与伽利略、哥白尼齐名的张衡

在世界自然科学史上，中国有一位国际上公认的能与哥白尼和伽利略齐名的科学家，他的名字叫张衡。

张衡，是世界十大文化名人之一。他多才多艺，是我国古代伟大的科学家、发明家、文学家、史学家和画家。他的才能世所公认。

张衡（78～139年），字平子，河南省南阳县石桥镇人，出生于一个官僚家庭。他的祖父张堪曾做过多年的太守，但为官清廉，没有什么财产留下，再加上他父亲早死，所以家境比较清贫。

张衡从小就天资聪敏，好学深思。他不仅熟读儒家经典，而且还花了很多时间去读司马相如和扬雄等人的赋，表现出对文学的强烈兴趣。

青年时代的张衡，已经不再满足于闭门读书，他渴望游历，多接触实际，从而开阔眼界，增长见识。94年，16岁的张衡远游三辅。他在游览名山大川的时候，不忘考察古迹，采访民情，调查市井交通等等。此行不仅大大增长了见识，而且为他后来创作《二京赋》积累了大量的素材。

▲ 地动仪模型

地动仪由青铜铸成，直径8尺，形状像一个酒樽。里面设计精巧，主要有竖立在仪体正中的“都柱”和“都柱”周围同仪体连接的“八道”，它们分别处于东、西、南、北、东南、东北、西南、西北等8个方向上。外面相应设置8条口含钢球的龙，下面对应8只张口向上的蟾蜍。一旦发生地震，触动机关，钢珠即落入蟾蜍口中发出声响。人们就可以知道地震的时间和方位了。

离开三辅，张衡来到京都洛阳。在洛阳求学的五六年里，张衡结识了一批青年才俊，如经学大师马融、政论家王符以及科学家崔瑗等。在此期间，张衡写了《定情赋》、《七辩》等文学作品，名噪一时。随后，他接受南阳太守鲍德的邀请，担任掌管文书的主簿官。

在工作闲暇之余，张衡创作了著名的《二京赋》，轰动一时。任职9年后，张衡回到家中，开始研读扬雄的《太玄经》。这是一部研究宇宙现象的哲学著作。通过研究《太玄经》，张衡的兴趣从文学创作转向宇宙哲学的探索，经过不懈努力，他最终在天文历算方面取得了巨大的成就。

▲ 候风地动仪内部结构示意图（俯视）

111年，张衡被征召做了郎中，后来又做过太史令为人耿直，升迁很慢。他次出任太史令，先后长年之久。太史令的工作，张衡在天文历算方面作出了杰出的贡献。

▲ 张衡像

在距今1700多年前，中国杰出的天文学家张衡发明了测定地震方位的仪器，这无疑是一项伟大的创举。张衡在洛阳制造出的外形似酒樽的候风地动仪，是世界上第一台地震仪。“候风”据考应是测候之意，与地动相连，实指测震的功能。候风地动仪未能保存下来，据史学家推测遗失于战乱。候风地动仪的原理实质上是惯性运动定律。西方直到17世纪，惯性运动定律才被牛顿发现。

后来，张衡因弹劾奸佞不成，被迫到河间任太守。在职期间，他打击豪强，颇有作为。138年，张衡被调回京师，出任尚书。此时东汉政权已越来越腐败，张衡感觉回天乏力，于139年，在悲愤与绝望中死去。

张衡最杰出的成就主要在天文学方面。他留下了两部天文名著《灵宪》和《浑天仪图注》，里面记载了他在历法、天文仪器和宇宙理论等诸多方面的研究发明。他还亲自创制了著名的浑天仪和地动仪。

张衡对于地震的观测和研究，使他成为世界科技史上制作并利用仪器来观测和记录地震的第一人。138年，他制造的候风地动仪曾准确测出远在甘肃临洮一带发生的一次地震，使朝野“皆服其妙”。

张衡在实际的天文观测中，还做了许多卓有成效的工作。如在恒星的观测方面，他区分和命名了444个星官、2500颗恒星。

张衡还制造了许多奇巧的器物，如指南车和能在空中飞的木鸟等等，可惜都已经失传了。他还计算出圆周率是3.1622，虽然现在看来不准确，但在当时还是十分难得的。

张衡以及他的天文学成就，谱写了东汉科学史绚烂的华章，也构筑了我国古代天文学史上一座熠熠生辉的丰碑。