張衡是中國古代有名的天文學家、地理學家、數學家、科學家、發明家及文學家,一生在天文、地理、數學、文學等領域都有不凡的造詣。   

發明觀測儀器奠定中國氣象史     

張衡一生創建不少氣象和天文的學說與儀器。他發明的第一項儀器,是根據渾天學說與長期對天象的觀察所創造出的一座以漏壺滴水推動的大型儀器「漏水轉渾天儀」。      

這是世界上已知的第一台以水力推動的機關,可自動演示恆星和太陽運行。其構造為一空心銅質球體,銅球上頭刻有星宿與南、北極;球外裝有地平圈和子午圈,以及黃道、赤道圈,分列二十四節氣;滴漏的水力帶動齒輪,齒輪帶動球體運轉,每轉動一晝夜即為一周。渾天儀上所刻示的星宿出沒與天象完全吻合,完整演示了天體運行的規律。

地動儀(圖片來源:翻攝自網路)

某年中國發生了三十多起重大地震,造成多人死傷。張衡為了能夠有效地統計地震的地點,經過多年研究,發明了世界上第一台測定地震方位的科學儀器「地動儀」。

此儀器的外觀相當奇特,《後漢書》中記載:「以精銅鑄成,圓徑八尺,合蓋隆起,形似酒樽。」

儀器周圍的八個方位分別有八條龍盤據,龍口中含有銅珠,龍嘴正下方各有一隻張嘴的蟾蜍,只要銅珠掉落蟾蜍口中,即表示該方位有地震。地動儀的發明開創了人類對於地震科學的研究,是世界從事地震科學研究的先驅,比歐洲還早了一千七百多年。

除了這兩項發明之外,他還創造了能測定風向與風力的「候風儀」,自動日曆「瑞輪蓂莢」、可計算道路里程的「記里鼓車」、可在迷霧中引路的「指南車」等器具。

張衡不止發明儀器,也寫下了許多科學經典,如天文學名著《渾天儀圖注》和《靈憲》,並畫出了完整的星象圖,所觀測的恆星數多達二千五百多個,他還提出了「月光生於日之所照」的科學理論。               

在久遠的東漢時代,能有這樣的成就是非常驚人的。另外,他還著有數學經典《算罔論》,並計算出圓周率的值在3.1466和3.1622之間,雖然和後人所知道的數字有所誤差,但在那個時代能有這樣精確的計算,確實是非常驚人的成就。

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(責任編輯:鈺唐)