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张衡张衡发明了什么 ， 字平子 ， 东汉时南阳西鄂人 ， 是我国古代杰出的科学家 。 也是世界上最早的天文学家之一 。
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 。
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