張衡和地動(dòng)儀
張衡是東漢時(shí)期杰出的科學(xué)家。他從小就愛想問題,對周圍的事物,總要尋根究底,弄個(gè)水落石出。
東漢時(shí)期杰出的科學(xué)家張衡
一個(gè)夏天的晚上,張衡和爺爺、奶奶在院子里乘涼。他坐在一張竹床上,仰著頭,呆呆地看著天空,還不時(shí)舉手指指畫畫,認(rèn)真地?cái)?shù)星星。
張衡對爺爺說:“我數(shù)的時(shí)間久了,看見有的星星位置移動(dòng)了,原來在天空的東邊,現(xiàn)在偏到西邊去了。有的星星出現(xiàn)了,有的星星又不見了。它們不是在跑動(dòng)嗎?”
爺爺說道:“星星確實(shí)是會(huì)移動(dòng)的。你要認(rèn)識(shí)星星,先要看北斗星。你看那邊比較明亮的七顆星,連在一起就像做飯的勺子,很容易找到……”
“噢!我找到了!”小張衡很興奮,又問:“那么,它是怎樣移動(dòng)的呢?”
爺爺想了想說:“大約到半夜,它就移到地平線上,到天快亮的時(shí)候,這北斗就翻了一個(gè)身,倒掛在天空……”
這天晚上,張衡一直睡不著,多次起來看北斗星。夜深人靜,當(dāng)他看到那閃爍而明亮的北斗星時(shí),果然倒掛著,他多么高興啊!他想:這北斗星為什么會(huì)這樣轉(zhuǎn)來轉(zhuǎn)去,是什么原因呢?天一亮,他便趕去問爺爺,誰知爺爺也講不清楚。
后來,張衡長大了,皇帝得知他非常有學(xué)問,就把張衡召到京城洛陽擔(dān)任太史令,主要掌管天文歷法的事情。
為了探明自然界的奧秘,年輕的張衡常常一個(gè)人關(guān)在書房里讀書、研究,還常常站在天文臺(tái)上觀察日月星辰。他想,如果能制造出一種儀器,能夠上觀天,下察地,預(yù)報(bào)自然界將要發(fā)生的情況,這對人們預(yù)防災(zāi)害,揭穿那些荒誕的迷信鬼話,該是多么好啊!
于是,張衡把從書本中和觀察到的材料,進(jìn)行分析研究,開始了試制“觀天察地”儀器的工作。他把研究的心得先寫成一本書,叫做《靈憲》。在這本書里,他告訴人們:天是球型的,像個(gè)雞蛋,天就像雞蛋殼,包在地的外面,地就像蛋黃,這就是“渾天說”。
接著,張衡根據(jù)這種“渾天說”的理論,開始設(shè)計(jì)、制造儀器了。不知經(jīng)過多少個(gè)風(fēng)雨晨昏,熬過多少個(gè)不眠之夜,一個(gè)當(dāng)時(shí)世界上最先進(jìn)的天文儀器——渾天儀誕生了。這個(gè)大銅球很像今天的地球儀,它裝在一個(gè)傾斜的軸上,利用水力轉(zhuǎn)動(dòng),它轉(zhuǎn)動(dòng)一周的時(shí)間恰好和地球自轉(zhuǎn)一周的時(shí)間相等。而且在這個(gè)人造的天體上,可以準(zhǔn)確地看到太空中的星象。
那個(gè)時(shí)候,經(jīng)常發(fā)生地震。有時(shí)候一年一次,有時(shí)候一年兩次。每發(fā)生一次大地震,就會(huì)影響到好幾十個(gè)郡,城墻、房屋倒坍,還會(huì)死傷許多人畜。
當(dāng)時(shí)的封建帝王和一般人都把地震看作是不吉利的征兆,有的還趁機(jī)宣傳迷信、欺騙人民。
但是,張衡卻不信神,不信邪,他對記錄下來的地震現(xiàn)象細(xì)心地觀察和分析,發(fā)明了一個(gè)測報(bào)地震的儀器,叫做“地動(dòng)儀”。
地動(dòng)儀是用青銅制造的,外形有點(diǎn)像一個(gè)酒壇,四圍刻鑄著八條龍,龍頭向八個(gè)方向伸著。每條龍的嘴里含了一顆小銅球,龍頭下面,蹲了一個(gè)銅制的蛤蟆,對準(zhǔn)龍嘴張著嘴。哪個(gè)方向發(fā)生了地震,朝著那個(gè)方向的龍嘴就會(huì)自動(dòng)張開來,把銅球吐出。銅球掉在蛤蟆的嘴里,發(fā)出響亮的聲音,就給人發(fā)出地震的警報(bào)。
張衡發(fā)明的地動(dòng)儀
公元138年2月的一天,張衡的地動(dòng)儀正對西方的龍嘴忽然張開來,吐出了銅球。按照張衡的設(shè)計(jì),這就是報(bào)告西部發(fā)生了地震。
可是,那一天洛陽一點(diǎn)也沒有地震的跡象,也沒有聽說四周有哪兒發(fā)生了地震。因此,大伙兒議論紛紛,都說張衡的地動(dòng)儀是騙人的玩意兒,甚至有人說他有意造謠生事。
過了幾天,有人騎著快馬來向朝廷報(bào)告,離洛陽一千多里的金城、隴西一帶發(fā)生了大地震,連山都有崩塌下來的。大伙兒這才信服。
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