“渾天說”的集大成者

趙之珩

在托勒 密生活的時代，東方也有一位改變了人們宇宙觀的天文學(xué)家——張衡。

張衡出生于公元 78年，他比托勒密大12歲，從小就喜歡聽祖母講北斗七星和月亮的故事。他還會問祖母星星會不會掉下來，月亮為什么時而彎時而圓？雖然祖母無法解答這些問題，但這樣的疑問使張衡對天文學(xué)產(chǎn)生了強烈的好奇心。

繪制星圖

漢代是我國歷史上一個少戰(zhàn)亂、經(jīng)濟文化比較發(fā)達的時期。那時，人們崇尚科學(xué)技術(shù)，國家專門建有研究天象和氣象的機構(gòu)，設(shè)有負(fù)責(zé)天文、氣象觀測的靈臺。古時候，大約會有四十多人在靈臺上候氣、候風(fēng)、候日、候星，可謂機構(gòu)龐大，分工精細(xì)。管理靈臺的官員叫作“靈臺丞”，靈臺丞屬朝廷太史令直接管轄。公元115年，37歲的張衡被漢安帝任命為太史令，專門負(fù)責(zé)觀測天象、制定天文歷法等。張衡就是利用這一有利條件，通過大量觀測，確定了2500顆星星的準(zhǔn)確位置，并把它們劃分成了320個星官，記錄在星圖上。

渾天說

古時候，人們思考宇宙的起源和結(jié)構(gòu)，發(fā)展出了不同的學(xué)說：有認(rèn)為“天圓地方”的“蓋天說”;有認(rèn)為宇宙是沒有一定形狀的氣體空間，天體飄浮在氣體之中的“宣夜說”;還有認(rèn)為天如雞蛋殼，地如雞蛋黃，日月星辰都在蛋殼上不停轉(zhuǎn)動的“渾天說”。

張衡將“渾天說”發(fā)展到極致，認(rèn)為宇宙起源于一片無形無色的精氣，其中清氣上升為天，濁氣下降為地，清濁兩氣互相交匯形成了萬物。他還認(rèn)為宇宙在空間上沒有邊界，在時間上沒有起點，這種思想已與現(xiàn)代宇宙演化學(xué)說的精神不謀而合。

漏水轉(zhuǎn)渾天儀

公元117年，張衡在落（luò）下閎（hóng）的研究基礎(chǔ)上，精心設(shè)計了一個能夠自行運轉(zhuǎn)的漏水轉(zhuǎn)渾天儀。他利用漏壺的原理，讓人把水傾倒在最高的一個漏壺里，通過漏孔，讓水從高處向低處不停地流動，以流動的水推動著一套齒輪組轉(zhuǎn)動，再帶動銅球不停地運轉(zhuǎn)，通過控制水流速度，使銅球與天球同步轉(zhuǎn)動，以顯示天體的運動規(guī)律，如恒星的出沒和位于正中天的時間等。它還有一個叫“瑞輪莢”的附屬機構(gòu)，是一種機械日歷，由傳動裝置和渾天儀相連，從每月初一起，每天生一葉片;月半后每天落一葉片。漏水轉(zhuǎn)渾天儀轉(zhuǎn)動一周是一個晝夜，它能夠把天象變化形象地演示出來，以便人們了解日月星辰的運行情況。這架儀器幾乎囊括了當(dāng)時所有先進的天文學(xué)知識，是東方天文學(xué)的代表作品。