张衡出生在位于中国中原地区的河南省南阳县. 他年少时好学, 善于写作在十七岁的时候, 他离开家乡, 来到长安, 也就是后来成为中国历史上许多朝代首都的西安. 张衡在这里考察历史古迹, 调查民情风俗和社会经济情况. 后来年轻有为的张衡被当时的朝廷选中, 几次请他做官, 张衡在当时的首都洛阳, 担任太史令, 后又做过侍中、河间相等官。
张衡年轻的时候就对自然科学, 尤其是天文学感兴趣. 他淡薄名利, 曾经两次辞去官职, 用三年的时间研究哲学、数学、天文, 积累了大量的知识, 并开始著书立说。
在距今两千多年的汉代, 中国关于宇宙结构的理论就非常丰富, 当时主要有三个学派, 即盖天说, 浑天论和宣夜说, 张衡就是浑天说的代表人物. 他认为天就象一个鸡蛋, 地好比鸡蛋黄, 天大地小, 天地各乘气而立, 载水而浮. 这个理论在当时是很进步的. 另外, 张衡关于天、地起源和演化的回答也是具有辩证思想的, 他认为, 天地没有分开之前, 混混沌沌, 分开以后, 轻者上升为天, 重者凝结为地. 天为阳气, 地为阴气, 二气互相作用, 创造万物. 张衡还用距离的变化来解释行星运行的快慢. 近代科学证明, 行星运动的快慢是和它同太阳距离的近远相关的. 可见张衡的解释有合理的因素.。
张衡不但注重理论研究, 而且注重实践, 他曾亲自设计了漏水转浑天仪、候风地动仪. 候风地动仪是世界上第一架测验地震的仪器, 公元138 年, 张衡用它成功地记录了在陕西发生的一次地震. 浑天仪相当于现在的地球仪, 它原是另外的一位科学家发明的, 张衡作了一些改进, 他用齿轮系统把浑象----类似现在天球仪和计时漏壶联系起来, 漏壶滴水推动浑象均匀地旋转, 一天刚转好一周, 这样, 人在屋子里看浑象, 就可以知道什么时间哪颗星在什么位置上。
张衡还对许多具体的天象做了观察和分析. 他统计出中国中原地区能看到的星数大约有2,500 颗, 他基本上掌握了月食的原理. 张衡测出太阳和月亮的角直径也是相当准确的. 张衡认为, 早晚和中午的太阳, 其大小是一样的, 看起来早晚大, 中午小, 只是一种光学作用. 早晚观测者所处的环境比较暗, 从暗处看明处就显得大, 中午时天地同明, 看天上的太阳就显得小. 好比一团火, 夜里看就大, 白天看就小. 张衡的这种解释, 尽管不很全面, 但是有一定的道理。
张衡不仅是天文学家, 他还是东汉时期有名的文学家, 他的绘画也相当出色,被列为当时的六大名画家之一. 据中国的史书记载, 张衡一生共留下科学、哲学、文学方面的著作三十二篇, 其中<<应闲赋>>表明了张衡的为人和治学态度, 而<<思玄赋>>则是人类到星际旅行的畅想曲, 是中国早期的科学幻想文章. 另外,<<东京赋>>、<<西京赋>>被称为张衡的代表作, 一直流传至今. 在这两篇作品中,张衡细致地描写了东京、西京的景致( 东京, 指现在陕西省的西安; 西京指现在河南省的洛阳), 娓娓地叙述了这里的风俗民情, 手法浪漫夸张, 其中叙述各种民间技艺的表演, 是极其珍贵的中国古代杂技艺术史料。
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