天文學成就和張衡範例

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爲中心的宇宙理論，因在當時歷史條件下，它能比較近似的說明天體的運行，所以對後世產生了很大的影響。

張衡不但倡導渾天說，而且還在前人的基礎上，着手製造了用於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，天球半露於地平圈之下，天軸則支架在子午圈上，天球可繞天軸轉動。水運渾象形象地表達了渾天思想，並解釋了若干天文現象。張衡利用當時已得到發展的機械方面的技術，巧妙地把計量時間用的漏壺與渾象聯繫起來，即以漏水爲原動力，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一週，這樣渾象也就自動地、近似正確地把天象演示出來。張衡的這項創造是唐宋時代得以進一步改進水運渾象的先聲，在天文儀器史上佔有重要的地位。

張衡於公元132年首創了世界上第一架地震儀??地動儀。“地動儀以精銅製成，圓徑八尺，合蓋隆起，形似酒尊”，裏面有精巧結構，主要是中間的“都柱”(相當於一種倒立型的震擺)和它周圍的“八道”(裝置在擺的周圍的八組機械裝置)。尊外相應地設置8條口含小銅珠的龍，每個龍頭下面都有一隻蟾蜍張口向上。一旦發生較強的地震，“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生的方向。據史載，地動儀成功地記錄了公元138年在甘肅發生的一次強震，證明了張衡所制儀器的準確性和可靠性。

張衡的成就還不限於這些方面。他研究過地理學，曾繪製了一幅地形圖，流傳了好幾百年;在數學方面，對圓周率作過研究，取用過π=10=3.162值;他是當時有名的文學家，有不少文學著作，其中以《二京賦》最爲出名，在東漢文學史上有一定的地位;他還是個畫家，曾被人列爲東漢6大名畫家之 一。