张衡的故事(越多越好)

东汉三年(公元78年)，张衡出生于河南南阳一个著名的诗书画世家。他的祖父张堪学识渊博，品德高尚。在《后汉书》中，张堪因其优秀的品格和学识被当时的人们誉为“圣子”。后来，刘秀起来反对王莽新政。东汉初，他帮助吴汉灭公孙述，屡立奇功。官至渔阳太守后，抗击匈奴，爱惜民力，发展生产，故民乐治国。当时广为流传的民间歌谣是“张君为兴高采烈”。张堪是一个清官。他死后，没留下什么财富。张衡小时候，由于家道中落，家境逐渐贫困，一直得到老朋友的帮助。

张衡就出生在这样一个家庭，家世显赫，爷爷堪称楷模，但家境并不富裕，生活贫困。这样的环境，让张衡从小就立志高远，不沉溺于快乐，而是在困难中努力学习，持之以恒，自己进步。在他的成长过程中，他的家庭学习和祖父的道德成就对张衡后来成为一名伟大的科学家产生了很大的影响。后来他的祖孙被列入后汉书，一起载入史册。

张衡的青春是从游学生涯开始的，主要从事文学创作。张衡传在《后汉书》中这样描述他的经历:“衡韶山为秀才，行于三辅。因入京师，观国子监，学五经，买术”(五经:诗经、书、礼、易、春秋；六艺:礼，乐<乐>；，射<射箭>，御<驾>，书，号)。

公元93年，年仅15岁的张衡告别家人，外出求学。先入武关，后游三福；从公元95年到洛阳，他在洛阳生活了五六年。他经常去国子监拜访名师，虚心求教，为他以后的科研工作打下了良好的基础。公元100年，张衡应南阳知府保德之请，赴宛城，任总编辑。在此期间，他创作了许多著名的文学作品。公元108年，保德调任京师，邀请张衡一起共事。但张衡觉得自己的学业不够成功，不足以帮助这个世界，于是辞职回到家乡，在家读书。此后五年，他的研究重点从儒家经典和文学转向哲学、天文和历法计算。值得一提的是，张衡从文学转向科研，很大程度上受到了挚友崔原的影响。崔元是张衡少年时在洛阳的学弟，是著名儒生贾逵的弟子。他思维敏捷，喜欢天文和历法计算。在随后的几十年里，两人一起交换意见，一起请教，一直是志同道合的朋友。我在南洋期间。张衡仔细研读了西汉杨雄的《玄晶》。他反复阅读思考，与崔元交流。最后，他们两人都在玄晶上写下了自己独特的笔记，这成为了一个哲学家的故事。此外，他还致力于天文学和历法计算的研究。公元111年，张衡博览群书、贯通古今的名声在京师远播，被“公车特事”封为商舒朗，次年迁太史令。担任这一职务前后，总量达到14年。张衡的许多重大科研工作都是在这个阶段完成的。

写“灵仙”

张衡人品高尚，才华出众，是担任太史令的最佳人选。而他的人生，是建立在“不以位不尊，不以德不尊；不以不厚为耻，以不富智慧为耻”，淡泊名利。“太史令虽然只是一个中层官员，薪水也不是很丰厚，但他对这个职位很满意，可以进一步发展天文研究领域。

担任太史令期间，张衡积极从事理论研究，系统地观测天体运动，著有《灵宪》等书，创制了天象仪，还研究了历法。

《灵宪》是张恒基经过多年实践和理论研究写成的一部天文学巨著，也是世界天文学史上不朽的巨著。该书全面阐述了天地的生成、宇宙的演化、天地的结构、日月星辰的性质及其运动等诸多重大课题，把中国古代天文学的水平提高到了前所未有的新阶段，使中国当时的天文学研究领先于世界，对后世产生了深远的影响。

接下来分别叙述《灵宪》一文中的天文成就。

首先讨论了宇宙的起源和结构。关于天地的形成，灵仙认为天地万物都是由原始的混沌未分的生命力发展而来的。元气一开始是混乱的，后来又分为清浊。清浊气相互作用形成了宇宙。空气清澈的天空在外面，空气浑浊的土地在里面。这种天体演化的思想从物质运动本身解释了宇宙的形成，认为宇宙的结构不是永恒的，而是不断发展变化的。这些观点与现代宇宙进化论基本一致。

第二，日食的原因。以浑天说为基础，科学地阐述了月食的原因。张衡在《陵县》中写道:“月光照生；出生在阳光下。天有光，日有光。”月亮本身不发光，但是太阳照在月亮上，月亮折射光，太阳不发光的地方就有亏。所谓“月有阴晴圆缺。”如果月球进入地球的阴影——张衡将阴影命名为“暗”，就会发生月食。)可见《陵县》对月食原因的解释是很科学的。

第三，宇宙的有限与无限。虽然张衡把天空比作一个蛋壳，把地球比作蛋壳里的蛋黄，但他并不认为坚硬的外壳就是宇宙的边界。关于宇宙的有限性和无限性，一直是国内外天文学界长期争论的问题。张衡写《灵宪》时，受到杨雄《太玄经》中一些天文观点的影响，但他并没有沿袭杨雄关于宇宙无限的观点，而是有自己的见解。张衡认为，人所能看到的宇宙是有限的，但超出了人所能看到的，就“不知道也不知道”了。最后还是知者，宇宙也叫。余之表无穷，宇宙之末无穷。"

第四，测量太阳和月亮的平均角直径。张衡测得的太阳和月亮的角直径是整个周日的1/736，换算成现在的360度制，就是29度21分”。与现代天文测量得到的太阳和月亮的平均角直径相比，绝对误差只有2。受限于两千多年前的科技水平和观测条件，这个数值可以说是相当准确的。

第五，翻拍新星榜三千星。张衡在仔细观察天体的基础上，整理归纳了前人传下来的几部星表，建立了多达3000颗恒星的新星表。据灵仙说，其中“中外官总智者二十四人，可名者三百二十人，为二千五百星，而海人比例不存。”张衡所做的目录，不仅远胜于前人，也不及后世。汉末，张衡制作的目录失传。金初陈卓建立的星表有1464颗星，这只是其中的一半。直到清朝康熙年间，通过望远镜的人数才达到3000人。可见，张衡星表的丢失是我国天文学史上的一大损失。

第六，五星运动。关于五星的运动，张衡提出，太阳、月亮、五星运行于天地之间，而不在天墙之上。而且七大天体运动速度不同，“近天迟，远天快。”所谓天穹，是指想象中的天穹壁，也就是说，离地近时快，离地远时慢。他根据五星离地的远近和运行的快慢，把五星分为水和金两类，水和金离地近，运动快，附月，属阴；火、木、土是三颗星，离地远，移动慢。它们依附于太阳，属于太阳。继承传统，他把天体的运动方向分为顺行、逆行和逆行。虽然这种观点是错误的，但他试图追溯天体运动力学原因的搜索方向无疑是正确的。虽然张衡不知道包括地球在内的行星都是绕着太阳转的，但他确实发现了行星运动的速度与中心天体的距离有关。遗憾的是，这一正确的思想没有引起后世足够的重视，极大地制约了中国天文学的发展。直到17世纪，开普勒在哥白尼太阳系理论的基础上指出了行星运动的三大定律，其中之一就是行星公转的速度和周期取决于行星与其中心天体太阳的距离。

《灵宪》是我国古代天文学史上最杰出的天文著作之一，也是我国天文学发展达到新高度的里程碑。虽然仍有一些错误和不足，但它在天文学史上的意义并不逊色。

制作浑天仪

张衡对中国天文学发展的另一个突出贡献是他创造了浑天仪。张衡的浑天仪是为了补充他的天文理论——浑天仪论。

张衡的“浑天仪”是用来演示天体运动的。它由一个支架和一个直径四尺多的空心铜球组成，类似于现代的天球。球上刻着28颗星星和中外官员。张衡完成设计后，先用竹子做了一个小乐器。他挑出一些竹片，在向外的一面刻上度数，编织成环，再将若干个竹环连接成一个乐器模型。检验确认无误后，他将模型放大复制，然后用铜浇铸。如上所述，浑仪的主体是一个中空的铜球，直径四英尺六英寸五分，周长一英尺四英尺六英寸一分。球由一根铁轴支撑，铁轴沿天球轴的方向穿过球的中心。与球面的两个交点代表天球的南北两极，所以这个铁轴叫做极轴，可以旋转。在天球外围的中央，有一个表示地平线的水平环，还有一对与水平环垂直的子午线双环，中间有南北极。极轴支撑在子午环上。子午双环的中心是观测点的子午线。球的外表面刻有二十八个小屋和中外官员。天球自转时，球体上的一些星星露出地平线以上，意味着星星出来了；有的过子午，意在星中；还有一些不在地平线下，也就是说没有星星。铜球上还刻有黄道圆和赤道圆，呈24度角相交。上面有24个节气刻度，从冬天的至日算起，有365又四分之一度，每个四分钟长，分成四个正方形，表示太阳每天在黄道上运行一周。

张衡浑仪的操作在《晋志》中有生动的描述:“张在秘室做了一个青铜浑仪，用漏水的方法把它转了一圈，让侍者关上门等着。等的人在丧台告诉观天的人，说‘一星始见，一星至中，今日一星逝’。他们都像一个组合。”张衡把浑天仪放在一个门窗紧闭的密室里，利用液压动力驱动浑天仪转动。屋里的观测者看着浑天仪上的天象变化，同时告诉外面平台上正在观测天象的人:“某某星已出现在地平线上，某某星已移到天空中央，某某星已落到地平线上。一个在里面，一个在外面，两个人的观察结果完全一致。

张衡把浑仪、齿轮系统和计时漏壶连接起来。不幸的是，历史书上没有记载这个装置的细节。但后人推测，一方面应该是漏壶记录了时间，另一方面漏壶中的浮子应该是被绳子的一端绕过，另一端连接了一个配重。接水时，锅里的水量增加，浮子上升，另一端的配重下降。一上一下，绳子带动极轴旋转，使天球旋转。不管这个推测是真是假，一般都承认张衡在真实的天象中用机械装置带动浑仪来模拟恒星的运动，而且能达到很高的精度，与实际情况相符，这在我国天文学和力学史上是前所未有的。这个刻漏的浑天仪其实是天文钟和历书。可以说是后世机械钟表的开端，对后世机械钟表的发展影响巨大。它的创造者张衡也是制钟的鼻祖，这也是我们中华民族的骄傲。

张衡还创造了史无前例的水运机械装置“瑞轮吊舱”。“荚”是神话传说中的植物。据说它从新月开始每天长出一个豆荚，直到满月达到15。然后每天掉一个豆荚，直到月底，下个月初再开始。根据这种完全来自人的理想的神话植物，张衡用机械装置把这种理想变成了现实。“瑞士轮荚”是轮子的一种，利用水力旋转，从一开始就每天转出一个荚；从十六开始，我每天都被调到另一块。所谓“随月盈缺，按历起落”，相当于今天钟表的日期显示。

世界上第一台预测地震的仪器——地震仪。

张衡在地震学领域也颇有建树，代表作是发明了候风地动仪。侯丰地动仪，又称地动仪，制作于阳嘉元年(公元132年)，是世界上最早观测和报告地震的仪器。据《后汉书》记载，地动仪由纯铜制成，像一个直径8尺的椭圆形酒瓶。器外铸有“山龟鸟兽”，象征地上的山川和天上的青龙、白虎、朱雀、玄武等二十八夜。体外八卦刻有篆书，表示四面八方之气。身附八龙，龙首四面八方，象征阳；八蟾持首口在龙首下，象征阴。这就构成了阴阳、上下、动静的辩证关系。乐器体内有一根又高又细的铜柱，称为“独柱”。柱头在器身中占据着顶天立地的地位，是根据古代天柱理论设计的。柱头旁有八组滑道，通过杠杆与龙头连接，龙头口装有铜球。地震时，倾斜的柱子倒向地震方向的滑道，把杠杆推到尽头，通过杠杆作用触发了像发动机一样的牙机。龙头开了，铜球掉进下面蛤蟆的嘴里，发出“铛”的一声。主持人可以根据球的方向报告地震的方向。这台仪器构思巧妙，制作精密。据史书记载，“考以事为真，约如神。”不仅能探测到人们近距离能感受到的地震，还能探测到千里之外发生的地震！

张衡在机械生产方面也是硕果累累。上述浑天仪和地动仪的制造需要高超的机械制造技术。此外，他还制作了导游车、鼓车和木雕。指南针采用自动灵活的齿轮系统。无论车子怎么转，站在车上的木头人总是指向南方，它的作用就像指南针，是皇帝出巡时用来指方向的。记忆中的鼓车也是一个齿轮装置，用一套齿轮装置把木车行驶时车轴的转动传递到拿鼓的木人儿的手臂上，让车上的木人儿每走一行木车就鼓一次，可以用来记录里程。据史书记载，张衡“味如木鸟，假装有羽，腹有机可飞数里”(壹:鸟的翅膀；机器:机械装置)。这是一种可以自己长时间飞行的木鸟。这些精巧系统的具体结构是什么？没有确凿的研究，但张衡确实是一个熟练的机械制造大师。与马俊一起被后人尊为“木圣”。

崔原称赞张衡“数术穷于天下，造化自然也”(你们是平等的)。“造化弄人”的前提是“数穷天下”。这句话不仅赞美了张衡渊博的天文知识和制作器皿的神奇，也大大赞美了张衡在数学上的成就。《后汉书》中提到，张衡写过一部数学专著《计算论》。可惜这本书已经丢失，内容不详。但是张衡确定的圆周率还是有的，是10。虽然不是很准确，但相比之前的“一周三周直径”理论，已经有了很大的进步。

只有你有才华，你才能止步于山顶。

公元123年，张衡参与了震动当时朝野的历议。这种历法讨论起源于当时世人所提倡的占卜。数字占卜，又称占卜，盛行于东汉时期。“卜”是一种以诡诈为隐语的决定吉凶的预言，“纬”是依附于儒家经典的占卜迷信，与儒家经典结合形成占卜神学，在意识形态上处于绝对权威的地位。当时有人以“元对应天，为谶纬”为由批评科学的四年历，建议改为符合谶纬的贾历，而梁风主张回去，以谶纬为基础恢复历，都得到了众多朝臣的支持。反对改变历法的人也分成两派。一派认为“季度日历是最正确的，不应该改变”。张衡和另一位商周兴认为历法不应该与占卜联系在一起。他指出，历法的制定应以日月星辰的实际运行为依据，而不是以主观臆断和偶然事件来判断历法的好坏。由此可见，张衡作为一个科学工作者，不畏强权，实事求是的高尚。

张衡是不可多得的全面发展人物。除了在天文学、地震学、机械技术、数学等方面的辉煌成就外，在哲学、文学、绘画等方面也有很深的造诣。

在哲学方面，他对杨雄的《太玄经》进行了深入的研究。在文学史上，张衡是一位伟大的作家，占有重要的地位。如华丽的辞藻，气势磅礴，将汉代辞赋推向了一个新的高峰。并且还提出了“一夫之水，可以载舟，也可以覆舟”的永恒哲学。奇思妙想的文笔备受后人推崇。此外，他还是第一个写抒情诗的人。代表作《文泉赋》格调清新，用词典雅，让人忘俗。这是汉代辞赋发展的一个重要转折点。张衡在文学上的第三大成就是创作了以《四哀诗》为代表的新七言诗，为后来的七言诗奠定了基础，具有深远的意义和影响。张衡也是东汉时期的大画家。他的地形图流传到唐代，被唐代张彦远列为东汉六大画家之一。

张衡对自己的要求是“博学多闻，百折不挠”。这种锲而不舍、锲而不舍的精神，是他一生的光辉写照。