张衡的贡献有多少?

《灵宪》、浑天说

  张衡第一次任太史令共六年。在这时期内,他作了几件重大的科学工作,发明了浑天仪,著《灵宪》和《算罔论》。
  《灵宪》是一篇杰出的天文学著作。它从理论的高度对当时的天文学知识作了精要的概括和重大的发展。
  当时,我国并存着几种宇宙结构理论,而以盖天说和浑天说最为流行。张衡是主张浑天说的。他的《灵宪》是浑天说的第一部传世的代表作。这篇文章的开头就说,“昔在先王,将步天路,……先准之于浑体”,明指天是个球体。后面又说到,这个球的直径是232300里。从地到天则是此数的一半,且地的深度也是如此。天“通而度之,则是浑已”。但地则是一个近似的半球,其中地面的南北距离比天的直径短1000里,而其东西则长1000里。天这个球是从东向西不停转动的,地这个半球却在天内静止不动。至于伸出天外的地块是否会阻碍天的转动?张衡没有说。显然,他并不认为这是个问题。由此可见,张衡心目中的天不是一个坚不可破的硬壳。而且更进一步,张衡还认为天并不是整个物质世界的边界。《灵宪》说:“过此而往者,未之或知也。未之或知者,宇宙之谓也。字之表无极,宙之端无穷。”在天之外还有无限广漠的宇宙世界,不过人们还不知道那些地方罢了。
  说到天地,人们自然会问,它们是怎么来的呢?对此,中国古代先哲们有一个很好的非神创论思想传统,认为是有规律地演化而成的。老子《道德经》中就说到:“道生一,一生二,二生三,三生万物。”所谓道,是一种说不出形象和色彩,不在当时人日常经验之内的物质;所谓一,就是气;二,乃是阴和阳;三,则是阴、阳、天。三者结合,生出地面万物。《易·系辞》则认为:“易有太极,是生两仪。元气已分,天地设位,清浮升乎上,沉浊居于下。”到了西汉时代,《淮南子·天文训》发展了而家学说,提出“道始于虚霸,虚霩生宇宙。宇宙生气。气有涯垠,清扬者薄靡而为天,重浊者凝滞而为地。”
  在《灵宪》中,宇宙演化的思想又有了新的发展。张衡把天地的形成划分成三个阶段。第一个阶段称为“溟涬”。在这阶段里,整个原始宇宙是“幽清玄静,寂漠冥默,不可为象。厥中惟灵,厥外惟无。”所谓“灵”,是一种阴性的精气,看不出任何形象,也没有明显的运动,因此,整个宇宙空间中一片寂静。经过很长很长的时间,从灵中逐渐生成各种不同的气。这些气互相混合在一起,“并气同色,混沌不分”。这混沌�漫的元气,自然还没有固定的形状,而且也分辨不出它们的运动速度。这个混沌的阶段称之为“庞鸿”,也是一个很长很长的时期。然后来到第三个阶段,称为“太元”。这时,那片混沌同色的元气发生了分离。清气向外,形成了圆球形而不停运转的天;浊气向内,积淀凝结成为一个上面平而静止的半球形大地。此后,由于天和地的互相结合与作用,产生了天上的日月星辰和地上的万事万物。
  由上可知,张衡不但继承了先辈学者的优良传统,认为天地的形成是物质自身变化发展的自然结果,而且更加强化了这一传统的唯物主义倾向,即,他更明确地表明了,在演化的各个阶段中都是物质——气,而且只有气在起着作用。此外,他把浑天说引进了天地形成的思想,这也比古代演化学说中所依据的天上地下的质朴概念或盖天说思想要来得进步。 
日、月、五星

  天空中最亮的天体是日和月。月有圆缺,而日则始终是圆的。古人在长期观察月亮的运动变化中已经认识到,太阳是自己发光的,而月亮本身则不发光,只是靠反射太阳光才发亮。公元前一世纪成书的《周髀算经》中说:“日兆月,月光乃生,故成明月。”西汉晚期的京房也说,“先师以为日似弹丸,月似镜体;或以为月亦似弹丸。日照处则明,不照处则暗。”对于这个问题,张衡也提出了进一步的看法,“日譬犹火,月譬犹水,火则外光,水则含景。故月,光生于日之所照,魄生于日之所蔽,当日则光盈,就日则光尽也。”在这里,明确指出了朔望现象取决于月亮和太阳之间的相对位置。
  所谓“当日”是指月亮行到了太阳的正对面(相对于地来说)。那么,这样说来,月在望时应该总是很明亮浑圆的了,为什么有时又有月食的现象发生呢?对此,《灵宪》解释说,“当日之冲,光常不合者,蔽于地也。是谓�虚。……月过则食。”所谓“月过则食”的�虚,用今天的概念来说,那是太阳照射地球时在地球背后投射出的影子。但是,张衡的地是个相当于半个天球那么大的东西,因此,这个�虚与现今的地影概念很不相同。可是究竟张衡是怎么想象的,我们现在还难解释。唯一肯定的是,张衡知道月食的原因是地遮蔽了日光。不过仅仅这一点也已经是一个重要的发现了。

  除了日月外,还有五颗肉眼可见的行星在星空背景上运动,运动方向大多时候与日、月一样,是由西向东。因此,这样的运动称为顺行,古代又称右旋。五大行星和我们所在的地球实际上是在各自的轨道平面上绕着太阳作椭圆轨道运动。这些运动都不是匀速的。它们的平均速度也各不相同,离太阳越远的天体,其平均速度越小。由于行星和地球有上述这些运动,因此,在地球上的观测者就会看到,行星有时会出现由东向西的运动,这种运动称为逆行。在顺行和逆行变更之际,行星就好象停留在天空中不动一样,这种状态称之为留。这些天文现象,以及行星运动速度变化的规律,都是在16世纪波兰天文学家哥白尼提出了太阳中心说,又经17世纪德国天文学家开普勒发现了行星运动三定律以后,才得到科学解释的。比哥白尼早了14个世纪的张衡完全不可能达到他们那样的程度。但是,他根据他那个时代所积累的天文观测和日常经验,加上他自己的天才,对行星运动的规律作出了自己的猜测。
  张衡在《灵宪》中说:“文曜丽乎天,其动者七,日、月、五星是也,周旋右回,天道者,贵顺也。近天则迟,远天则速。行则屈,屈则留回,留回则逆,逆则迟,迫于天也。”他认为,行星的右旋是一种自然规律——天道。他又因为天本身是从东向西运动的,所以又提出,越靠近天,行星的运动所受到天的影响也就越大(“迫于天”),这就可以解释行星速度为什么会放慢下来,甚至可以完全停止,乃至倒退(逆行)。这种天的影响力使行星速度发生变化的想法,是对控制天体运动的力的一种思辨性解释。张衡的解释是早期中国天文学史上探求天体运动变化的物理机制的最后一个企图。这种企图由于整个科学发展状况的条件限制,在古代中国就没有可能得到发展和解决。正因为如此,张衡的解释努力应得到后人的钦佩,而不因其牵强不科学而忽视。
  五星中火、木、土三行星离太阳比离地要远。金、水二星则高太阳比离地要近。前三者称为外行星,后二者称内行星。张衡当时还不能测定行星与太阳的距离,他当然无法说出何为内行星,何为外行星(这问题也是哥白尼开始才解决的)。但是他已经知道三外行星速度比太阳(实即地球)慢,而二内行星则比太阳快。他还观测到“行迟者觌于东”,即三行星都是先在早晨从东方地平线上出现。以后太阳离它越来越远,过相当时间后太阳反从西面赶上外行星,终于使它在黄昏时被淹没在太阳光中。直到太阳赶过它相当远后,它又在早晨出现在东方地平线上。而内行星则不同,它不但会在早晨出现于东方地平线上,也会在黄昏出现在西方地平线上,以后仍然在黄昏消失于太阳光中。因此张衡称之为“行速者觌于西”。于是他借用阴阳观念说道:“觌于东属阳”,“觌于西属阴”。并且用“日与月此配合也”,把五星分成二类:“摄提(木星)、荧惑(火星)、地候(土星)见晨,附于日也。太白(金星)、辰星(水星)见昏,附于月也。二阴三阳,参天两地,故男女取焉。”虽然没有内、外行星的概念,但两者是区分得清清楚楚的。而且其中终究运用了某种距离的概念,这是在中国古代天文学中极为少见的。循此以往,未必不能发展出正确的概念来。很可惜的是,以后再没有人往这个方向去努力。
关 于 恒 星

  关于恒星,张衡认为是:“地有山岳,以宣其气,精种为星。星也者,体生于地,精成于天。”这个见解当然是错误的,它是当时已流行了数百年的天地对应思想的反映。《灵宪》中就说到:“在天成象,在地成形。天有九位,地有九域;天有三辰,地有三形;有象可效,有形可度。情性万殊,旁通感薄。自然相生,莫之能纪。”这种尺地之间的对应,纯粹是附会的,是毫无道理的。例如,天的九位(九天)和地的九域(九州)全都是人为的划分。这种对应纯属数字偶合。不过,话得说回来,《灵宪》所说的星“体生于地,精成于天”的话却也不是全无原由的。《灵宪》又说到“夫三光同形,有似珠玉,神守精存,丽其职而宣其明;及其衰,神歇精�,于是乎有陨星。然则奔星之所坠,至地则石矣。”因为天上坠落的星星(陨星)掉到地上的都见到是石头(陨石),所以使古人、起了错觉,认为星星原是地上之物。那么,为什么会升到天上的呢?这就自然会解释成是地上山岳(山多石头)的精气上升就成为星,而星星陨落也自然是“神歇精致”的结果了。因此,不管这种解释是多么的荒谬,但却反映了古人对陨石的观察。要知道在欧洲,一直到十七世纪,还不认为陨石是从地球以外的空间掉入地面的。

  关于恒星,《灵宪》还说到它们的命名计数:“众星列布,其以神著,有五列焉,是为三十五名。一居中央,谓之北斗。……四布四方,为二十八宿。……中外之官,常明者百有二十四,可名者三百二十,为星二千五百,而海人之占未存焉。征星之数,盖万一千五百二十。”这里给出的星官命名数和星数都大大超过了《汉书·天文志》的记载。这篇写作时代离张衡不远的志文中也有个数字:“凡天文在图籍昭昭可知者,经星常宿中外官凡百一十八名,积数七百八十三星。”可见,张衡在当太史令的期间是亲自做过恒星的观测、命名、综合(其他前人所定的星官)和计数工作的。张衡所定的星官体系甚至比后来三国时陈卓综合石氏、甘氏和巫咸三家星官而成的星官体系还要庞大。后者只有星官283官,星数1464星。可惜的是《灵宪》中没有记录下张衡星官的详情,其他可能记下详情的张衡著作也未有留存。不过近年有人在南宋郑樵编的《通志·天文略》中找到了一些张衡关于某些星官的描述及其星占文字的残篇。只是郑樵是按《步天歌》星官系统——陈卓系统的重新组合——来写的,所以,只有与上述283官相合的张衡星官才会被引入《通志》。至于这个体系之外的张衡星官那就只有寄希望于未来的考古发现了。此外,张衡所说的征星之数,则并不是实际观测的结果(在整个星空中,人眼所能看到的恒星,总数不过6千多颗,其中还包括了南极附近中国古代所一直看不见的天区中的恒星),而是从《易·系辞》中说的“万物之数”来的。这是天地对应思想的又一个反映。  浑 天 仪
刻 漏

  刻漏是我国古代最重要的守时和计时仪器。从目前出土的三件汉代刻漏来看,它们都是所谓“沉箭式单漏”,都铸造于西汉时代。这种刻漏仅只有一个盛水的容器。器底部伸出一根小管,向外滴水。随着容器内水的流失,水面降低,由浮在水面的箭舟所托着的刻箭也随之下降,由此可读出时刻。沉箭式单漏的计时准确性主要决定于漏水流出的速度是否均匀。而水流出速度又与小管处的水压成正比,即,随着水的流失,刻漏容器内的水而下降,水的流出速度也会变慢。用这样的刻漏来推动浑天仪,浑天仪的转动就会越来越慢,因而也就不可能较长久地保持浑天仪与天球的同步关系。
  为了提高刻漏的准确性,古人想了许多办法。首先是把沉箭式改为浮箭式,即把刻漏滴出的水流到另一个柱形容器内,把箭舟和刻箭也放在这聚水器内,以刻箭的上升来反映时刻的推移。第二步是在刻漏之上再加一具刻漏,使下面的刻漏中不断有水来补充所滴出的水,这样就可使下刻漏水面的下降大大推迟,从而提高下刻漏出水速度的稳定性。这样的刻漏称为二级刻漏。如果在上刻漏之上再加一具刻漏,那么上刻漏的出水速度也就比较稳定,因而下刻漏的出水速度就更加稳定。这就成了三级刻漏。当然,还可以组成四级或四级以上的刻漏,这是后话。关键是从单漏到二级刻漏这一步。但这一步的发明,在文献和考古发掘中都没有发现什么资料和证据。
  不过,在一篇题为《漏水转浑天仪制》的文章中描述了张衡所用的刻漏是一组三级的刻漏。这篇文章已佚,只在唐代的《初学记》卷二十五中留有三段残文。《初学记》所引残文题名前还有“张衡”二字。因此,很可能,残文是张衡的原作。这三段文字如下:“以铜为器,再叠差置,实以清水,下各开孔。以玉虬吐漏水入两壶,右为夜,左为昼。”“(盖上又)铸金铜仙人,居左壶;为金胥徒,居右壶。”“(皆)以左手把箭,右手指刻,以别天时早晚。”所谓“叠置”就是指二具刻漏上下放置,“再叠”,则当然是又加上第三具刻漏了。至于下面的聚水器(壶)分左、右两把,那是因为古代的时刻制度夜间的和白天的有所不同,因而刻箭上的刻度也有不同。所以张衡干脆就用两把聚水器。从张衡之前没有多级刻漏的记载这个事实,我们也许可以推断,正是张衡作出了从沉箭漏到浮箭漏,又从单漏到多级漏这样两步卓越发明的,而且是从单漏直接跨上了三级漏的。无论如何,张衡对我国古代刻漏技术的发展是有其贡献的。
《算 罔 论》

  《算罔论》一书久已佚失。唐代李贤在注《后汉书》时就指出:“衡《集》无《算罔论》。盖网络天地而算之,因名焉。”因为看不到《算罔论》,他就怀疑它根本不是一部书,而是《灵宪》一书的补充名词,即,应作《灵宪算罔论》。可是《后汉书·张衡传》文末再次述其著作名时仍只称《灵宪》,且后世引张衡著述的也无《灵宪算罔论》之称,李贤所说是没有根据的。《算罔论》应是单独的一本书。查《九章算术·少广章》刘徽注开立圆术时引有“张衡算”若干言,这当是《算罔论》的遗文。从这些遗文得知,张衡第一个否定了对圆周率的古代粗疏认识,提出了的新值。这个数值虽然仍很粗略,但却是进步的开始。由此才有刘徽的推进,并最后导致祖冲之的杰出发明。
修改历法的活动

  安帝建光元年(公元121年),张衡去史职,改任公车司马令。这是个掌管宫阙南门,品级和太史令相同的官职,虽然他离开了太史令职位,但仍关心天文历法工作。延光二年(公元年),东汉朝廷内部发生了一场是否继续颁行《(后汉)四分历》的大讨论。张衡曾积极参加了这场讨论。
  《(后汉)四分历》是为了纠正以前行用的《太初历》的疏误,从光武帝建武八年(公元32年)起酝酿,到章帝元和二年(公元85年)经过科学而慎重的大讨论之后才得颁行的。《(后汉)四分历》在天文数据和计算方法等方面都有许多改进。延光二年的讨论之所以发生,是由于有人提出,根据图谶,当改用甲寅元《(后汉)四分历》是用文帝后元三年为元,岁在庚辰);又有人提出,章帝改历以后“灾异卒甚,未有善应”,而汉武帝用《太初历》后,“享国久长”,故应复用《太初历》。这两种观点提出以后,张衡和另一位学者周兴一起,立即和他们展开了辩论。数次辩论,对方或者无可回答,或者回答失误。史书没有留下这些一定是很精彩的辩论记录,但可以推测,张衡他们是用天文学的科学论据和对方的迷信观念作的辩驳,因为张衡、周兴二人在驳倒上述二种改历要求之后,又根据多少年的天文观测记录,提出应该行用一种比《(后汉)四分历》更准确的历法:《九道法》。张衡、周兴的提议触发了一场大规模的讨论,进入讨论的公卿有一百多人。很可惜,张衡等人的建议没有被采纳,不过要求改用甲寅元或《太初历》的提议也彻底被否决了。《九道法》现已无传,只知它是在西汉时代出于民间的一种历法,西汉末年刘歆曾对它作过改进和推广。这种历法最主要的是其中提出了定朔的概念。而在官方的历法中,直到东汉末年刘洪的《乾象历》中才有定朔概念。定朔概念的产生是中国历法史上的一大进步。由此可见,张衡的科学见解是非常高明的。候风地动仪的创造

  经过公车司马令五年的转折,从顺帝永建元年(公元126年)起,张衡又回任太史令。这次任职直到阳嘉二年(公元133年)才得升迁。在这长达七年之久的时间内,他作出了一件震烁古今的伟大发明——候风地动仪。这是世界上最早的地震仪。这件仪器铸成于阳嘉元年(公元132年)。《后汉书·张衡传》中留下了一段有关候风地动仪的简要记载。依据这段珍贵的文字,今人王振铎复原了这件驰名中外的古地震仪。 《今人王振铎复原了这件驰名中外的古地震仪。》——这也是一个历史性的贡献;这也对我国历史宣传起到了一定的作用和效果;不过关于张衡地动仪这个模型当中的真正和真实原理以及所有的结构,在当时没有被研究出来——当今也还没有真正的原理与结构器具展现在所有人们面前

张衡[观测记录了两千五百颗恒星,创制了世界上第一架能比较准确地表演天象的漏水转浑天仪,第一架测试地震的仪器——候风地动仪,还制造出了指南车、自动记里鼓车、飞行数里的木鸟等等.张衡共著有科学、哲学和文学著作三十二篇,其中天文著作有《灵宪》和《灵宪图》等.联合国天文组织曾将太阳系中的1802号小行星命名为“张衡星”。

张衡,东汉建初三年(公元78年)生;永和四年(公元139年)卒。字平子,南阳西鄂(今河南南阳市石桥镇)人,汉族。他是我国东汉时期伟大的天文学家、数学家、发明家、地理学家、制图学家、诗人、汉朝官员,为我国天文学、机械技术、地震学的发展作出了不可磨灭的贡献。由于他的贡献突出,联合国天文组织曾将太阳系中的1802号小行星命名为“张衡星”。另外,历史中的三国、隋朝时期,以及现代都有与张衡同名的人物

在数学上张衡有哪些贡献?

在数学上张衡也有卓越贡献,他写过一本叫《算罔论》的专门著作。可惜也早已失传了。但据三国时代刘徽引用《算罔论》中的话,知道张衡当时计算出圆周率是3.1622。这和今天大家知道的圆周率是3.1416虽有距离,但是,张衡在一千八百年前就能有这样精密的计算,是不能不使我们惊叹的。

张衡发明了水运浑象,即以水力转动浑象,使之能自动旋转,同天象的运转协调一致,能比较准确地表演天象的变化。因此,只要将张衡的水运浑象放在屋子里就可以知道外面的天象,在大白天也可以知道什么星到了南中天。这一贡献开创了后代制造自动旋转仪器的先声,导致了机械计时器即钟表的发明,对世界文明的发展影响深远。


张衡的贡献有哪些?
张衡是一位具有多方面才能的科学家。他的成就涉及到天文学、地震学、机械技术、数学乃至文学艺术等许多领域。 张衡在天文学方面有两项最重要的工作——著《灵宪》,作浑天仪。此外,在历法方面也有所研究。 《灵宪》是张衡有关天文学的一篇代表作,全面体现了张衡在天文学上的成就和发展。原文被《后...

张衡的个人资料和主要贡献
张衡(公元78年-139年),字平子,南阳西鄂(今河南南阳市石桥镇)人,汉族,中国东汉时期伟大的天文学家,为中国天文学、机械技术、地震学的发展作出了不可磨灭的贡献;在数学、地理、绘画和文学等方面,张衡也表现出了非凡的才能和广博的学识。张衡是东汉中期浑天说的代表人物之一,他指出月球本身并...

张衡发明了什么
张衡为中国天文学、机械技术、地震学的发展作出了杰出的贡献,发明了浑天仪、地动仪,是东汉中期浑天说的代表人物之一。被后人誉为“木圣 (科圣),由于他的贡献突出,联合国天文组织将月球背面的一个环形山命名为“张衡环形山”,太阳系中的1802号小行星命名为“张衡星”。后人为纪念张衡,在南阳修建了...

张衡的杰出贡献 急~~~ 十几个字
张衡在科学技术、文学艺术等方面所做出的杰出贡献 (他发明了地震仪)

张衡有什么贡献?
地动仪 地动仪是汉代科学家张衡的又一传世杰作。在张衡所处的东汉时代,地震比较频繁。据《后汉书.五行志》记载,自和帝永元四年(公元92年)到安帝延光四年(公元125年)的三十多年间,共发生了二十六次大的地震。地震区有时大到几十个郡,引起地裂山崩、江河泛滥、房屋倒塌,造成了巨大的损失。张衡...

在数学上张衡有哪些贡献?
在数学上张衡也有卓越贡献,他写过一本叫《算罔论》的专门著作。可惜也早已失传了。但据三国时代刘徽引用《算罔论》中的话,知道张衡当时计算出圆周率是3.1622。这和今天大家知道的圆周率是3.1416虽有距离,但是,张衡在一千八百年前就能有这样精密的计算,是不能不使我们惊叹的。

张衡最杰出的贡献是什么?
张衡(公元78—139年),字平子,南阳西鄂人(今河南省南阳市石桥镇夏村),曾任尚书和河间相等职。他“天资氵睿哲,敏而好学,如川之逝,不舍昼夜。道德漫流,文章云浮,数术穷天地,制作侔造化,奇技伟艺,磊落焕炳。”他“不患位之不尊,而患德之不崇;不耻禄之不伙,而耻智之不博。”是...

张衡的主要成就
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张衡简介
他的著作《灵宪》和《浑天仪注》成为后世研究天文学的重要文献。此外,张衡还是一位杰出的数学家,对数学的研究也有着重要的贡献。他对圆周率的计算精确到了小数点后四位,这一成就标志着他在数学领域的杰出才能。张衡也是一位著名的发明家,他发明制造的地动仪是当时最先进的地震监测仪器之一,对地震预测...

东汉杰出科学家张衡做了哪些贡献?
东汉杰出科学家张衡,曾先后两次任太史令十多年,领导、主持和参与了灵台的天象观测和天文研究。他设计制造的“浑天仪”、“地动仪”等精巧绝伦的科学仪器,当时都安放在灵台之上。