个方向的龙口就吐出铜丸,落在蟾蜍口内,发出清脆的声音,看守仪器的人就可以知道发生地震的方向,能推测出震源的距离。