天才张衡：上知天文，下知地理，文学哲学绘画机械制造无所不精

公元100年，张衡应南阳太守鲍德之请，来到南阳郡宛城，任主薄一职，其间创作了不少名垂千古的文学作品。公元108年，鲍德调任京师，邀张衡共同赴任，但张衡深感自己学业未成，不足以济世，遂辞官回乡，居家治学。在随后的五年中，他研究的重点从经学、文学转向哲学、天文、历算。

崔瑗（77—142），字子玉，涿郡安平（今河北安平）人，东汉著名书法家、文学家、学者。

值得一提的是，张衡从文学转向科学研究，颇受其挚友崔瑗的影响。崔瑗是张衡少年时在洛阳结识的学友，著名经学家贾逵的高徒。他文思敏捷，爱好天文、历算。在后来的几十年中，两人交流见解，共同磋商，一直是志同道合的挚友。

在南阳期间，张衡仔细研究了西汉扬雄著的《太玄经》。他反复阅读思考，并与崔瑗书信往

来，互换心得。最后，两人都写出了自己各具特色的《太玄经注解》，成为哲坛佳话。

公元111年，张衡博览群书、汇通古今的名声远播京师，被授为尚书郎中，次年迁太史令。任此职前后总计达十四年之久。张衡的许多重大科学研究工作便是在这一阶段完成的。

《灵宪》是张衡积多年的实践与理论研究写成的一部天文巨著、也是世界天文史上的不朽名作。该书实践与理知地的生成、宇宙的演化、天地的结构、日月星辰的本质及其运动的重大课题，将我国古代的天文学水平提升到了一个前所未有的新阶段，便我国当时的天文学研究居世界领先水平，并对后世产生了深远的影响。

张衡创制浑天仪

张衡对我国天文学发展的另一杰出贡献在于他创制了浑天仪。

他创制的“浑天仪”是用来请示天体运行的“浑象”，浑象是一种天文仪器，是观测星象、确定节气和了解其它天文现象用的。它是一个直径八尺的空心铜球，里面有一根铁轴贯穿球心。球放在架子上倾斜的方向，正好是地球自转轴的方向。铜球表面刻有各种重要的星宿和刻度，代表天空中的星座和天象运行的情况。这个浑象连接在装有一组齿轮的机构上，机构再与报时的漏壶连接起来，漏壶里滴出来的水能驱动齿轮，齿轮就会带动浑象绕着铁轴旋转，一天转一周，能够比较准确地反映出天象运行的情况。

浑象制造成功以后，张衡坐在屋子里看着仪器说：“现在某一颗星星正在从东方升起，某一颗星星已经升到天空中间，某一颗星星正在向西方降落。”人们跑到屋外去看天空，发现天空的情况和张衡说的基本上一样。事实证明张衡发明的浑象是古代比较精确的天文仪器。

接着，张衡又发明了一个观测地震用的地动仪。

张衡发明地动仪

张衡发明地动仪

东汉时候，我国各地常常发生地震。根据历史记载：从汉和帝永元八年（公元96年）到汉安帝延光四年（公元125年）的三十年中，有二十三年发生过较大的地震。

安帝建光元年（公元121年）九月的一次大地震，波及三十五个郡，有的地方大地裂缝，有的地方城墙和房屋倒塌，死伤的人很多。古代的人大都迷信鬼神，一发生地震，人们就以为这是鬼神在显灵，十分害怕什么地方发生了地震，地方官要赶快向京城里报告，由太史令把它记录下来，迟误了就要判罪。

张衡是个科学家，不迷信鬼神。他认为地震是一种自然灾害，人们不但要记录地震的情况，并且应当研究地震的规律。他为了充分掌握地震的情报，就在汉顺帝阳嘉元年（公元132年）发明了一架地动仪。地动仪用精铜铸成，直径八尺，很像一个大酒坛。顶上有个突起的盖子，可以打开。周围刻着山鬼鸟兽的花纹，作为装饰。里面中心立着一根上粗下细的柱子，柱子紧挨着八道机关。和八道机关相连接的是趴在外面头朝下的八条龙。八个龙头分别对准着东、东北、北、西北、西、西南、南、东南八个方向。每个龙头的嘴里都衔着一个铜球。八个龙头的底下，蹲着八个铜铸的昂首张嘴的蛤蟆。什么地方发生了地震，中间的立柱就倒向震区所在的方向，触动那个方向的机关，连接在那个机关上的龙头就张开嘴巴，吐出铜球，铜球就会掉进蛤蟆的嘴里，并且发出“当啷”的响声，给监测人员报信。监测人员只要一看铜球落进哪只蛤蟆的嘴里，就能知道什么方向发生了地震，以便及时报告上司，赶快派人去了解情况。

地动仪制造成功以后，放在京城洛阳一间观测地震的屋子里。有一天，西北方的龙头突然张嘴吐出铜球，“当啷”一声，铜球掉到了蛤蟆嘴里，说明西北方向发生了地震。可是当时住在洛阳的人并没有感觉到发生地震。这样，人们就怀疑起来了，都说张衡的发明靠不住，地动仪这东西不准确。过了几天，陇西地方（今甘肃省）派人赶到京城洛阳来报告，说几天以前他们那里发生了地震，一核对日期，正是地动仪上吐出铜球的那一天。人们这才相信张衡发

明的地动仪是准确可靠的。

张衡发明的地动仪是世界上第一架监测地震的仪器，欧洲在公元1880年才制造出类似的仪器，比张衡晚了一千七百多年。可以说，张衡发明的地动仪，是人类历史上用科学方法观测地震的开始，它揭开了地震科学的新纪元。

张衡制作指南车

张衡在机械制作上也是硕果累累，上文所介绍的浑天仪和地动仪的制造，都需要高超的机械制造技术。除此之外，他还制作过指南车、记里鼓车和木雕。指南车采用一种自动灵活的齿轮系统，车子不论怎么转，车上站立着的木人，手指的方向始终是南方，功用类似于指南针，用于皇帝出巡时指明方向。

张衡制作记里鼓

记里鼓车也是一种齿轮装置，它利用一组齿轮装置，将木车行走时车轴的转动，传递到车上手持捶鼓的木人的手臂上，木车每行一里，车上的木人就会击鼓一次，从而可以用于记录行程里数。据史书记载，张衡“尝作木鸟，假以羽翮，腹中施机，能飞数里”（翮：鸟的翅膀；机：机械装置）。

张衡制作会飞的木鸟

这是一种腹中巧制机关，能够自飞很长一段时间的木鸟。张衡同马钧一起被后人尊为“木

圣”。

张衡是一个罕见的全面发展的人物。他除了在天文学、地震学、机械技术、数学等方面所创造的辉煌成就外，在哲学、文学、绘画等领域也有很深的造诣（音yi).

在哲学方面，他对扬雄的《太玄经》就有很深的研究，著作《太玄经注解》。

在文学史上，张衡是一位占有重要地位的大文学家。与司马相如、扬雄、班固并称“汉赋四大家”。他的《西京赋》和《东京赋》（西京就是长安，东京就是洛阳）前后一共花了十年工夫，辞藻华丽、气势恢宏，把汉代的辞赋推到了一个新的高峰。另外，他还首开抒情小赋之先河，代表作《温泉赋》格调清新、言辞淡雅，令人读之忘俗，是汉代辞赋发展的一个重要转折。

张衡在文学上的第三个主要成就是创制了以《四愁诗》为代表的新体七言诗。给后来的七言诗奠定了基础，具有深远的意义和影响。

张衡也是东汉的大画家，他绘制的《地形图》一直流传到唐代。他也被唐代张彦远列为东汉六大画家之一。

由于他的贡献突出，联合国天文组织将月球背面的一个环形山命名为“张衡环形山”，太阳系中的1802号小行星命名为“张衡星”。后人为纪念张衡，在南阳修建了张衡博物馆。