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天文學(xué)成就和張衡
張衡(78—139年)，字平子，河南南陽人。他的《渾天儀圖注》便是渾天說代表作。渾天說是一種以地球為中心的宇宙理論，因在當(dāng)時歷史條件下，它能比較近似的說明天體的運行，所以對后世產(chǎn)生了很大的影響。
張衡不但倡導(dǎo)渾天說，而且還在前人的基礎(chǔ)上，著手制造了用于演示渾天思想的的儀器??水運渾象，這對渾天說得到社會的廣泛承認(rèn)起了重要的作用。張衡所制渾象儀是以一個直徑約5尺的空心銅球表示天球，上畫二十八宿，中外星官及互成24度交角的黃、赤道等。緊附在球外的有地平圈和子午圈，天球半露于地平圈之下，天軸則支架在子午圈上，天球可繞天軸轉(zhuǎn)動。水運渾象形象地表達(dá)了渾天思想，并解釋了若干天文現(xiàn)象。張衡利用當(dāng)時已得到發(fā)展的機械方面的技術(shù)，巧妙地把計量時間用的漏壺與渾象聯(lián)系起來，即以漏水為原動力，利用漏壺的等時性，通過齒輪系的傳動，使渾象每日均勻地繞軸旋轉(zhuǎn)一周，這樣渾象也就自動地、近似正確地把天象演示出來。張衡的這項創(chuàng)造是唐宋時代得以進(jìn)一步改進(jìn)水運渾象的先聲，在天文儀器史上占有重要的地位。
張衡于公元132年首創(chuàng)了世界上第一架地震儀、地動儀。“地動儀以精銅制成，圓徑八尺，合蓋隆起，形似酒尊”，里面有精巧結(jié)構(gòu)，主要是中間的“都柱”(相當(dāng)于一種倒立型的震擺)和它周圍的“八道”(裝置在擺的周圍的八組機械裝置)。尊外相應(yīng)地設(shè)置8條口含小銅珠的龍，每個龍頭下面都有一只蟾蜍張口向上。一旦發(fā)生較強的地震，“都柱”因震動失去平衡而觸動“八道”中的一道，使相應(yīng)的龍口張開，小銅珠即落入蟾蜍口中，觀測者便可知道地震發(fā)生的方向。據(jù)史載，地動儀成功地記錄了公元138年在甘肅發(fā)生的一次強震，證明了張衡所制儀器的準(zhǔn)確性和可靠性。
張衡的成就還不限于這些方面。他研究過地理學(xué)，曾繪制了一幅地形圖，流傳了好幾百年;在數(shù)學(xué)方面，對圓周率作過研究，取用過π=10=3.162值;他是當(dāng)時有名的文學(xué)家，有不少文學(xué)著作，其中以《二京賦》最為出名，在東漢文學(xué)史上有一定的地位;他還是個畫家，曾被人列為東漢6大名畫家之 一。
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