张衡
一、天文学家
史书传记 人物生平 学术成就 制做浑天仪 多级刻漏 张衡浑仪 张衡瑞轮 历法讨论 张衡地动仪 其他贡献 张衡墓 〖二、历史人物 三、历史人物(隋 四、山东医学院 五、环形山、小 人物和作品介绍
从上面所介绍的浑天仪和候风地动仪的构造即可得知,张衡掌握了很高明的机械技术。他的朋友崔瑗在为他写的墓碑中赞道:“数术穷天地,制作侔造化。”前一句是道他数学天文学知识之渊博,后一句则是赞他制造的各种器物之神奇。其实,神奇是由于他巧妙地运用各种机械技术的结果。
传说他当时还制做过两件神奇的器物。一件是有三个轮子的机械,可以自转;一件是一只木雕,能在天上飞翔。
关于木雕,《墨子· 鲁问》就有记载:“公输子削竹木以为鹊。成而飞之,三日不下。”《列子·汤问》和《韩非子·外储说》都记载说,墨子本人也造过能飞的木鸢。这些木鹊或木鸢大概是一种鸟状的风筝。不可能是其他装有动力机的、如今日飞机之类的飞行器。因为当时还不可能有连续运行一日乃至三日之久的动力机。张衡的木雕,大概也是一种风筝。不过,北宋类书《太平御览·工艺部九》引《文士传》中一段记载说:“张衡尝作木鸟,假以羽翮,腹中施机,能飞数里。”这里说到“腹中施机”,而且“能飞数里”,因此,过去有的作者认为是一种飞机类的飞行器。但装在飞行器上的动力机必须重量足够轻而马力足够大,并且还要求飞行器本身具有一定的适宜起飞上升的形状等等,这些条件在张衡时代没有一条是能做得到的。所以,张衡的木雕即使真的“腹中施机”,那么,这种机也不会是动力机,而是一种装在风筝上用线控制飞行的操纵机构。
关于三个轮子可以自转的机械,古来就有不同意见。南宋学者王应麟认为是一种记里鼓车。这种车利用一组齿轮系把大车转动时车轴的运动传递到一个木人的手臂上,使它过一里路时敲一下鼓。这个设想看来不大符合“三轮可使自转”的意思。敲鼓的动作一般是不当作转动看的。另一种意见则认为是一种指南车。清代王先谦《后汉书集解·张衡传》中引《宋书 ·礼志》:“指南车,其始周公作,张衡始复创造”(按:这是《宋书·礼志》的摘引,实非原文)。看来,指南车的形象更符合于“自转”的用词,因为不管下面轮子怎么转,车上的人只见到指南车木人的手指在自动地转向南方。
总之,张衡在机械技术方面是非常高明的。《太平御览· 工艺部九》引晋代葛洪《抱朴子》曰:“木圣:张衡、马钧是也。”现在的中国科技史家都公认马钧是我国三国时代一位杰出的机械发明家,而在葛洪看来,张衡、马钧都是一代木圣。
《后汉书·张衡传》中提到,张衡写过一部书叫《算罔论》。此书至迟到唐代已经失传,以至唐代的章怀太子李贤怀疑张衡没写过这部书,而是因为《灵宪》是网络天地而算之,故称《灵宪算罔论》。从《九章算术·少广》章第二十四题的刘徽注文中得知有所谓“张衡算”,因此,张衡写过一部数学著作是应该肯定的。从刘徽的这篇注文中可以知道,张衡给立方体定名为质,给球体定名为浑。他研究过球的外切立方体积和内接立方体积,研究过球的体积,其中还定圆周率值为10的开方,这个值比较粗略,但却是我国第一个理论求得π的值。另外,如果按照钱宝琮先生对《灵宪》的校勘:“(日月)其径当天周七百三十分之一,地广二百三十二分之一”,则当时π值等于730/232=3.1466,较10的开方有精密了。
不过,从刘徽注中也可以看到,这位100多年之后的大数学家对张衡的数学有较严厉的批评,认为张衡:“欲协其阴阳奇耦之说而不顾疏密矣!虽有文辞,斯乱道破义,病也!”如按此批评来看,则钱宝琮先生所作的校勘似乎未必都符合张衡的原来数字。
其他方面的成就
张衡曾被唐代人看作是东汉时代的大画家。张彦远的《历代名画记》卷三记有:“张衡作《地形图》,至唐犹存。”这幅《地形图》中是否还有地理科学上的意义,现已无可考了。当时还流传有他用脚画一只神兽的故事。故事虽然神化了,但也反映出张衡有很高的画技。
他当过太史令,因而对史学也有许多研究。他曾对《史记》、《汉书》提出过批评,并上书朝廷,请求修订。他又对东汉皇朝的历史档案作过研究,曾上表请求专门从事档案整理工作,补缀汉皇朝的史书。这些上书均无下文。
他还研究文字训诂的学问,著有《周官训诂》一书。当时崔瑗评价说:广大学者都对它提不出异议来。
他又是个大文学家,他的《二京赋》曾花了10年的创作功夫,可见其创作态度的严肃。这篇赋不但文辞优美,脍炙人口,而且其中讽刺批评了当时统治集团的奢侈生活,其思想性也是比较高的。他在河间相任期时创作的《四愁诗》受到文学史家郑振铎先生的高度评价,称之为“不易得见的杰作”。他的《思玄赋》中有大段文字描述自己升上了天空,遨游于众星之间,可说是一篇优雅的科学幻想诗。除了上述诸文外,遗留至今的还有《温泉赋》、《归田赋》等20多篇,都是辞、义俱佳的力作。
张衡虽然在年轻时就已才闻于世,但他却从无骄傲之心,他的性格从容淡静,不好交接俗人,也不追求名利。大将军邓骘是当时炙手可热的权势人物,多次召他,他都不去。后来他当了官,显然因为这种性格,使他很长时间不得升迁。他对此毫不在意,而是孜孜于钻研科学技术。大概是为了回答好心人的劝慰,他写了《应闲》一文以表明自己的志向。文中说到,有的人劝他不要去钻研那些难而无用的技术,应该“卑体屈己,美言”以求多福。他回答说:“君子不患位之不尊,而患德之不崇;不耻禄之不伙,而耻知之不博。”这二句掷地有声的话,表明了他不慕势利而追求德智的高尚情操。他认为能不能得到高位是由命运决定的。这种想法现代人当然会目之为唯心主义。但张衡的落脚点却是在于认为对高位“求之无益”,智者是不去追求它的。反之,叫他去“卑体屈己”以求升官,他说这是“贪夫之所为”,自己是羞于为此的。他特别还回答了学技术的问题,说是你们认为这些技术无用,我却唯恐高明的人不教我。这里充分表达出张衡作为一个科学家渴求知识、敢于和鄙弃知识的社会愚昧思想作斗争的崇高精神。
张衡虽然淡于名利,却不是一味清高,不问政治,不讲原则的人。恰恰相反,他一生中有许多事迹表明了他有他的政治理想和抱负。他更坚持作为一个科学家的鲜明品格的实事求是原则。
张衡的政治抱负也很简单,就是8个字:佐国理民,立德立功。而佐国理民的具体目标和方法则是改革时弊,加强礼制,剔除奸佞,巩固中央。
在张衡的时代正是政治日渐腐败,宦官逐渐在和外戚的斗争中权力越来越大,而地方豪强也趁中央衰落之际猖獗起来,他们一起对人民的剥削压榨越加残酷。对这些腐败黑暗现象张衡都有过抗争。他曾向顺帝上书,讽示近世宦官为祸,要皇帝“惟所以稽古率旧,勿令刑德八柄不由天子”,要求皇帝“恩从上下,事依礼制”。对选拔人才的方法他也提出建议加以改革。在河间相任期时他还积极进行了抑制豪强的斗争。当时朝廷腐败,像张衡那样个人的斗争已无济于事。就在他上书要皇帝警惕宦官为祸不久,顺帝却又下诏特许受封为列侯的宦官可以收养义子,继承爵位,使宦官获得了和贵族世家同样的世袭特权!张衡明白了,他的反宦官斗争已没有意义。所以,后来顺帝问他:当今天下所憎恨的是什么人?这时,在宦官们环视之下,他已无话可说,只好“诡对而出”。由此,他思想里充满了矛盾和痛苦。他晚年的诗赋里大量反映了这种情绪。后人把他的《四愁诗》和伟大诗人屈原的《离骚》相比,这并不是没有理由的。
由于黑暗势力的强大,张衡晚年有消极避世的思想,因而有《归田赋》之作。这是封建制度下的时代悲剧,不足以减损张衡这位伟大科学家为人民所建立的丰功伟绩。他在诗中开始指摘“天道之微昧”,表露出对统治者的失望;他仍然讽刺热中利禄的人,说他们是“贪饵吞钩”。这些都说明,张衡的是非观念仍然是十分清晰的。
已故的中国科学院院长郭沫若曾为
传说他当时还制做过两件神奇的器物。一件是有三个轮子的机械,可以自转;一件是一只木雕,能在天上飞翔。
关于木雕,《墨子· 鲁问》就有记载:“公输子削竹木以为鹊。成而飞之,三日不下。”《列子·汤问》和《韩非子·外储说》都记载说,墨子本人也造过能飞的木鸢。这些木鹊或木鸢大概是一种鸟状的风筝。不可能是其他装有动力机的、如今日飞机之类的飞行器。因为当时还不可能有连续运行一日乃至三日之久的动力机。张衡的木雕,大概也是一种风筝。不过,北宋类书《太平御览·工艺部九》引《文士传》中一段记载说:“张衡尝作木鸟,假以羽翮,腹中施机,能飞数里。”这里说到“腹中施机”,而且“能飞数里”,因此,过去有的作者认为是一种飞机类的飞行器。但装在飞行器上的动力机必须重量足够轻而马力足够大,并且还要求飞行器本身具有一定的适宜起飞上升的形状等等,这些条件在张衡时代没有一条是能做得到的。所以,张衡的木雕即使真的“腹中施机”,那么,这种机也不会是动力机,而是一种装在风筝上用线控制飞行的操纵机构。
关于三个轮子可以自转的机械,古来就有不同意见。南宋学者王应麟认为是一种记里鼓车。这种车利用一组齿轮系把大车转动时车轴的运动传递到一个木人的手臂上,使它过一里路时敲一下鼓。这个设想看来不大符合“三轮可使自转”的意思。敲鼓的动作一般是不当作转动看的。另一种意见则认为是一种指南车。清代王先谦《后汉书集解·张衡传》中引《宋书 ·礼志》:“指南车,其始周公作,张衡始复创造”(按:这是《宋书·礼志》的摘引,实非原文)。看来,指南车的形象更符合于“自转”的用词,因为不管下面轮子怎么转,车上的人只见到指南车木人的手指在自动地转向南方。
总之,张衡在机械技术方面是非常高明的。《太平御览· 工艺部九》引晋代葛洪《抱朴子》曰:“木圣:张衡、马钧是也。”现在的中国科技史家都公认马钧是我国三国时代一位杰出的机械发明家,而在葛洪看来,张衡、马钧都是一代木圣。
《后汉书·张衡传》中提到,张衡写过一部书叫《算罔论》。此书至迟到唐代已经失传,以至唐代的章怀太子李贤怀疑张衡没写过这部书,而是因为《灵宪》是网络天地而算之,故称《灵宪算罔论》。从《九章算术·少广》章第二十四题的刘徽注文中得知有所谓“张衡算”,因此,张衡写过一部数学著作是应该肯定的。从刘徽的这篇注文中可以知道,张衡给立方体定名为质,给球体定名为浑。他研究过球的外切立方体积和内接立方体积,研究过球的体积,其中还定圆周率值为10的开方,这个值比较粗略,但却是我国第一个理论求得π的值。另外,如果按照钱宝琮先生对《灵宪》的校勘:“(日月)其径当天周七百三十分之一,地广二百三十二分之一”,则当时π值等于730/232=3.1466,较10的开方有精密了。
不过,从刘徽注中也可以看到,这位100多年之后的大数学家对张衡的数学有较严厉的批评,认为张衡:“欲协其阴阳奇耦之说而不顾疏密矣!虽有文辞,斯乱道破义,病也!”如按此批评来看,则钱宝琮先生所作的校勘似乎未必都符合张衡的原来数字。
其他方面的成就
张衡曾被唐代人看作是东汉时代的大画家。张彦远的《历代名画记》卷三记有:“张衡作《地形图》,至唐犹存。”这幅《地形图》中是否还有地理科学上的意义,现已无可考了。当时还流传有他用脚画一只神兽的故事。故事虽然神化了,但也反映出张衡有很高的画技。
他当过太史令,因而对史学也有许多研究。他曾对《史记》、《汉书》提出过批评,并上书朝廷,请求修订。他又对东汉皇朝的历史档案作过研究,曾上表请求专门从事档案整理工作,补缀汉皇朝的史书。这些上书均无下文。
他还研究文字训诂的学问,著有《周官训诂》一书。当时崔瑗评价说:广大学者都对它提不出异议来。
他又是个大文学家,他的《二京赋》曾花了10年的创作功夫,可见其创作态度的严肃。这篇赋不但文辞优美,脍炙人口,而且其中讽刺批评了当时统治集团的奢侈生活,其思想性也是比较高的。他在河间相任期时创作的《四愁诗》受到文学史家郑振铎先生的高度评价,称之为“不易得见的杰作”。他的《思玄赋》中有大段文字描述自己升上了天空,遨游于众星之间,可说是一篇优雅的科学幻想诗。除了上述诸文外,遗留至今的还有《温泉赋》、《归田赋》等20多篇,都是辞、义俱佳的力作。
张衡虽然在年轻时就已才闻于世,但他却从无骄傲之心,他的性格从容淡静,不好交接俗人,也不追求名利。大将军邓骘是当时炙手可热的权势人物,多次召他,他都不去。后来他当了官,显然因为这种性格,使他很长时间不得升迁。他对此毫不在意,而是孜孜于钻研科学技术。大概是为了回答好心人的劝慰,他写了《应闲》一文以表明自己的志向。文中说到,有的人劝他不要去钻研那些难而无用的技术,应该“卑体屈己,美言”以求多福。他回答说:“君子不患位之不尊,而患德之不崇;不耻禄之不伙,而耻知之不博。”这二句掷地有声的话,表明了他不慕势利而追求德智的高尚情操。他认为能不能得到高位是由命运决定的。这种想法现代人当然会目之为唯心主义。但张衡的落脚点却是在于认为对高位“求之无益”,智者是不去追求它的。反之,叫他去“卑体屈己”以求升官,他说这是“贪夫之所为”,自己是羞于为此的。他特别还回答了学技术的问题,说是你们认为这些技术无用,我却唯恐高明的人不教我。这里充分表达出张衡作为一个科学家渴求知识、敢于和鄙弃知识的社会愚昧思想作斗争的崇高精神。
张衡虽然淡于名利,却不是一味清高,不问政治,不讲原则的人。恰恰相反,他一生中有许多事迹表明了他有他的政治理想和抱负。他更坚持作为一个科学家的鲜明品格的实事求是原则。
张衡的政治抱负也很简单,就是8个字:佐国理民,立德立功。而佐国理民的具体目标和方法则是改革时弊,加强礼制,剔除奸佞,巩固中央。
在张衡的时代正是政治日渐腐败,宦官逐渐在和外戚的斗争中权力越来越大,而地方豪强也趁中央衰落之际猖獗起来,他们一起对人民的剥削压榨越加残酷。对这些腐败黑暗现象张衡都有过抗争。他曾向顺帝上书,讽示近世宦官为祸,要皇帝“惟所以稽古率旧,勿令刑德八柄不由天子”,要求皇帝“恩从上下,事依礼制”。对选拔人才的方法他也提出建议加以改革。在河间相任期时他还积极进行了抑制豪强的斗争。当时朝廷腐败,像张衡那样个人的斗争已无济于事。就在他上书要皇帝警惕宦官为祸不久,顺帝却又下诏特许受封为列侯的宦官可以收养义子,继承爵位,使宦官获得了和贵族世家同样的世袭特权!张衡明白了,他的反宦官斗争已没有意义。所以,后来顺帝问他:当今天下所憎恨的是什么人?这时,在宦官们环视之下,他已无话可说,只好“诡对而出”。由此,他思想里充满了矛盾和痛苦。他晚年的诗赋里大量反映了这种情绪。后人把他的《四愁诗》和伟大诗人屈原的《离骚》相比,这并不是没有理由的。
由于黑暗势力的强大,张衡晚年有消极避世的思想,因而有《归田赋》之作。这是封建制度下的时代悲剧,不足以减损张衡这位伟大科学家为人民所建立的丰功伟绩。他在诗中开始指摘“天道之微昧”,表露出对统治者的失望;他仍然讽刺热中利禄的人,说他们是“贪饵吞钩”。这些都说明,张衡的是非观念仍然是十分清晰的。
已故的中国科学院院长郭沫若曾为
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