张衡和地动仪
张衡是东汉时期杰出的科学家。他从小就爱想问题,对周围的事物,总要寻根究底,弄个水落石出。
东汉时期杰出的科学家张衡
一个夏天的晚上,张衡和爷爷、奶奶在院子里乘凉。他坐在一张竹床上,仰着头,呆呆地看着天空,还不时举手指指画画,认真地数星星。
张衡对爷爷说:“我数的时间久了,看见有的星星位置移动了,原来在天空的东边,现在偏到西边去了。有的星星出现了,有的星星又不见了。它们不是在跑动吗?”
爷爷说道:“星星确实是会移动的。你要认识星星,先要看北斗星。你看那边比较明亮的七颗星,连在一起就像做饭的勺子,很容易找到……”
“噢!我找到了!”小张衡很兴奋,又问:“那么,它是怎样移动的呢?”
爷爷想了想说:“大约到半夜,它就移到地平线上,到天快亮的时候,这北斗就翻了一个身,倒挂在天空……”
这天晚上,张衡一直睡不着,多次起来看北斗星。夜深人静,当他看到那闪烁而明亮的北斗星时,果然倒挂着,他多么高兴啊!他想:这北斗星为什么会这样转来转去,是什么原因呢?天一亮,他便赶去问爷爷,谁知爷爷也讲不清楚。
后来,张衡长大了,皇帝得知他非常有学问,就把张衡召到京城洛阳担任太史令,主要掌管天文历法的事情。
为了探明自然界的奥秘,年轻的张衡常常一个人关在书房里读书、研究,还常常站在天文台上观察日月星辰。他想,如果能制造出一种仪器,能够上观天,下察地,预报自然界将要发生的情况,这对人们预防灾害,揭穿那些荒诞的迷信鬼话,该是多么好啊!
于是,张衡把从书本中和观察到的材料,进行分析研究,开始了试制“观天察地”仪器的工作。他把研究的心得先写成一本书,叫做《灵宪》。在这本书里,他告诉人们:天是球型的,像个鸡蛋,天就像鸡蛋壳,包在地的外面,地就像蛋黄,这就是“浑天说”。
接着,张衡根据这种“浑天说”的理论,开始设计、制造仪器了。不知经过多少个风雨晨昏,熬过多少个不眠之夜,一个当时世界上最先进的天文仪器——浑天仪诞生了。这个大铜球很像今天的地球仪,它装在一个倾斜的轴上,利用水力转动,它转动一周的时间恰好和地球自转一周的时间相等。而且在这个人造的天体上,可以准确地看到太空中的星象。
那个时候,经常发生地震。有时候一年一次,有时候一年两次。每发生一次大地震,就会影响到好几十个郡,城墙、房屋倒坍,还会死伤许多人畜。
当时的封建帝王和一般人都把地震看作是不吉利的征兆,有的还趁机宣传迷信、欺骗人民。
但是,张衡却不信神,不信邪,他对记录下来的地震现象细心地观察和分析,发明了一个测报地震的仪器,叫做“地动仪”。
地动仪是用青铜制造的,外形有点像一个酒坛,四围刻铸着八条龙,龙头向八个方向伸着。每条龙的嘴里含了一颗小铜球,龙头下面,蹲了一个铜制的蛤蟆,对准龙嘴张着嘴。哪个方向发生了地震,朝着那个方向的龙嘴就会自动张开来,把铜球吐出。铜球掉在蛤蟆的嘴里,发出响亮的声音,就给人发出地震的警报。
张衡发明的地动仪
公元138年2月的一天,张衡的地动仪正对西方的龙嘴忽然张开来,吐出了铜球。按照张衡的设计,这就是报告西部发生了地震。
可是,那一天洛阳一点也没有地震的迹象,也没有听说四周有哪儿发生了地震。因此,大伙儿议论纷纷,都说张衡的地动仪是骗人的玩意儿,甚至有人说他有意造谣生事。
过了几天,有人骑着快马来向朝廷报告,离洛阳一千多里的金城、陇西一带发生了大地震,连山都有崩塌下来的。大伙儿这才信服。