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張衡

東漢建初三年（公元78年），張衡出身在河南南陽一個很有名望的詩書世家。其祖父張堪學(xué)識淵博、品德高尚，在《后漢書》載張堪由于品學(xué)兼優(yōu)，被時人譽(yù)為“圣童”。后從劉秀起兵，反對王莽新政。東漢初，幫助吳漢滅公孫述，屢建奇功。官任漁陽太守后，抗擊匈奴，愛惜民力，發(fā)展生產(chǎn)，故而民樂其政。當(dāng)時民間廣為流傳的歌謠是“張君為政，樂不可支”。張堪為官清廉，兩袖清風(fēng)。他死后，留下資財無多。在張衡小時候，由于家道中落，家境已漸清寒，曾受過故交的接濟(jì)。

張衡出身于這樣一個家庭，既有顯赫的家世，又有一位堪稱表率的祖父，但家境又不富裕，生活清苦。這樣的環(huán)境，使張衡從小就立志高遠(yuǎn)，不耽于安樂，而是在艱難中刻苦自學(xué)，堅韌不撥，自勵上進(jìn)。在他的成長過程中，家學(xué)的熏陶，祖父的品行業(yè)績對他的垂范作用，對張衡后來成為一位偉大的科學(xué)家有著巨大的影響，后來祖孫二人同被列傳于《后漢書》，一起名垂史冊。

張衡的青年時代以游學(xué)生涯開始，主要從事于文學(xué)創(chuàng)作?！逗鬂h書?張衡傳》中對他這段經(jīng)歷有如下描述：“衡少善屬文，游于三輔，因入京師，觀太學(xué)，遂通五經(jīng)，購簌藝?！?五經(jīng)：詩經(jīng)、書經(jīng)、禮記、易經(jīng)、春秋；六藝：禮<禮儀>、樂<音樂>、射<射箭>、御<駕車>、書<識字>、數(shù)<計算>)。

公元93年，年僅15歲的少年張衡辭別家人，出外游學(xué)。他先入武關(guān)、后游三輔；公元95年至洛陽，在洛陽居住了五六年，經(jīng)常到太學(xué)里去訪謁名家經(jīng)師，虛心求教，這為他今后的科學(xué)研究工作奠定了良好的基礎(chǔ)。公元100年，張衡應(yīng)南陽太守鮑德之請，遂到南陽郡宛城，任主薄一職，其間創(chuàng)作了不少名垂千古的文學(xué)作品。公元108年，鮑德調(diào)任京師，邀張衡共同赴任，但張衡深感自己學(xué)業(yè)未成，不足以濟(jì)世，遂辭官回鄉(xiāng)，居家治學(xué)。在隨后的5年中，他研究的重點(diǎn)從經(jīng)學(xué)、文學(xué)，轉(zhuǎn)向哲學(xué)、天文、歷算。值得一提的是，張衡從文學(xué)轉(zhuǎn)向科學(xué)研究，頗受其摯友崔瑗的影響。崔瑗是張衡少年時在洛陽結(jié)識的學(xué)友，著名經(jīng)學(xué)家賈逵的高徒。他文思敏捷，愛好天文、歷算。在后來的幾十年中，兩人交流見解，共同磋商，一直是志同道合的摯友。在南陽期間。張衡仔細(xì)研究了西漢楊雄著的《太玄經(jīng)》。他反復(fù)閱讀 思考，并與崔瑗書信往來，互換心得。最后，兩人都寫出了自己各具特色的《太玄經(jīng)注解》，成為哲壇佳話。另外，他還致力于探討天文、歷算等學(xué)問。公元111年，張衡博覽群書、匯通古今的名聲遠(yuǎn)播京師，被“公車特征”，授為尚書郎中，次年遷太史令。任此職前后總計達(dá)14年之久。張衡的許多重大科學(xué)研究工作便是在這一階段完成的。

著《靈憲》

張衡品行高潔、才識卓著，是擔(dān)任太史令的最佳人選。而他生平本著“不患位之不尊，而患德之不崇；不恥祿之，而恥智之不博”的自誡，淡泊名利。雖然太史令從職位上講僅是個中級官員，俸祿也并非十分豐厚，但他對這一學(xué)以致用、能進(jìn)一步開拓天文研究領(lǐng)域的職務(wù)，感到十分滿意。

張衡在太史令任內(nèi)，積極從事理論研究工作，系統(tǒng)觀測天體運(yùn)行，著《靈憲》等書，創(chuàng)制渾天儀，且在歷法方面也有所研究。

《靈憲》是張衡積多年的實(shí)踐與理論研究寫成的一部天文巨著，也是世界天文史上的不朽名作。該書全面闡述了天地的生成、宇宙的演化、天地的結(jié)構(gòu)、日月星辰的本質(zhì)及其運(yùn)動等諸多重大課題，將我國古代的天文學(xué)水平提升到了一個前所未有的新階段，使我國當(dāng)時的天文學(xué)研究居世界領(lǐng)先水平，并對后世產(chǎn)生了深遠(yuǎn)的影響。

研創(chuàng)渾天儀

張衡對我國天文學(xué)發(fā)展的另一杰出貢獻(xiàn)在于他創(chuàng)制了渾天儀。張衡設(shè)計制作的渾天儀，是為了輔以其天文學(xué)說---渾天說。

張衡創(chuàng)制的“渾天儀”是用來演示天體運(yùn)行的“渾象”，由支架和一個表面遍布星座、直徑四尺多的中空銅球組成，類似近代的天球儀，球上刻有二十八宿和中外星官。張衡完成設(shè)計后，先用竹蔑做成小儀。他挑選出一些竹片，向外的一面刻上度數(shù)，編成圓環(huán)，再將多個竹環(huán)穿聯(lián)成儀器模型，經(jīng)試驗(yàn)確定無誤后，放大翻制范模，然后用銅澆制而成。如上所述，渾天儀的主體是一個空心的銅球，直徑四尺六寸五分，周長一丈四尺六寸一分。球內(nèi)有鐵軸支持，按天軸方向貫穿球心，與球面的兩個交點(diǎn)表示天球的南北極，因而這根鐵軸稱為極軸，可轉(zhuǎn)動。天球外圍正中，有一條表示地平的水平環(huán)，還有一對夾著南、北極軸而又與水平環(huán)相垂直的子午雙環(huán)，極軸使支架在子午環(huán)上。子午雙環(huán)正中就是觀測地的子午線。球的外表面刻有二十八宿與中外星官。天球轉(zhuǎn)動時，球上星體有的露出地平環(huán)之上，意指星出；有的正過子午線，意指星中；而有的沒于地平環(huán)之下，意指星沒。銅球上還刻有黃道圈和赤道圈，相交成二十四度角。其上各有二十四節(jié)氣刻度，且從冬至點(diǎn)起，列有三百六十五又四分之一度，每度長四分，分為四格，表示太陽每天在黃道上移動一度。

世界上第一臺預(yù)報地震的儀器----地動儀

張衡在地震學(xué)領(lǐng)域也很有建樹，他的代表作就是震古爍今的候風(fēng)地動儀的發(fā)明。候風(fēng)地動儀，又稱地動儀，制成于陽嘉元年（公元132年），是世界上第一臺觀測和報告地震的儀器。根據(jù)《后漢書》中的記載，地動儀是用精銅鑄成，像一個卵形的酒樽，直徑有8尺。儀體外鑄有“山龜鳥獸”，象征地上的山巒和天上的青龍、白虎、朱雀、玄武等二十八宿。體外八方刻有八卦篆文，表示八方之氣。體外附有八條龍，龍首各朝八方，象征陽；八只蟾蜍抬首張口居龍首之下，象征陰。由此構(gòu)成了陰陽、上下、動靜的辯證關(guān)系。儀體內(nèi)有一根高且細(xì)的銅柱，稱為“都柱”。都柱在儀體內(nèi)居于頂天立地的位置，是按古代天柱之說設(shè)計的。都柱旁有八組滑道，滑道通過杠桿連接龍頭，龍頭嘴內(nèi)含有銅球。地震時，傾斜的都柱倒向地震方向的滑道，倒到盡頭推動杠桿，通過杠桿作用引發(fā)一個像擎機(jī)一樣的牙機(jī)，龍首打開，銅球落入下面的蟾蜍口中，發(fā)出“當(dāng)”的一聲響。司儀之人根據(jù)落球的方位，便可報告地震發(fā)生的方向。這臺儀器構(gòu)思巧妙，制作精密，據(jù)史書記載“驗(yàn)之以事，合契若神”。不僅可以測出近距離的、人們可以感覺得到的地震，還可測出發(fā)生的數(shù)千里之外的地震！

張衡在機(jī)械制作上也是碩果累累，上文所介紹的渾天儀和候風(fēng)地動儀的制造，都需要高超的機(jī)械制造技術(shù)。除此之外，他還制作過指南車、記里鼓車和木雕。

張衡是一個罕見的全面發(fā)展的人物，他除了在天文學(xué)、地震學(xué)、機(jī)械技術(shù)、數(shù)學(xué)等方面所創(chuàng)造的輝煌成就外，在哲學(xué)、文學(xué)、繪畫等領(lǐng)域也有很深的造詣。

在哲學(xué)方面，他對楊雄的《太玄經(jīng)》就有很深的研究。在文學(xué)史上，張衡是一位占有重要地位的大文學(xué)家。如辭藻華麗、氣勢輝宏，把漢代的辭賦推到了一個新的高峰。且還在文中提出“夫水可以載舟，亦可以覆舟”的千古哲理。奇思妙文，備受后人推崇。另外，他還首開抒情小賦之先河。代表作《溫泉賦》格調(diào)清新，言辭淡雅，令人讀之忘俗，是漢代辭賦發(fā)展的一個重要轉(zhuǎn)折。張衡在文學(xué)上的第三個主要成就是創(chuàng)制了以《四愁詩》為代表的新體七言詩，給后來的七言詩奠定了基礎(chǔ)，具有深遠(yuǎn)的意義和影響。張衡也是東漢的大畫家，他繪制的《地形圖》一直流傳到唐代，被唐代張彥遠(yuǎn)列為東漢六大畫家之一。

張衡對自己的要求是“約己博學(xué)，無堅不鉆”。這種鍥而不舍，持之以恒的精神，是他一生的光輝寫照。

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