三十四、张衡创制天地仪

　　 天仪即浑天仪，也叫天球仪，是用来测量天象的仪器；地仪即地动仪，是用于测量地震方向的仪器。两个仪器都是东汉大科学家张衡在洛阳制造，前者是中国首创，后者是世界科技史上的重大发明。

    张衡所处的时代，关于天体构造的问题有两种解释：一是盖天说，二是浑天说。盖天说认为天是圆的，象伞盖；地是方的，象棋盘。日月星辰散布在伞盖上，伞盖不停的转动，日月星辰也随着转动。这种说法把地球自转说成是天的转动，犯了根本性的错误。浑天说认为天地结构象一个蛋。地是中间的壳黄，天是包围蛋黄的外壳，日月星辰在蛋壳上不停的转动。这种解释虽不恰当，但与盖天说相比已有很大进步。

    张衡肯定浑天说，并专门写下了天文学名著《灵宪》，阐明了他的浑天思想。在此基础上，公元118年，张衡在东汉洛阳天文台——灵台制造了中国第一台测量天象的浑天仪，浑天仪主体是个空口大铜球，球面上刻有各种星宿。球体外围箍着几道铜圈，分别代表地平、赤道、黄道等，张衡利用滴漏计时器原理，以水推动铜球转动。这样，人们就可以看着转动的浑天仪，了解星空的变化。从而把想象中的天体制成模型置于目光之下，这显示了古代中国人探索宇宙奥秘的能力和水平。

　　张衡生活的年代，正外在中国地震频发的时期。地震给人们带来了巨大的灾难和恐惧。封建统治者往往把地震灾害解释为上天对人们的惩罚。张衡为揭示地震的原理，戳穿统治者的谎言，经过长期的研究和试验，终于在洛阳灵台制成了世界上第一台测量地震方向的地动仪。

　　地动仪是用铜制成的酒樽状物体。外表按东、西、南、北、东北、西北、东南、西南八个方位镶有八条龙，每条龙嘴里含有一个小铜球，每个龙口对着下面一个张着嘴的铜蛤蟆。地动仪腹内有一根上粗下细的铜柱。铜柱四周有八根连杆与八个龙头相接。哪个方向地震，铜柱就倒向哪一方，该方龙嘴自动张开，龙口中的铜球随之落在下面蛤蟆口中，发出清脆的响声。

   地动仪制成后，放置在灵台室中，有专人负责看守，公元138年三月一日，正西方向的龙突然张口，铜珠落在下面铜蛤蟆口中，但是洛阳一带并没有发生地震，于是，不少人对地动仪发生怀疑。几天后，陇西郡太守派人到洛阳向朝廷报告，说三月一日陇西发生了地震。陇西郡距洛阳约1500里，地动仪能准确测出这次地震，满朝文武无不称奇。

   张衡发明的地动仪比欧洲人整整早了1700多年，时间差距这样大，西方科学家为之赞叹。他们把张衡列为世界科学家之首，国际文学界还用张衡的名字为月球上的环行山和太阳系中的小行星命名，以表示对张衡这位杰出科学家的纪念。