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        “渾天說(shuō)”的集大成者

        2021-05-24 06:51:11趙之珩
        百科探秘·航空航天 2021年5期
        關(guān)鍵詞:銅球靈臺(tái)張衡

        趙之珩

        在托勒 密生活的時(shí)代,東方也有一位改變了人們宇宙觀的天文學(xué)家——張衡。

        張衡出生于公元 78年,他比托勒密大12歲,從小就喜歡聽(tīng)祖母講北斗七星和月亮的故事。他還會(huì)問(wèn)祖母星星會(huì)不會(huì)掉下來(lái),月亮為什么時(shí)而彎時(shí)而圓?雖然祖母無(wú)法解答這些問(wèn)題,但這樣的疑問(wèn)使張衡對(duì)天文學(xué)產(chǎn)生了強(qiáng)烈的好奇心。

        繪制星圖

        漢代是我國(guó)歷史上一個(gè)少戰(zhàn)亂、經(jīng)濟(jì)文化比較發(fā)達(dá)的時(shí)期。那時(shí),人們崇尚科學(xué)技術(shù),國(guó)家專(zhuān)門(mén)建有研究天象和氣象的機(jī)構(gòu),設(shè)有負(fù)責(zé)天文、氣象觀測(cè)的靈臺(tái)。古時(shí)候,大約會(huì)有四十多人在靈臺(tái)上候氣、候風(fēng)、候日、候星,可謂機(jī)構(gòu)龐大,分工精細(xì)。管理靈臺(tái)的官員叫作“靈臺(tái)丞”,靈臺(tái)丞屬朝廷太史令直接管轄。公元115年,37歲的張衡被漢安帝任命為太史令,專(zhuān)門(mén)負(fù)責(zé)觀測(cè)天象、制定天文歷法等。張衡就是利用這一有利條件,通過(guò)大量觀測(cè),確定了2500顆星星的準(zhǔn)確位置,并把它們劃分成了320個(gè)星官,記錄在星圖上。

        渾天說(shuō)

        古時(shí)候,人們思考宇宙的起源和結(jié)構(gòu),發(fā)展出了不同的學(xué)說(shuō):有認(rèn)為“天圓地方”的“蓋天說(shuō)”;有認(rèn)為宇宙是沒(méi)有一定形狀的氣體空間,天體飄浮在氣體之中的“宣夜說(shuō)”;還有認(rèn)為天如雞蛋殼,地如雞蛋黃,日月星辰都在蛋殼上不停轉(zhuǎn)動(dòng)的“渾天說(shuō)”。

        張衡將“渾天說(shuō)”發(fā)展到極致,認(rèn)為宇宙起源于一片無(wú)形無(wú)色的精氣,其中清氣上升為天,濁氣下降為地,清濁兩氣互相交匯形成了萬(wàn)物。他還認(rèn)為宇宙在空間上沒(méi)有邊界,在時(shí)間上沒(méi)有起點(diǎn),這種思想已與現(xiàn)代宇宙演化學(xué)說(shuō)的精神不謀而合。

        漏水轉(zhuǎn)渾天儀

        公元117年,張衡在落(luò)下閎(hóng)的研究基礎(chǔ)上,精心設(shè)計(jì)了一個(gè)能夠自行運(yùn)轉(zhuǎn)的漏水轉(zhuǎn)渾天儀。他利用漏壺的原理,讓人把水傾倒在最高的一個(gè)漏壺里,通過(guò)漏孔,讓水從高處向低處不停地流動(dòng),以流動(dòng)的水推動(dòng)著一套齒輪組轉(zhuǎn)動(dòng),再帶動(dòng)銅球不停地運(yùn)轉(zhuǎn),通過(guò)控制水流速度,使銅球與天球同步轉(zhuǎn)動(dòng),以顯示天體的運(yùn)動(dòng)規(guī)律,如恒星的出沒(méi)和位于正中天的時(shí)間等。它還有一個(gè)叫“瑞輪莢”的附屬機(jī)構(gòu),是一種機(jī)械日歷,由傳動(dòng)裝置和渾天儀相連,從每月初一起,每天生一葉片;月半后每天落一葉片。漏水轉(zhuǎn)渾天儀轉(zhuǎn)動(dòng)一周是一個(gè)晝夜,它能夠把天象變化形象地演示出來(lái),以便人們了解日月星辰的運(yùn)行情況。這架儀器幾乎囊括了當(dāng)時(shí)所有先進(jìn)的天文學(xué)知識(shí),是東方天文學(xué)的代表作品。

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