58　“科圣”张衡

两汉时期是中国历史上的灾害群发期之一，东汉科学家张衡就生活在这个天灾频繁的不幸年代，在水、旱、蝗、冰、震等多种灾害中，他经历过多次地震。在他27岁以后的20年中，地震几乎每年都要发生一次。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。为了掌握全国地震动态，他经过长年研究，终于在公元132年发明了地动仪──世界上第一架地震仪。

根据史书记载，地动仪“以精铜铸成，圆径八尺”，“形似酒樽（zūn）”，上有隆起的圆盖，仪器的外表刻有篆文以及山、龟、鸟、兽等图形。仪器的内部中央有一根铜质“都柱”，柱旁有八条通道，称为“八道”，还有巧妙的机关。仪体外部周围有八个龙，按东、南、西、北、东南、东北、西南、西北八个方向布列。龙头和内部通道中的发动机关相连，每个龙头嘴里都衔有一个铜球。对着龙头，八个蟾蜍蹲在地上，个个昂头张嘴，准备承接铜球。当某个地方发生地震时，樽体随之运动，触动机关，使发生地震方向的龙头张开嘴，吐出铜球，落到铜蟾蜍的嘴里，发生很大的声响。于是人们就可以知道地震发生的方向。

汉顺帝阳嘉三年十一月壬寅（134年12月13日），地动仪的一个龙机突然发动，吐出了铜球，掉进了那个蟾蜍的嘴里。当时在京城（洛阳）的人们却丝毫没有感觉到地震的迹象，于是有人开始议论纷纷，责怪地动仪不灵验。没过几天，陇西（今甘肃省天水地区）有人飞马来报，证实那里前几天确实发生了地震，于是人们开始对张衡的高超技术极为信服。陇西距洛阳有一千多里，地动仪标示无误，说明它的测震灵敏度是比较高的。(www.daowen.com)

据学者们考证，张衡在当时已经利用了力学上的惯性原理，“都柱”实际上起到的正是惯性摆的作用。同时张衡对地震波的传播和方向性也一定有所了解，这些成就在当时来说是十分了不起的，而欧洲直到1880年，才制成与此类似的仪器，比起张衡的发明足足晚了一千七百多年。

在天文学方面，他发明创造了“浑天仪”，是世界上第一台用水力推动的大型观察星象的天文仪器，上面刻着日月星辰等天文的现象。据说什么星从东方升起来，什么星向西方落下去，都能在浑天仪上看得清清楚楚。他还著有《浑天仪图注》和《灵宪》等书，画出了完备的星象图，提出了“月光生于日之所照”的科学论断。在地理学方面，他绘制有完备的地形图，并研制出了“记里鼓车”、“掼车”等。在数学方面，他著有《算罔论》，并计算出圆周率的值在3.1466和3.1622之间。在1800多年前就能有这样精确的计算，不能不使人们感到惊叹。在气象学方面，他制造出了“候风仪”，是一种预测风力、风向的仪器，比西方的风信鸡早1000多年。在机械学方面，他制造的“独飞木雕”是世界上最早的飞行器，还制造有土圭（ɡuī，日影器）、活动日历等。

张衡在科学技术方面所做出的伟大贡献，不仅是中华民族的光荣和骄傲，也是留给整个人类历史的宝贵财富。1956年10月，郭沫若先生曾题词道：“如此全面发展之人物，在世界史中亦所罕见。”1990年5月，严济慈先生也曾为张衡墓敬献题词：“精仪揭天地，科圣著千秋。”