名人故事：張衡制造地動儀的故事

名人故事時間：2021-08-31 手機版

　　中國的歷史上，除了文人雅士、帝王將相，也有很多的科學家，張衡就是其中很著名的一個。下文是為大家精選的名人故事：張衡制造地動儀的故事，歡迎大家閱讀欣賞。

　　中國的歷史上，除了文人雅士、帝王將相，也有很多的科學家，張衡就是其中很著名的一個。張衡一生做了很多的事情，但是，他最有名的發明就是“地動儀”了。那個時期，經常發生地震。有時候一年好幾次。發生一次大地震，就會給老百姓和國家帶來很多的傷害。

　　當時的皇上和老百姓都把地震看作是不吉利的征兆，認為是鬼神造成的。張衡卻不信神邪，他對記錄下來的地震現象經過細心的考察和試驗，發明了一個能測出地震的儀器，叫做“地動儀”。

　　地動儀是用青銅制造的，形狀像一個酒壇，四圍鑄著八條龍，龍頭伸向八個方向。每條龍的嘴里含著一顆小銅球，龍頭下面，蹲了一只張著大嘴的蛤蟆。哪個方向發生了地震，朝著那個方向的龍嘴就會自動張開來，把銅球吐出。銅球掉在蛤蟆的嘴里，發出響亮的聲音，就告訴人們那邊發生地震啦。

　　公元138年2月的一天，地動儀正對著西方的龍嘴突然張開來，吐出了銅球，這是報告西部發生了地震呀。可是，那天洛陽一點地震的跡象也沒有，更沒有聽說附近有什么發生了地震。于是，朝庭上下都議論紛紛，說張衡的地動儀是騙人的玩意兒。過了沒幾天，有人騎著快馬來向朝廷報告，離洛陽一千多里的金城、隴西一帶發生了大地震，連山都有崩塌下來的。大伙兒這才真正的信服了。

　　張衡雖然后來在政治上并不順利，但是，他的這些科學發明和實驗在我國科學史上留下了光輝的業績。

　　附：張衡主要的發明

　　地動儀

　　公元132年（陽嘉元年），張衡在太史令任上發明了最早的地動儀，稱為候風地動儀。據《后漢書·張衡傳》記載：地動儀用精銅鑄成，圓徑八尺，頂蓋突起，形如酒樽，用篆文山龜鳥獸的形象裝飾。中有大柱，傍行八道，安關閉發動之機。它有八個方位，每個方位上均有一條口含銅珠的龍，在每條龍的下方都有一只蟾蜍與其對應。任何一方如有地震發生，該方向龍口所含銅珠即落人蟾蜍口中，由此便可測出發生地震的方向。經過試驗，與所設制，符合如神，自從有書籍記載以來，是沒有過的。曾經一龍機發，地不覺動，雒陽的學者都責怪不足信，幾天之后，送信人來了，果然在隴西地發生地震，眾人于是都服其神妙。自此之后，朝廷就令史官記載地動發生的地方。

　　關于地動儀的結構，流行的有兩個版本：王振鐸模型，即“都柱”是一個類似倒置酒瓶狀的圓柱體，控制龍口的機關在“都柱”周圍。這一種模型已被基本否定。另一種模型由地震局馮銳提出，即“都柱”是懸垂擺（見袁宏《后漢紀》），擺下方有一個小球，球位于“米”字形滑道交匯處（即《后漢書·張衡傳》中所說的“關”），地震時，“都柱”撥動小球，小球擊發控制龍口的機關，使龍口張開。另外，馮銳模型還把蟾蜍由面向樽體改為背向樽體并充當儀器的腳。該模型經模擬測試，結果與歷史記載吻合。

　　世界上地震頻繁，但真正能用儀器來觀測地震，在國外，是19世紀以后的事。候風地動儀是世界上的.地震儀之祖。雖然它的功能尚只限于測知震中的大概方位，但它卻超越了世界科技的發展約1800年。

　　渾天儀

　　張衡在西漢耿壽昌發明的渾天儀的基礎上，根據自己的渾天說，創制了一個比以前都精確、全面得多的“渾天儀”。

　　漏水轉渾天儀是一種水運渾象。用一個直徑四尺多的銅球，球上刻有二十八宿、中外星官以及黃赤道、南北極、二十四節氣、恒顯圈、恒隱圈等，成一渾象，再用一套轉動機械，把渾象和漏壺結合起來。以漏壺流水控制渾象，使它與天球同步轉動，以顯示星空的周日視運動，如恒星的出沒和中天等。它還有一個附屬機構即瑞輪冥菜，是一種機械日歷，由傳動裝置和渾象相連，從每月初一起，每天生一葉片；月半后每天落一葉片。它所用的兩級漏壺是現今所知最早的關于兩級漏壺的記載。

　　張衡在創作了渾天儀之后曾寫過一篇文章。此文全文已佚。只是在梁代劉昭注《后漢書·律歷志》時作了大段引述而使之傳世。劉昭注中把這段文字標題為《張衡渾儀》。稱之為“渾儀”可能是劉昭所作的一種簡化。在古代，儀器的定名并不嚴格。雖然后世將“渾儀”一詞規范為專指觀測儀器，但在隋、唐以前，“渾儀”也可用于表演儀器。

　　瑞輪莢

　　瑞輪莢是張衡別出心裁創造的自動日歷，它模仿神話中奇樹蓂莢的特征，靠流水作用，從每月初一開始，一天出現一片葉子，到滿月出齊15片，然后每天再收起一片，到月末為止，循環開合。這個神話曲折地反映了堯帝時天文歷法的進步。張衡的機械裝置就是在這個神話的啟發下發明的。聽謂“隨月盈虛，依歷開落”，其作用就相當于現今鐘表中的日期顯示。

　　指南車

　　張衡制造的指南車利用機械原理和齒輪的傳動作用，由一輛雙輪獨轅車組成。車箱內用一種能自動離合的齒輪系統，車箱外殼上層置一木刻仙人，無論車子朝哪個方向轉動，木人伸出的臂都指向南方。

　　計里鼓車

　　張衡創造的計里鼓車是用以計算里程的機械。據《古今注》記載：“記里車，車為二層，皆有木人，行一里下層擊鼓，行十里上層擊鐲”。記里鼓車與指南車制造方法相同，所利用的差速齒輪原理，早于西方1800多年。

　　獨飛木雕

　　張衡制作獨飛木雕，是模仿鳥類高空翱翔的滑翔翼型設計。

　　地形圖

　　張衡也研究過地理學，根據他研究和考察的心得，畫過一幅地形圖。唐張彥遠《歷代名畫記》卷三云：“衡嘗作地形圖，至唐猶存。”

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