张衡(78-139)中国东汉时期伟大的天文学家,曾两度担任太史令,前后凡十四年,在天文学上取得卓越的成就。他是宇宙结构理论中浑天说的代表人物。他认为天好像一个鸡蛋壳,地好比鸡蛋黄,天大地??;天地各乘气而立,载水而浮。他虽然认为天有一个硬壳,却并不认为硬壳是宇宙的边界,硬壳之外的宇宙在空间和时间上都是无限的。
他曾亲自设计和制造了漏水转浑天仪、候风地动仪?;胩煲窍嗟庇谙衷诘奶烨蛞?,原是西汉时耿寿昌发明的。张衡对它作了改进,用来作为浑天说的演示仪器。他用齿轮系统把浑象(见浑仪和浑象)和计时漏壶联系起来,漏壶滴水推动浑象均匀地旋转,一天刚好转一週。这样,人在屋子里看浑象,就可以知道哪颗星当时在什么位置上。候风地动仪制成于顺帝阳嘉元年(公元132年),是世界上第一架测验地震的仪器。他的「候风地动仪」和三国人物诸葛孔明的「木牛流马」是现今被公认的无法仿造出来的,并超越当时时代智慧的工具。
张衡还对许多具体的天象做了观察和分析。他统计出中原地区能看到的星数约2,500颗。他基本上掌握了月食的原理。他测出太阳和月亮的角直径是周天的1/736,即29'24〞,同太阳和月亮的平均角直径31'59.〞26和31'5.〞2相差不多,可见张衡的测量是相当准确的。张衡认为,早晚和中午的太阳,其大小是一样的;看起来早晚大,中午小,只是一种光学作用。早晚观测者所处的环境比较暗,由暗视明就显得大,中午时天地同明,看天上的太阳就显得小。好比一团火,夜里看就大,白天看就小。
据《后汉书.张衡列传》记载,他共留下科学、哲学、文学方面的着作三十二篇,列传中全文收进去的有两篇,即《应闲赋》和《思玄赋》。这两篇赋确实反映了张衡的思想境界。前者表明他的为人和治学态度;后者则是一篇难得的人类到星际旅行的随想:「出紫宫之肃肃兮,集大微之阆阆。命王良掌策驷兮,埘高阁之锵锵。建罔车之幕幕兮,猎青林之芒芒。弯威弧之拨剌兮,射嶓冢之封狼。观壁垒于北落兮,伐河鼓之磅硠 。乘天潢之汎汎兮,浮云汉之汤汤。倚招摇、摄提以低回剹流兮,察二纪、五纬之绸缪啭皇?!梗ㄒ胛模何易叱銮逵挠牡摹缸衔⒐?,到达明亮宽敞的「太微垣」;让「王良」驱赶着「骏马」,从高高的「阁道」上跨越扬鞭!我编织了密密的「猎网」,巡守在「天苑」的森林里面;张开「巨弓」瞄着了,要射杀嶓冢山上的「恶狼」!我在「北落」那儿观察森严的「壁垒」,便把「河鼓」敲得冬冬直响;款款地登上了「天潢」之舟,在浩瀚的银河中游盪;站在「北斗」的末梢回过头来,看到日月正在不断地迴旋。) (注:以上引号内的内容是古代天文星座。)
张衡的《思玄赋》显示出他元神离体后星际旅行的过程,不难看出这是他之所以知道地球是球体而非无限平面的原因。这也是他能提出符合宇宙结构的浑天说的原因所在。他走的是和现今实证科学完全不同的研究宇宙的方法。同时,我们不难看出,张衡的成就是与他的为人和治学态度紧密相关。
参考文献
《中国大百科全书(天文卷)》《张衡年谱》
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