张衡的主要成就
关于地动仪的结构,有两个流行的版本:王振铎模型,即“独柱”是一个类似于倒酒瓶的圆柱体,控制龙口的机构就在“独柱”周围。这种模式已经基本被否定了。另一个模型是地震局冯瑞提出的,即“独柱”是一个钟摆(见《后汉书》),钟摆下面有一个小球,位于“米”字形滑道的交点处(即《后汉书》提到的“关”)。地震时,“独柱”移动小球,小球撞击控制龙口的机制。此外,冯瑞的模型还把蛤蟆从对着瓶子变成了对着瓶子,充当乐器的脚。对模型进行了模拟和检验,结果与历史记录一致。
世界上地震频繁,但真正能用国外的仪器观测到地震是在19世纪以后。侯丰地震仪是世界地震仪的始祖。虽然它的功能还仅限于测量震中的大概位置,但已经超越了世界科技发展约1800年。浑天仪是一种水运象。用一个直径四尺多的铜球,球上刻着二十八夜、中外官、黄赤道、南北极、二十四节气、恒显圈、恒隐圈组成一只大象,再用一套旋转机械把大象和漏壶结合起来。用漏水的水壶流水控制大象,使其与天球同步旋转,从而展示星空的周日视运动,如星星的出现和凌日。它还有一个附属机构,称为瑞伦蔡明,这是一个机械日历,由传动装置和大象连接。从每个月初开始,每天都有一片叶子诞生;半个月后每天掉一片叶子。其中所用的二级漏壶是已知最早的二级漏壶记录。
张衡造出浑天仪后写了一篇文章。这篇文章的全文已经丢失。到了梁代,刘钊在注《后汉书》时才作了长引,并使之代代相传。在刘钊的注中,这段话的标题是《张衡婚议》。称之为“婚仪”可能是刘钊的简化。在古代,乐器的命名并不严格。“婚仪”一词虽在后世被规范为观察乐器,但在隋唐以前也可作为演奏乐器使用。睿伦Pod睿伦Pod是张衡创造的自动日历。它模仿了神话中奇怪的树和豆荚的特征。通过流水的作用,从每个月的第一天开始一天出现一片叶子,满月时出现15片叶子,然后每天收起一片叶子,直到月底。这个神话反映了尧帝时代天文历法的进步。张衡的机械装置就是在这个神话的启发下发明的。说的是“月盈空空,按历起落”,相当于今天手表里的日期显示。张衡制造的南导车是利用机械原理和齿轮的传动作用,由两轮单轮车组成的。后备箱采用了带自动离合的齿轮系统,后备箱外壳上层放了一个木刻仙女。无论汽车朝哪个方向旋转,木刻仙女伸出的手臂都指向南方。张衡创造的米鼓车是一种用来计算里程的机器。据《古今笔记》记载:“记得里面的车在二层,有木头人,一里在下层敲鼓,十里在上层做镯子”。李稷的鼓车制造方法与南导车相同,使用的差速齿轮原理比西方早1800多年。飞天单飞木雕张衡做的飞天单飞木雕,是模仿鸟类在高空翱翔的滑翔翼设计。地形图张衡也是学地理的,根据他的研究和调查,画了一张地形图。唐代张彦远《历代名画志》(卷三)说:“天平作地形图,唐代犹存。”张衡曾参与汉帝严光二年(公元123年)的一次历法大讨论。根据后汉的法律和日历的记录,张衡当时是商舒朗。这场大讨论的起因是有人从占卜、灾异等迷信观念出发,对当时使用的东汉科学四分历进行了批判,提出应改为甲寅元历,适合占卜。另一些人则从汉武帝的“开疆拓土,享国久长”出发,认为应该回去采用太初历。另一位商张衡和周兴对上述两种观点进行了反驳和诘问,使这两种错误观点的提出者哑口无言或回答有误,从而为防止历法倒退做出了贡献。在讨论中,张衡和周兴还研究了多年的天文观测记录,并与各种历法的理论计算进行了比较,提出了鉴定意见。他们认为九种方法是最精确的,并建议采用。的确,《九道法》中的回归年长度和太阴月长度的数值比东汉的《太初历》和《季历》更精确。
而且九定律承认月亮的速度是不均匀的,而当时的其他历法只是按照月亮的均匀速度来计算的。所以九法结合比当时其他历法更符合天文现实。但如果按照九定律计算,可能会出现三个月是30天的大月,或者两个29天的小月相连的现象。按照几千年来人们习惯的历法安排,大月亮和小月亮一直是连在一起的。最多17个月后,两个大月亮连一次,不存在三个大月亮连,更不用说两个小月亮的现象。所以,九定律带来的三个大月或者两个小月相连的现象,对于习惯于守旧的人来说是无法接受的。这样,张衡、周兴采用九法的建议在当时是最合理、最进步的,但在这次大讨论中没有通过。这是中国法律史上的损失。阴历不统一的采用被推迟了半个多世纪,直到刘虹的干象历才第一次被正式采用。
《灵宪》是张衡关于天文学的代表作,充分体现了张衡在天文学方面的成就和发展。原文为《后汉书》刘钊注所引,代代相传。本文介绍的天文学要点如下:
张衡认为宇宙是无限的,天体的运动是有规律的。月光是太阳光的反射,月食是因为地球挡住了太阳光,月亮绕着地球转,起起落落。他认识到了太阳运动的一些规律(应该是地球公转),正确解释了冬季夜长、夏季夜短、春分和秋分的成因。他指出,中原地区可以看到的星星有2500颗,与今天所知的稍微接近。在观察了一些天体的运行后,他得出结论:一周的天数是365度又四分之一度,这与现代测得的地球绕太阳一周365天5小时48分46秒的数值相差无几。张衡是汉赋发展史上的一大贡献者。在他的辞赋生涯中,他全面继承了前代辞赋家的辞心和表现手法。大赋离司马相如的子虚很远,离班固两都很近,有二京赋。《骚赋》赶上了屈原的《离骚》,又跟随着班固的《油桐》成了《四傅玄》。七式之后是梅成的《七发》,傅毅的《七激》为《七辩》;散文以东方朔的《答客难》和班固的《答客戏》为蓝本。还有的是受杨雄《蜀都赋》启发的《南赋》;傅毅的《舞赋》和后来的《舞赋》等等。以上都是模拟,成就各有不同,但都不同程度地表现出艺术创造力。更为突出的是,张衡能够整合并创造性地运用《归天赋》,实现了汉赋主体从散文、广财、重身、重物到清新、优美、短小精悍、情景化的转变,从而开启了抒情小赋的创作时代,为叙事赋注入了强大的生命力。张衡的作品大多表现了对现实的否定和批判。他探索神秘的人生哲学和适合自己理想人格的生存空间。张衡的代表作品历来被公认为二井赋、四轩赋、桂田赋。
《文心雕龙》说“自尊(杨雄)马(司马相如)张(张衡)蔡(蔡邕),而敬慕美言,如画宋代,雕工雕琢,美句深采并流,连意* * *充满神韵。”又名《张衡通山》,蔡邕儒雅,文史俱佳,与世相对。若为真,则竹柏心异而贞节同,金玉质异而皆珍贵。”
张衡曾经写过《周官》的训诂,崔原认为和其他儒生的解释没什么区别。他还试图效仿孔子的《易经》,以弥补荀、项的不完备,但始终没有完成。他的诗、诗词、碑刻、七言、灵贤、郢建、七辩、古埙、挂画(一为玄图)等作品,* * * 32。
《韩诗集》有九首诗。隋书京畿之有张恒基(14),失传已久。阿明人张骞编纂了《张合简集》,收录于《汉魏六朝志》130集。《全汉语》第52-55卷的汇编中有他的诗和赋的摘要。上海古籍出版社出版了张震泽对张衡诗集的注释。汉安帝永初年间(107-113),刘真、校书官刘曜等人在东关编撰汉史,于是考察汉家礼仪,请张衡参与讨论,恰逢其死。担任助理时,尚书邀他到东莞搜集、检视遗患,全力弥补。司马迁和班固写的与经典不符的东西有十多种。也认为王莽传只应记载篡位之事,至于编修年月及灾异记载,应改称《元后传》。人们对新皇帝即位的想法没有任何异议。光武帝本来是皇帝的大将,后来即位了,所以改头换面的称号应该建在光武之前。我写过几次书,都没有被采纳。后来的著述,很多在经典中没有详细记载,令人遗憾。
刘勰曾在《文心雕龙》中这样评价:“张衡学史,惑而动于固。袁平之后,又想立一门学科,也很荒唐。”荀子弘虽假,应是孝之嗣;孝子诚微,随平帝之体;二儿子可以管教,为什么还有二儿子?“张衡精通机械技术。据说他当时还做了两件神器。一种是有三个轮子的机器,可以转动;一个是能飞上天的木雕。
关于木雕,《墨子·吕文》记载:“公败者伐竹木,以为是鹊。飞走,三天不走。”《列子·唐雯》和《韩非子·外储论》都记载了墨子自己制作了一个会飞的木风筝。这些木制的喜鹊或风筝很可能是一种类似鸟的风筝。不可能是其他任何装有动力机的飞机,比如今天的飞机。因为在那个时候,不可能有一台连续运转一天甚至三天的动力机。张衡的木雕大概也是风筝的一种。但北宋书《太平玉兰工艺系九》引用《儒林外史》中的一段话,说:“张衡尝为木鸟,装羽,腹用机,能飞数里。”这里说“机施于腹”,“能飞万里”。所以过去有些作者认为是飞机。但是,安装在飞机上的动力机必须足够轻,足够大,飞机本身必须有一定的适合起飞和上升的外形等。这些条件在张衡的时代都做不到。所以,即使张衡的木雕真的是“腹机”,那么这个机器也不会是动力机,而是安装在风筝上,用电线控制飞行的控制机构。
关于三个轮子可以转动的机器,自古以来就有不同的说法。南宋学者王应麟认为这是记忆中的鼓车。这种车是用一套齿轮系把大车转动时车轴的运动传递到木头人的手臂上,这样它穿越一英里就可以敲鼓了。这种想法似乎不太符合“三个轮子可以转动”的含义。击鼓的动作一般不视为旋转。另一种意见是,它是一种引导车。清代王先谦引《后汉书·张衡传》宋《李树志》:“南车为首创,后为张衡再创”(按:此为宋《李树志》节录,非原文)。所以导游车的形象更符合“旋转”二字,因为无论下面的轮子怎么转,车里的人只看到导游车木头人的手指自动转向南方。
总之,张衡在机械技术方面很聪明。《太兰工艺系九》引晋代葛洪《抱朴子》:“木生:张衡、马军也。”高达孙的《魏略》也说“张衡、马忠,谓之‘穆圣’。”张衡觉得画家喜欢一些不现实的东西,因为可以虚构,可以想象。他在汉顺帝杨嘉年间发表的一篇随笔中说:“就像画一个画家,但画一个狗和马是恶的,用事实很难塑造,但虚伪不穷。”张衡的画今已不存在,唐代张彦远《历代名画录》称他为“有才华,有技巧,如明日,善作画。”我还记得:“张衡写的《地形图》,唐代还有。”