张衡的发明 张衡发明的地球仪相关资料?



地动仪诞生于汉朝张衡的发明,是张衡发明的 。张衡所处的东汉时代,地震比较频繁 。据《后汉书·五行志》记载,自和帝永元四年(公元92年)到安帝延光四年(公元125年)的三十多年间,共发生了二十六次大的地震 。地震区有时大到几十个郡,引起地裂山崩、房屋倒塌、江河泛滥,造成了巨大的损失 。张衡对地震有不少亲身体验 。为了掌握全国地震动态,他经过长年研究,终于在阳嘉元年(公元132年)发明了候风地动仪──世界上第一架地震仪 。

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张衡的祖父曾经担任蜀郡太守等职,后来家道却中落了 。张衡从小过着较为贫的生活 。张衡从少年时学习就很刻苦,后来到都城洛阳的太学,访师交友,探讨学问,阅读了不少的书籍 。在他三十七岁的时候,开始担任太史令的官职,专为朝廷观测、记录天象,选择“黄道吉日”和记载全国各地发生的某些自然现象 。这些工作不能不促使张衡对于天文、历法乃至地震等自然现象进行广泛的研究 。
张衡在天文学方面的成就最为突出 。他认真地研读过扬雄的《太玄经》,从中受到很大启发又深入学习和研究了当时天文学的最新成就,并通过多年的实际观测和研究,最后写成了一部天文学的巨著《灵宪》 。
原来,我国自古以来,对于宇宙天体的看法,就有三种不同的论点 。一种是“盖天说”,又称“天圆地方说” 。认为天是圆的,象一把张开的伞,地是方的,象一个棋盘 。一种是“宣夜说” 。认为天没有一定形质,日月星辰都浮游在天空之中 。另一种则是“浑天说” 。认为天地的形状象个鸟蛋,天象蛋壳,地象蛋黄,天和地的关系就象壳包着黄那样, 所以叫做“浑天” 。张衡就是“浑天说”的主要代表 。
在《灵宪》中,张衡大胆地对天象提出了许多新的见解 。他说,“月光生于日之所照”,“当日则光盈,就日则光尽也” 。正确地说明了,月亮本身并不发光,它的光是受到太阳的照射后反射出来的 。月亮对着太阳的时候,是满月,背着太阳的时候,月亮就不见了 。他从日、月、地球所处的不同位置,对日月蚀的成因,作了我国最早的科学解释 。张衡还对在中原地区能够用肉眼观测到的星数做了精确的统计,指出较亮的星二千五百颗,常明星一百二十四颗,叫得上名字的星三百二十颗 。这个数字和现代天文学家所统计的,在同一地方,同一时间能用肉眼看到的星数为 2500-3000颗,基本相同 。他在《灵宪》中绘制的标明星体位置的《灵宪图》,是我国最早的一张星图 。
在张衡以前,已经有人制造过观测天象的“浑天仪” 。公元117年,张衡根据他的“浑天说”,创制了比以前都精确全面得多的一架“浑天仪” 。“浑天仪”是一个可以转动的空心铜球 。铜球外表刻有二十八宿和其他一些恒星的位置;球体内有一根铁轴贯穿球心,轴的两端象征北极和南极球体的外面装有几个铜圆圈,代表地平圈、子午圈、黄道圈、赤道圈 。赤道和黄道上各刻有二十四个节气 。凡是张衡当时所知道的重要天文现象,都刻在“浑天仪”上面了 。为了使浑天仪”能自行转动,张衡又利用水力推动齿轮的原理,用滴壶滴出来的水力发动齿轮,带动空心铜球绕轴旋转 。铜球转动一圈的速度和地球自转的速度相等 。浑天仪旋转时,刻在它上面的天象依次表示出来,和天体上星球的运动十分相象 。这样,人坐在屋子里,便能从“浑天仪”上看到天体运的情况 。
张衡把他对天体构造、各种天象的看法和他制作水运浑天仪的方法等,专门写成一篇《浑天仪图象》加以介绍 。另外,张衡还改进过测定天体位置的浑仪 。
从公元89年到140年,五十年左右的时间内,东汉都城洛阳和陇西一带,共出现过三十三次地震 。特别是公元 119年,洛阳和其他地区连续发生了两次大地震,促进了张衡加紧对于地震现象的研究 。他终于在公元132年,发明并制造出了我国第一架测报地震的“地动仪” 。这架“地动仪”通体铜铸,形状很象一个大酒樽 。樽顶上有凸起的盖子,可以打开 。樽的外部装饰有篆文和山龟鸟兽等花纹,上面铸着八条龙龙头按照东、南、西、北、东北、东南北、西南八个方向排列;每个龙嘴都衔有一个小铜球,并在它的下面蹲着一只铜制的、头向上仰、张着嘴的蛤蟆 。“地动仪的內部,有根叫做“都柱”的上粗下细的铜柱 。“都柱”周围伸出八根横杆(曲杠杆),分别和八个龙头的上半部衔接 。哪个方向发生地震,地震波传来,“都柱”就会倒向地震发生的那个方向,压在曲杠杆的下端,由曲杠杆再牵动龙头, 将龙嘴里的銅球掉到蛤蟆的嘴里,并发出清脆的响声 。这样,看守仪器的人便能知道地震发生的日期和方向了 。
张衡制造的这台“地动仪”,相当灵敏准确 。公元138年的一天,“地动仪”正对西方的龙嘴突然张开,铜球落了下来 。可是住在洛阳的人丝毫没有感到有什么地动,有些学者怀疑“地动仪”的灵验 。但是过了几天,便有人从陇西赶来报告说,那里在几天前发生了地震 。于是人们“皆服其妙”了 。陇西距洛阳有一千多里,“地动仪”能够精确地测知那里的地震,它的精密程度已经达到相当高的水平 。
【张衡的发明 张衡发明的地球仪相关资料?】张衡在气象学方面,还创造了一种测定风向的仪器一一“候风仪”,又叫“相风铜鸟” 。是在一根五丈高的竿顶上安放一只衔着花的铜鸟,可以随着风向转动 。鸟头所对,便是风的方向 。这个仪器和欧洲装在屋顶上的“侯风鸡”相似 。在地理学上,张衡还绘制过《地形图》 。此外,张衡还能文善画 。张衡的治学态度非常认真、刻苦,“如川之逝,不舍昼夜”,几十年如同一日 。这正是他博学多才,成就为一个大科学家的“秘诀” 。

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