科学圣人

2021-08-22 07:22姜士冬
课外生活·趣知识 2021年12期
关键词:北斗七星张衡测报

姜士冬

名人零距离

地震是对人类危害极大的自然灾害之一,从古至今都是如此。在古代,由于科学技术不发达,不能预测地震,所以发生地震时,造成的损害非常严重;又因为中国疆域辽阔,朝廷无法立刻得知地震的位置,导致无法及时地实行救援。不过,到了东汉时期,这一情况有了改变。

张衡是东汉时期杰出的天文学家、数学家、地理学家、发明家以及文学家。他为了掌握全國的地震动态,苦心研究多年,终于发明了候风地动仪。当时,这台仪器成功地测报出西部地区的一次地震,从而引起朝廷的重视。这比西方国家用仪器记录地震早了1700 多年。由于年代久远,张衡发明的地动仪已经遗失,没有实物与图样,只留下一些简略的文字记载。现在我们看到的地动仪都是后人的复制品。

张衡是个奇才,他不但对天文学有独到的见解,还擅长写文章、搞发明。他为我国天文学、机械科学、地震学等诸多学科的发展做出了杰出的贡献,被后人尊称为“科圣”。由于他的突出贡献,联合国天文组织将太阳系中的一颗小行星命名为“张衡星”。

访谈面对面

小主持人:

尊敬的张衡先生,公元132 年,您正担任太史令的职务,也就是在那一年,您发明了候风地动仪。您身为朝廷大臣,怎么还能沉下心来搞发明,而且还是一种能测报地震方位的仪器呢?

张衡:

在我们那个年代,常常发生地震,我也亲身经历过几次。地震带来的悲惨场景深深烙印在我的心底,于是我从小便立志要发明一种能测报地震的仪器。

后来,我走上仕途,成了朝廷的官员。但我不爱慕功名富贵,而是喜欢踏踏实实搞发明创造,所以很多年我都没有得到升迁。在任职太史令的十几年里,我陆续完成了很多重大的科学研究工作。

小主持人:

您创作了一本天文学著作——《灵宪》,这是一部阐述天地日月星辰的形成和运动的理论著作。在这本著作中有不少先进的科学思想,您能给我们简单讲讲吗?

张衡:

在《灵宪》一书中,我认为人类能够观测到的空间是有限的,观测不到的地方是无穷无尽的宇宙。同时,我指出月亮本身并不发光,月光是月球反射的太阳光。月光的产生是由于日光的照射。有时候没有月光,那是因为太阳光被遮住了。

不过,这本书中也有很多错误观点。还好,历史是发展的,科学技术是不断进步的,前人的观点需要后人来修改和完善。

小主持人:

您在文学上也有极高的造诣,创作了《二京赋》《归田赋》等作品,并和司马相如、扬雄、班固合称为“汉赋四大家”。是什么样的因缘,让您创作出这些文学作品呢?

张衡:

当时,国家已经太平很多年,长安和洛阳都很繁华,城里的王公贵族们过着骄奢淫逸的生活,我对此很是不满,于是就仿照班固的《两都赋》写作了《二京赋》。《二京赋》是《东京赋》和《西京赋》的合称,我在赋中讽刺那些王侯将相,告诫他们不要残害百姓,惹出民怨,告诉他们“水能载舟,亦能覆舟”的道理。

小主持人:

谢谢张衡先生,您的才华和担当让我们很是敬佩。

同学们,在近两千年前的东汉,张衡先生的思想意识、发明创造以及学术成果都是引领时代发展的。他把自己的一生奉献给了科学,是当之无愧的科学圣人!

名人小故事

张衡在很小的时候就善于思考,对目之所及的事物,总要追根究底,弄个明白。

有一天晚上,张衡和爷爷、奶奶坐在院子里乘凉。他仰着头,长久地看着夜空,偶尔还举起手指点来点去,原来他是在数星星。

“爷爷,我数的时间久了,发现有的星星位置竟然发生了移动,原本在东边的星星却跑到西边去了。有的星星出现了,有的星星又消失了。可真奇怪呀!”爷爷笑着说:“星星确实是会移动的呀!你要认识星星,首先要看北斗七星。你瞧,那边连在一起像一把勺子的七颗亮闪闪的星星,就是北斗七星。”

“我找到啦!”小张衡兴奋地喊着,“不过,它是怎样移动的呢?”爷爷挠挠头,慢吞吞地说:“大约到了半夜,它就会移到上面;到天快亮的时候呢,这北斗七星就翻了一个身,倒挂在天空……”

当天晚上,张衡翻来覆去睡不着,好几次爬起来去看北斗七星。当看到北斗七星果然倒挂着,他非常兴奋,不过新的问题又冒了出来:这北斗七星为什么会这样转来转去呢?

天刚亮,张衡便赶去问爷爷,谁知爷爷也讲不清楚。于是,他带着这个问题,全身心地投进了天文书籍里。

后来,张衡长大了。为了探明自然界的奥秘,年轻的张衡常常把自己关在书房里读书、研究,还时常站在高处观察日月星辰。最后,张衡终有所获,成了一位伟大的天文学家!

大咖小链接

1. 地动仪

候风地动仪是世界上第一台测报地震的仪器。地动仪标识了八个方位,分别是东、南、西、北、东南、西南、东北和西北,每个方位上均有口含龙珠的龙头,在每条龙头的下方都有一只蟾蜍与其对应。任何一方如有地震发生,该方向龙口所含龙珠即落入蟾蜍口中,由此便可测出发生地震的方向。

2. 浑天仪

浑天仪是张衡在前人的基础上进行改进的天象仪,它更精确、更全面,是浑仪和浑象的总称。浑仪是测量天体球面坐标的一种仪器,浑象是古代用来演示天象的仪表。总的来说,浑天仪是反映“浑天说”的仪器。“浑天说”是中国古代一种重要的宇宙理论,认为“浑天如鸡子,天体圆如蛋丸,地如鸡中黄”,天内充满了水,天靠气支撑着,地则浮在水面上。中国现存最早的浑天仪制造于明朝,现陈列在南京紫金山天文台。

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