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張衡測報地震
張衡與他的"地動儀"
東漢中期,中國誕生了一個大科學家、大文學家——張衡。張衡出生在河南南陽。他從小喜歡寫寫文章,愛好研究學問,特別對天文和數學更感興趣。他不像一般讀書人那樣急于走仕途當官,卻愿意游覽山水,探訪古跡,收集歷史資料。
張衡到了中年,他的名氣越來越大了,連漢安帝都聽到了,專門派人駕車把張衡請到京城去,任命他在宮里做郎中(管理車、騎、門戶的官員),公元115年,又提升他為太史令,專門負責觀察天象、研究歷法和數學。這個職務很合張衡的胃口,從此他在太史院里潛心鉆研,常在夜深人靜的時候,實地觀察天象。為了弄清天上究竟有多少星星,張衡整夜整夜仰著頭數呀數。經過長久仔細的觀察,張衡繪出了一張一張的星圖。
張衡贊成天空無邊無際的說法。根據他的觀察和統計,在中原地區肉眼可以看到的星星共有二千五百多顆;他認為,這些星星都是有規律地按一定的軌道運行的。
經過近一年多的觀察和研究,張衡覺得由自己來制作一個天體模型的時機已經成熟。他把這個模型的名字取為渾天儀。
不久,一張渾天儀的設計圖完成了。張衡先用薄竹片做成了一個模型,在竹圈上刻上各種刻度,表示太陽、月亮,以及各顆星的運行軌道。竹制模型做得十分準確,張衡請來了工匠,照著樣子鑄成了銅制的渾天儀。
公元117年,世界上第一臺渾天儀誕生了!它有南北兩極,刻有赤道、黃道、二十四節氣等。一千八百多年前就能造出接近于現代的天文儀器那樣的科學模型,是多么的了不起啊!
張衡的另一個貢獻,就是他發明的可以測報地震的地動儀。在張衡生活的那個年代里,中國經常發生地震,光是京城洛陽以及甘肅一帶,在五十年里,就地震了三十多次,造成了大量的人員、財產損失。當時,人們對地震整天怕得提心吊膽,帝王和百姓們都求神拜佛,祈求上天保佑。
可是張衡不信這一套,他一邊仔細地紀錄著每次地震的方位、強度、破壞程度等資料,進行研究,一邊想著如何能制造出一種可以預報地震的儀器來。
為此,張衡日思夜想,有段時期,茶飯不香,徹夜難眠。一天,張衡乘坐馬車外出,一路上還是在思考著那個地震預報儀。突然,車夫一聲吆喝,馬車來了一個急剎車,張衡的身子不由自主地向前一沖,差一點掉到車子外面去,把張衡嚇出了一身冷汗。
這一沖不要緊,倒給張衡的思路沖出了一個閃光點:“嗨!地震是霎時間里發生的,好像剛才的急剎車一樣。只要抓住這一瞬間的震動,不就可以達到測報的目的了嗎?”
張衡立刻吩咐車夫掉轉車頭,趕回家去。
經過無數個不眠之夜,繪了不知多少張草圖,地動儀的正式設計圖完成了。張衡請工匠先用木頭做了個模型,試驗準確后,再用銅鑄造。
公元132年,世界上第一臺能測報地震的地動儀誕生了。張衡替它取名為候風地動儀。它的形狀像一只大酒壇,四周刻著篆體字、烏龜、飛鳥走獸,按東、東南、南、西南、西、西北、北、東北八個方向排列著八條龍;每條龍的嘴里銜著一顆閃亮的銅球;在每條龍嘴下的地上,放著一只張著嘴的銅蛤蟆。哪個方向地震了,那條龍嘴里的銅球會掉下來,吐進蛤蟆的嘴里。
公元138年2月的一天,太史院里掌管地動儀的小吏突然聽到“當”的一聲響,回頭一看,地動儀上西北方向的龍嘴吐出了銅球,掉進下面的蛤蟆嘴里,小吏邊跑邊喊了起來:“地動儀報地震了,方向西北!”
沒過幾天,一匹快馬從西北飛一樣馳來,報告:甘肅金城、隴西發生大地震。這是人類歷史上第一次用測震儀器測到的地震!
張衡不僅是個科學大發明家,而且在文學上也很有造詣,他的《二京賦》、《歸田賦》、《四愁詩》等,對中國五言詩、七言詩的發展都有很大的影響。
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(責編:陳晴)