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汉代的天文学数学家

12-19 技术交流

张衡(78-139),字平子,南阳西鄂(今河南南阳市石桥镇)人,汉代著名的天文学家、数学家。他出生在一个破落的官僚家庭,自小刻苦向学,很有文采94年,16岁的张衡就离开家乡到外地游学,进过当时的最高学府一一太学。

当时南阳郡太守鲍德非常钦佩张衡的才华,邀请他出任南阳郡主簿,帮助自己办理郡政。张衡辅佐鲍德治理南阳,政绩婓然。8年后鲍徳调任京师,张衡即官居家。在阳期间他致力于探讨天文、阴阳、历算等问,并反复研究西汉扬雄著的《太玄经》111年,张衡被征召进京,拜为郎中。118年,张衡被任命为尚书郎。

第二年,升为太史令。张衡在太史令这个职位做了14年,他的许多重大的科学研究工作是在这一阶段完成的。133年,张衡升为侍中。但不久就受到宦官的排挤和中伤,三之后,张衡被调到京外,任河间王刘政的丞相。但刘政是个骄横奢侈、不守中央法典的人。张衡到任后严整法纪,打击豪强,使得上下肃然。三年后,他向顺帝上书请求退休,但朝廷却征拜他为尚书。就在这一年他与世长辞。

张衡的一生在天文学、地震学、机械技数学乃至文学艺术等许多领域都作出了出的贡献,是一棋牌下载位不可多得的具有多方面能的科学家。

发明浑天仪浑天仪是张衡发明的一种演示天球星象与张衡所主张的深天说相吻合,因此命名为深天仪。张衡的浑天仪,主体与今天的天球仪相仿,浑天仪的黄赤道上都画上了二十四节气,深天仪上还有日、月、五星。贯穿浑天仪的南、北极,有一根可转动的极轴浑天仪转动时,球上星体有的露出地平环之上,就是星出;有的正过子午线,就是星中;而没入地平环之下的星就是行没。

多级刻漏的发明刻漏是我国古代最重要的计时仪器。目前传世的三件西汉时代的刻漏,都是所谓池水型沉箭式单漏”。这种刻漏只有一只圆柱形盛水容器,器底部伸出一根小管,向外滴水,容器内水面不断降低,浮在水面的前舟所托着的刻箭也逐渐下降,刻箭穿过容器盖上的孔,向外伸出,从孔沿即可读得时刻读数。但随着水的滴失,容器内水面不断降低,水的滴出速度也会越来越慢。

为了提高刻漏运行的均匀性和准确性,张衡发明了多级刻漏。他先把泄水型沉箭式改为蓄水型浮箭式,即把刻漏滴出的水收到另一个圆柱形容器内,把箭舟和刻箭都放在这个蓄水容器内棋牌,积水逐渐增多,箭舟托着刻箭渐逐上升,由此来求得时刻读数。然后在滴水器之上再加一具滴水器,上面的滴水器滴出的水补充下面滴失的水,从而使下面的滴水器出水速度的稳定性得到提高。这样一来,刻漏计时的准确性就大大提高了。

在张衡之前,人们对月食产生的原因就有所认识,但并没有明晰的解释。张衡在《灵宪》中对月食产生的原因进行了专门的论述,他说:月亮本身是不发光的,太阳光照到月亮上才产生了月光。月亮之所以出现有亏缺的部分,就是因为这一部分找不到日光。所以,当月和日正相对时,就出现满月。当月向日靠近时,月亮亏缺就越来越大,终至完全不见。张衡对月食原因的闻述是很科学的

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