張衡與地動儀
張衡是我國東漢時期偉大的天文學家、發明家、地理學家,為我國天文學、機械技術、地震學的發展作出了不可磨滅的貢獻。聯合國天文組織曾將太陽係中的1802號小行星命名為“張衡星”。
發現天體是圓的
張衡從小聰明過人,他尤其喜歡天文地理知識,對一些常見的自然現象,十分好奇,觀察到的問題,非要問個明白。
一個夏天的晚上,張衡和爺爺奶奶坐在院子裏乘涼,望著天空的星星,一個一個數了起來。數著數著,問:“爺爺,我數的時間久了,發現有的星星移動起來了,有的都偏到西邊去不見了。這邊呢,又有的新星星出現了,它們是在賽跑嗎?”
爺爺說:“星星是會移動的,你要看星星,首先要看著北鬥星,就是東北天空十分明亮的那七顆星,連在一起就像燙衣服的熨鬥,所以叫‘北鬥星’。”
小張衡仰望星空,一會驚叫道:“噢!找到了找到了!那麽,北鬥星移動嗎?”
“大約到了後半夜,它就移到地平線上,並且翻了個跟頭,倒掛在天空。”
聽了爺爺的話,張衡一直睡不著,偷偷起來看,閃爍明亮的北鬥星真的倒掛天邊,驚奇極了!北鬥為什麽會翻跟鬥呢?帶著這個問題,常常一個人關在書房裏查資料做研究,,默默觀察日月星辰的運轉。他想,如果能製造出一種儀器,能夠觀察天宇和大地,那該多好啊!張衡把書本中找到的資料和日常觀察到的自然現象,進行綜合分析研究,根據“渾天說”的理論,開始設計製造儀器了。不久,當時世界上獨一無二——“渾天儀”誕生了!這個巨大的銅球就像今天的地球儀,銅球外表刻有28宿和一些恒星的位置,球體內有一根鐵軸貫穿球心,軸的兩端直對北極和南極。球體的外麵裝有幾道銅圓圈,代表地平圈、子午圈、黃道圈、赤道圈。赤道和黃道上刻有二十四節氣。
為了使“渾天儀”能自行轉動,他將一個巨大的水壺吊起來,滴出來的水力推動齒輪,齒輪帶動空心銅球繞軸旋轉。銅球旋轉一周的速度和地球自轉的速度正好相等。這樣,人們坐在屋子裏,就能從觀察到整個天體的運行,就能知道春夏秋冬二十四節氣的交替。
後來,張衡經過刻苦鑽研,在“渾天儀”的基礎上,又發明了世界上第一架能預報地震的儀器——“地動儀”。在一個巨大的用銅鑄成的圓球四周,有八條金黃色的龍,龍嘴裏銜著一個大銅珠,哪個方向發生地震,哪條龍嘴裏的銜珠就會自動掉下來,於是,就能很準確地得知地震的發生地在哪,以及地震的深度、熱度,這些數據都能測出來。
當時的“讖緯神學”信徒們,攻擊張衡的“地動儀”觸犯了天神,對張衡恨之入骨。
一次,幾個“讖緯神學”的信徒,公開站出來攻擊張衡:“你發明的那個‘地動儀’簡直就是屠龍之術、雕蟲小技,地震是上帝的意誌,能讓你那個破玩意測出來?”
張衡毫不留情地斥責那些人:“你們這些虛偽之徒,附和讖緯,圖的是個人福祿!”
張衡的話,使得那些人老羞成怒:“你那個‘地動儀’算什麽玩藝?簡直一堆爛銅廢鐵!還不如早些當廢銅廢鐵賣了。”
遭到這群“讖緯神學”信徒們的攻擊,張衡非但沒有放棄他的研究,反而進一步堅定了自己的科研信念。他確信,隻要是這些官僚們反對的,就一定對人民有利,他們越是攻擊“地動儀”,說明“地動儀”越具有科學性。於是,年過半百的張衡,把整個身心都放在了他的“地動儀”研製上,他要用無可辯駁的事實,讓那些攻擊他嘲笑他的人無話可說。
“渾天儀”準確報警
公元138年3月1日,這一天,跟往常沒什麽兩樣,早晨起來,曦風習習,到了中午,風和日麗,春光明媚。
張衡的興致很好,中午,特地邀請了兩位朋友在家小聚。大家酒興正濃,忽聽“當唧!”一聲響,“地動儀”上那條頭朝西的金龍嘴裏的銅球,落了下來。
“是不是地震了!?”
朋友們心裏沒底,可張衡心中有了數,一定是天下哪個地方地震了!他連忙跑到門外來觀看,沒有啊?整個洛陽城異常平靜,街上車馬行人,仍那樣平緩,沒有一點地震的驚慌。
啊哈!張衡的“地動儀”失敗了!龍嘴裏的銜珠掉下來了,卻沒有地震,這是什麽狗屁“地動儀”?趁早把它扔到黃河裏算了!啊哈哈哈哈……朝廷裏,那些“讖緯神學”信徒們幸災樂禍,一起攻擊張衡和他的“地動儀”。有人還連忙向皇上奏書,說張衡不務正業,蠱惑民心,要求摘了他的烏紗帽。
張衡卻不慌不忙,堅信自己多年的心血不會白費,一邊沉著對付那些反對者們的攻擊,一邊派人打聽地震消息。
就在張衡等待報告的第二天下午,忽聽門衛官們一道一道向內廳大聲傳報:“傳——!西戌報子到!——”
“傳——,西戍報子到!——”
“傳——,西戍報子到!——”
……
很快,消息傳到內廳,張衡馬上叫傳報子進來。
那報子迫不及待地向張衡跪報:“張大人,昨天午時30分,甘肅臨洮地區發生了大地震!傷亡慘重!求朝廷趕快救人哪!”
張衡一聽,臉色大變,立即啟奏皇上,向災區派人派糧,展開抗震救災。
在鐵的事實麵前,那些反張衡反對“地動儀”的人,啞口無言,無話可說。
經過後人們一次又一次的革新,到1800年,張衡的“地動儀”能測出千裏之外的地震情況,這在當時是多麽了不起的科學成就呀!後又經過隋朝、唐朝的不斷改進,“地動儀”傳到了波斯、日本。它是世界上最早的地震科學儀,張衡堅持自己科學信念,百折不撓的治學態度,幾十年如一日,最終成為世界傑出的科學家,他點亮中華民族的精神之光,將永照千秋!