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主要力學(xué)成就
人物簡介
張衡（78年－139年），字平子，南陽郡西鄂縣（今河南省南陽市石橋鎮(zhèn)）人 [1]。東漢時期杰出的天文學(xué)家、數(shù)學(xué)家、發(fā)明家、地理學(xué)家、文學(xué)家。 [19]
張衡自小刻苦學(xué)習(xí)，93年入關(guān)中游學(xué)，后進(jìn)入洛陽太學(xué)學(xué)習(xí)。99年，自京師返回南陽，次年擔(dān)任南陽主簿，后辭官居家。永初五年（111年）受鄧太后征召而入京 [22]，歷任郎中、尚書侍郎，115年升任太史令，執(zhí)掌天文、歷算。漢安帝建光元年（121年）改任公車司馬令，漢順帝永建元年（126年）復(fù)職太史令，133年，升任侍中。137年，出任河間相，翌年回朝被拜為尚書，139年逝世，享年六十二歲。 [8]北宋時被追封為西鄂伯。 [7]
張衡精通天文歷算，曾創(chuàng)作以水力推動的渾天儀，發(fā)明能夠探測震源方向的地動儀以及指南車、獨(dú)飛木雕等九項科技發(fā)明 [22]，發(fā)現(xiàn)日食及月食的原因，繪制記錄2500顆星體的星圖；提出“宇之表無極，宙之端無窮”的觀點(diǎn)，是東漢中期渾天說的代表人物之一，著有《靈憲》《渾儀圖注》等；數(shù)學(xué)著作有《算罔論》；文學(xué)作品以《二京賦》《歸田賦》等為代表，與司馬相如、揚(yáng)雄、班固并稱“漢賦四大家”。由于他為中國天文學(xué)、機(jī)械技術(shù)、地震學(xué)的發(fā)展作出了杰出的貢獻(xiàn)，故被后人譽(yù)為“木圣” [2]、“科圣”。由于張衡的貢獻(xiàn)突出，國際天文學(xué)聯(lián)合會將月球背面的一個環(huán)形山命名為“張衡環(huán)形山”，太陽系中的1802號小行星命名為“張衡星”。原有文集，早已佚失。明人張溥編有《張河間集》。今人輯有《張衡詩文集校注》。
張衡的家族為南陽大姓，其祖父為東漢初年的蜀郡太守張堪。張衡生于建初三年（78年），張衡自小刻苦向?qū)W，少年時便會做文章。永元五年（93年），張衡離開家鄉(xiāng)來到三輔（今陜西關(guān)中一帶）地區(qū)，三輔地區(qū)壯麗的山河和宏偉的舊都為其《西京賦》積累了豐富的資料和實(shí)地考察的經(jīng)驗。永元七年（95年），張衡在由三輔到京師雒陽（即洛陽）的路途中經(jīng)過驪山，創(chuàng)作了《溫泉賦》，來到雒陽后進(jìn)入太學(xué)深造，研習(xí)經(jīng)學(xué)，并得到一批儒學(xué)大師的直接或間接的指點(diǎn)，熟識了京師的物態(tài)人情，為《東京賦》創(chuàng)作進(jìn)行了大量的考察和研究工作。他在京師游學(xué)期間交結(jié)了一些有志于學(xué)的朋友，其中包括他的終生摯友崔瑗， [23]還相繼完成了《七辯》《定情賦》兩篇作品。 [4]
永元（89年－105年）年間，張衡曾被推舉為孝廉，但他沒有接受，官府幾次征召也不到。 [23]永元十一年（99年），張衡自京師返回南陽。次年，張衡應(yīng)南陽太守鮑德之請，擔(dān)任主簿，掌管文書工作。其間，張衡深受鮑德重用，并代鮑德作《綬笥（sì）銘》《司徒呂公誄》《司徒陳公誄》等文。為諷諫承平日久后王侯公卿的過度奢靡，張衡仿照班固的《兩都賦》，殫精竭思十年，終在南陽主簿任上作成《二京賦》（即《西京賦》與《東京賦》）。 [5]張衡的《二京賦》氣勢宏大，在文學(xué)史上被譽(yù)為“長篇之極軌”，其中對西京的風(fēng)俗描寫，也是后世研究的重要史料。 [61]
永初二年（108年），鮑德調(diào)任大司農(nóng)，張衡辭去主簿職務(wù)，專心做學(xué)問。其間，張衡已在天文、陰陽、歷算方面都達(dá)到很深的造詣，并尤為沉迷研究《玄經(jīng)》。大將軍鄧騭欣賞張衡的才華，多次征召他，張衡都不應(yīng)命。 [5]永初四年（110年），寫就《南都賦》。 [17]
由于張衡善于機(jī)巧，專注研究天文、陰陽、歷算，永初五年（111年），朝廷得知張衡善于術(shù)學(xué) [74]，主政的太后鄧綏便用公車把他請入朝，任命為郎官。 [75]
永初六年（112年），張衡與劉珍參議制訂漢家禮儀。 [23]其間，張衡完成了《與崔瑗書》《太玄經(jīng)注》《玄圖》《大司農(nóng)鮑德誄》等作品。元初元年（114年），遷尚書侍郎，著《黃帝飛鳥歷》。 [17]
在這一時期，張衡與崔瑗相交愈密，他曾對崔瑗說：“我看《太玄》，才知道子云（揚(yáng)雄字）妙極道數(shù)，可與《五經(jīng)》相比，不僅僅是傳記一類，使人論辯陰陽之事，漢朝得天下二百年來的書啊。再二百年，《太玄經(jīng)》就會衰微嗎？因為作者的命運(yùn)必顯一世，這是當(dāng)然之符驗。漢朝四百年之際，《玄》學(xué)還要興起來的呢。” [17]
元初二年（115年），張衡升任太史令，執(zhí)掌天文、星歷、術(shù)算、典籍等方面。張衡進(jìn)入到其科學(xué)創(chuàng)造最為旺盛、科學(xué)成就最為豐碩的時期。元初四年（117年），發(fā)明出水力推動的渾天儀。在這期間先后著有《地形圖》《渾儀圖注》《漏水轉(zhuǎn)渾天儀注》《靈憲》《靈憲圖》《算罔論》等，其中《靈憲》是我國第一部天文學(xué)理論著作。 [17]
建光元年（121年），太后鄧綏崩逝，漢安帝親政。 [20]張衡轉(zhuǎn)任公車司馬令，掌宮殿中司馬門的警衛(wèi)和接待工作。其間著有《與特進(jìn)書》《同周興議歷》《東巡誥》《日蝕上表》等。 [23]
張衡盼望重任太史令，繼續(xù)學(xué)術(shù)研究，便作《與特進(jìn)書》求助于鄧騭，聲稱“蓬萊，太史之秘府，道家所貴。衡再得當(dāng)之，竊為幸矣。” [57] [76]然而鄧騭不久便在政治博弈中失敗，被逼自殺。 [62]張衡也因與鄧騭關(guān)系密切而多年不得升遷。
順帝永建元年（126年），張衡回任太史令。鑒于時人嘲其“非進(jìn)取之勢”“以為失志”，張衡當(dāng)年即創(chuàng)作《應(yīng)間》一文，表達(dá)自己“不患位之不尊，而患德之不崇；不恥祿之不夥，而恥智之不博”的情志與從容淡靜的學(xué)者本性。 [23]陽嘉元年（132年） [56]，他創(chuàng)造世界上第一架測量地震方向的儀器——地動儀。他還曾創(chuàng)制測量氣象的儀器一候風(fēng)儀，制造出自動轉(zhuǎn)向的三輪指南車和自動起飛的木雕。針對當(dāng)時流行的“讖緯之學(xué)”，張衡上奏章《論貢舉疏》，以揭露讖緯的虛妄。這一時期，他還著有《順帝封事》《鴻賦并序》《舞賦并序》《羽獵賦》《陳事疏》等作品。 [17]
陽嘉二年（133年），張衡升任侍中。順帝曾在內(nèi)廷詢問張衡被天下所痛恨的人，宦官們害怕他說自己的壞話，都用眼睛瞪著他，張衡只能用假話對答后離開內(nèi)廷。張衡常思如何保全身家性命，認(rèn)為吉兇禍福，幽暗深微，不易明白，于是作《思玄賦》，以表達(dá)和寄托自己的情志。 [6]漢安帝永初年間，謁者仆射劉珍、校書郎劉騊駼等人曾在東觀撰集《漢記》，因考定漢朝禮儀，上疏請張衡參加討論，但二人很快相繼逝世，張衡一直想完成此事。他出任侍中后便收羅散佚文獻(xiàn)，以圖補(bǔ)充、訂正《漢記》。并指出司馬遷、班固記述的十余事與文獻(xiàn)不符。張衡還認(rèn)為王莽本傳只需記載篡漢即可，至于王莽篡漢后的紀(jì)年、災(zāi)祥，可歸入《元后本紀(jì)》；他還認(rèn)為應(yīng)將更始年號列于光武之前，因為當(dāng)時人們普遍以更始帝為正統(tǒng)，即使是光武帝劉秀最初也是在更始帝手下為將，之后才承繼大統(tǒng)。張衡屢次奏陳其主張，但未被采納。此后，他的著述多未被典藏，使得時人極為悔恨。 [21]
張衡常在順帝左右，但并未投靠宦官集團(tuán)。宦官集團(tuán)始終視其為禍患，不斷向順帝進(jìn)讒言。永和二年（137年），張衡被排擠出京，出任河間相。河間王劉政驕奢淫逸，不遵法紀(jì)；又有不少豪強(qiáng)之徒，糾集在一起做亂。張衡到任后，嚴(yán)整法紀(jì)，打擊豪強(qiáng)，暗中探得奸黨名姓，一時收捕，上下肅然，他為政以清廉著稱。但張衡已感朝廷腐敗，難以實(shí)現(xiàn)其志，曾寫《怨篇》《四愁詩》抒發(fā)其心情。又作有《髑髏賦》《冢賦》。 [17]永和三年（138年），張衡作《歸田賦》，并向朝廷請求結(jié)束外任、回京任職。順帝恩準(zhǔn)張衡還朝，征拜他為尚書。翌年，張衡在郁悶與凄涼的晚年心境中卒于尚書任上，終年六十二歲。 [23]張衡葬于家鄉(xiāng)南陽西鄂，并在北宋時被追封為“西鄂伯”。 [7-8]
天文歷法
張衡在天文歷法領(lǐng)域做出了諸多探索。一是對若干天文現(xiàn)象進(jìn)行了理論探討。在月食理論方面，他是東方最早正確說明月食的人，指出月食是由于地球的影子“暗虛”遮掩了月亮而引起的。在行星運(yùn)動方面，張衡提出五星視運(yùn)動的理論，認(rèn)為就同一行星而言，其運(yùn)行軌道與地面時而接近，時而遠(yuǎn)離，以“近天則遲，遠(yuǎn)天則速”解釋五星運(yùn)行的快慢。 [25]張衡將運(yùn)動緩慢的外行星火星、木星、土星，歸類為陽，將運(yùn)動較快的內(nèi)行星水星和金星，歸類為陰。 [29] [68] 二是在歷法制定方面提出新的見解。張衡認(rèn)為歷法制定必須基于實(shí)測結(jié)果，反對依據(jù)圖讖來制歷。他曾在延光二年（123年）參與歷法辯論 [27]，并根據(jù)月亮運(yùn)行有遲疾的規(guī)律，以“九道法”為基礎(chǔ)提出新歷，期望對當(dāng)時施行的四分歷進(jìn)行革新，但未被朝廷采納。 [28]此次“延光論歷”雖然無果而終，但張衡反圖讖的思想及其治歷成就一定程度上影響了其后劉洪乾象歷的制定。 [69]張衡也被認(rèn)為是中國古代歷法史上首見的明確主張應(yīng)用定朔法的先行者。 [68] 三是在天文觀測上取得不少成果。例如，張衡測得日、月的視直徑約為365.25/730度，約等于0.5度，與現(xiàn)今測值相近。 [25]他還在長期觀測和統(tǒng)計基礎(chǔ)上，繪制了星圖，對恒星進(jìn)行了區(qū)分和命名，共記錄星官444個，星星有2500顆，其中320顆有名字。 [26] [68]當(dāng)然，張衡的天文觀測結(jié)果也有一些局限性。例如，他未能認(rèn)識歲差，因冬至點(diǎn)難以觀測，只從西漢末年所測的舊數(shù)值換算，定出冬至點(diǎn)以黃道度量為入斗宿20度，較實(shí)際情況偏東超過3度。他定出冬至黃道最遠(yuǎn)時去極115度，夏至黃道去極67度，因受儀器所限，數(shù)據(jù)也稍欠精確。此外，張衡也未能認(rèn)識到北極高度會隨地點(diǎn)而變化，定出北極高度是36度。 [30]
天文儀器
張衡還改進(jìn)西漢耿壽昌的設(shè)計，制造了渾天儀， [39]并著有《渾天儀》一卷加以解說。渾天儀一具安裝在室內(nèi)，一具安裝在觀測臺“靈臺”之上。渾天儀以銅鑄造，是空心球體，直徑約五尺，上畫二十八宿、中外星官及黃道、赤道；天球半露在地平圈上，半隱在地平圈下，天軸則支架在子午圈上，天球可繞天軸自行轉(zhuǎn)動，與實(shí)際天球運(yùn)動相一致，可預(yù)報天體運(yùn)動情況。 [24]其外安裝了地平環(huán)、赤道環(huán)和子午環(huán)，內(nèi)部設(shè)置四游環(huán)。有學(xué)者認(rèn)為，張衡的渾天儀上面裝置了可以眺望天體位置的望筒，兼具演示和觀測效用。 [29]也有學(xué)者認(rèn)為，此渾天儀沒有望筒，只有演示作用，性質(zhì)上是天球儀。 [28]渾天儀每日均勻地繞中軸旋轉(zhuǎn)一周，以滴水為原動力， [25]與漏刻相連，水不斷定量而緩緩地流入刻漏的水斗中。水斗原是靜止不動的，當(dāng)注水達(dá)到某個分量時，其重量就勝過渾天儀和齒輪的阻力，凸耳使齒輪轉(zhuǎn)動一齒，然后抵住下一齒而再次靜止下來，通過齒輪傳動而使渾天儀緩慢地旋轉(zhuǎn)。張衡所造渾天儀在五胡亂華中毀壞；在西方，類似能自動旋轉(zhuǎn)的渾象在16世紀(jì)才出現(xiàn)。 [40]
宇宙論
張衡主張渾天說，主張?zhí)焓乔驙畹模駛€雞蛋，天相當(dāng)于蛋殼，大地像蛋黃，天把大地包在當(dāng)中，大地是平面的，周圍是水，大地浮在水上。 [24]張衡撰有《靈憲》，敘述宇宙生成論，其觀點(diǎn)接近西漢《淮南子·天文訓(xùn)》。他提出宇宙形成的三個階段，首先是“溟滓”，是氣的原始狀態(tài)，是“無”的階段，為道的根本；第二是“龐鴻”，是元?dú)忾_始發(fā)動、連結(jié)在一起、混沌不分的狀態(tài)；第三是“太元”，元?dú)夥只袆側(cè)崆鍧嶂郑斓馗髯孕纬桑庩査臅r變化而生萬物。他認(rèn)為天圓地平，天是一個中空的球體，地是半球體，上平下圓，處于天體下半部。八極約長二億三萬二千三百里，南北少一千里，東西多一千里，天地距離和地的厚度，都等于八極的一半。他指出宇宙是無窮無極的， [31]肯定時間與空間的無限性，提出以“氣”為基本的自然觀，人是元?dú)獾木酆希缢Y(jié)為冰，人死是元?dú)庀ⅲ绫鶋K融化為水，復(fù)歸于元?dú)猓c自然成為一體。 [32]
132年，張衡發(fā)明和制造了世界第一部驗震器“候風(fēng)地動儀”，其形狀像圓形酒甕，斷面直徑八尺，其內(nèi)中央置有一根很重的柱子，稱“都柱”，可以向八個方向傾側(cè)或傾擺；酒甕外部的八個方向各有一個龍頭，龍頭下各有一只蟾蜍，張口對著龍頭，八條龍各口含銅丸一顆，當(dāng)都柱向某一方傾側(cè)時，該方向的龍口張開，銅丸落下，掉入蟾蜍口中。地震發(fā)生時，只有震源方向上的龍頭張口，據(jù)此可知地震的方向。134年隴西地震，雒陽并無震感，但一個龍口掉出銅丸，其后傳來隴西地震的消息，證實(shí)其功效。 [33]而候風(fēng)地動儀所謂的“候風(fēng)”，是指測定風(fēng)的變化，地震被認(rèn)為是陰陽兩氣相搏而形成，氣的變化會產(chǎn)生風(fēng)，哪個地方有地震，哪個方向就有氣的變化，就有風(fēng)來可以測到。候風(fēng)地動儀流傳到隋代，北朝信都芳、隋代臨孝恭都有研究，到唐代失傳。 [26]張衡地動儀比直至19世紀(jì)前期西方的水銀地震儀更先進(jìn)。 [26]有學(xué)者認(rèn)為“候風(fēng)地動儀”其實(shí)是指風(fēng)向儀和地動儀兩種儀器，這種風(fēng)向儀是鳥狀的，能隨風(fēng)轉(zhuǎn)動。 [25]
地動儀是依據(jù)物體慣性來進(jìn)行測震的，學(xué)者們根據(jù)這一原理，來試圖復(fù)原地動儀的構(gòu)造。中國科技史學(xué)家王振鐸認(rèn)為都柱即為立柱，在1951年就設(shè)計出了復(fù)原模型。但這一模型逐漸受到學(xué)者質(zhì)疑。中國地震學(xué)者馮銳等認(rèn)為都柱是個掛起的懸擺，又重又粗，都柱下有一小銅球，組成觸發(fā)機(jī)制，在地震波水平運(yùn)動中，都柱移位，小銅球脫落，撞擊機(jī)關(guān)，又或都柱帶動八條向八個方位伸出去的臂，連接杠桿，當(dāng)都柱向某一方向擺動時，龍口就會張開。 [33]懸擺式模型逐漸成為主流的復(fù)原模型。近年來，又有學(xué)者認(rèn)定都柱是精密的、小“著地面”的立柱。 [34]另有學(xué)者提出復(fù)合物理擺加機(jī)械杠桿放大的地動儀復(fù)原技術(shù)方案。 [35]
116年，張衡還曾繪制和呈獻(xiàn)地圖“地形圖”，該“地形圖”一直流傳到唐代。李約瑟推測張衡曾運(yùn)用計里畫方的網(wǎng)格繪圖，但此說受其他學(xué)者質(zhì)疑。 [36]
辭賦
張衡與司馬相如、揚(yáng)雄、班固一道，被后人譽(yù)為“漢賦四大家”。張衡不僅創(chuàng)作了《二京賦》那樣表現(xiàn)傳統(tǒng)特色的京都大賦，而且創(chuàng)作出《思玄賦》《歸田賦》等抒情小賦。
《二京賦》為張衡早年因感于“天下承平日久，自王侯以下莫不逾移”所作，在形式上模仿自司馬相如《子虛賦》和班固《兩都賦》。《二京賦》描繪的事物繁雜豐富，鋪敘夸張的程度較之《兩都賦》更甚，成為京都大賦的“長篇之極軌”。《西京賦》描寫了長安的地勢、宮殿的宏偉、城廓的寬大、市場的繁榮、商賈的欺詐、游俠的作風(fēng)、園林中的游獵，《東京賦》追溯歷史，從周、秦、兩漢各代帝王，贊頌漢高祖、漢文帝、漢武帝等，描寫雒陽形勝和漢室儀軌；二賦也描述宗教活動和民間風(fēng)俗， [31]如持守色戒的西域僧人、 [42]雜技歌舞等“百戲”表演、驅(qū)邪的大儺儀式，有其史料價值，可補(bǔ)正史的不足；《西京賦》即被南北朝《三輔黃圖》和北宋宋敏求《長安志》多次引用，以說明長安面貌。 [43]《二京賦》引用不少五經(jīng)句子，文句為何晏《景福殿賦》、左思《蜀都賦》等后世辭賦襲用。 [44]《二京賦》繼承了此前漢賦“諷諫”的傳統(tǒng)，其規(guī)諷、議論的表達(dá)較司馬相如、楊雄的作品更為切直。近年來，有學(xué)者認(rèn)為《二京賦》并不以“諷諫”為主題，是辭賦創(chuàng)作由“諷諫”轉(zhuǎn)“頌美”轉(zhuǎn)變的標(biāo)志。 [46]張衡所作的京都大賦還有《南都賦》等。《南都賦》模仿楊雄《蜀都賦》，盛贊當(dāng)時被朝廷忽略的南陽城，但形式呆拙，語言艱澀。 [31] [45]
張衡的抒情小賦《思玄賦》深受楚辭影響，此賦篇幅較長，采用騷體句式，并大量引用楚辭。《思玄賦》帶有較明顯的想象和模擬成分，抒發(fā)了作者遭詆毀卻不肯屈從俗輩，馳騁想象、遍訪先賢，探求人生玄妙之理的情志。另一篇抒情小賦《歸田賦》是中國文學(xué)史上第一篇描寫田園隱居樂趣的作品，也是漢代第一篇比較成熟的駢體賦。 [72]《歸田賦》以田園歸隱的主題，文中贊美民間的田園生活，山水景色使人心曠神怡，是漢賦中罕見的短篇，啟導(dǎo)陶淵明《歸去來辭》等后世抒發(fā)歸隱之情的作品， [48]所寫自然風(fēng)景歡樂和諧，也啟導(dǎo)王羲之《蘭亭集序》等后世文章， [49]文中道家思想鮮明，可說是后世玄言詩的先驅(qū)。 [50]
張衡是一位承前啟后的賦家，他在辭賦在句式、結(jié)構(gòu)布局上的創(chuàng)變，以及在題材、小品化、語言風(fēng)格、結(jié)構(gòu)立意上的新探索，深深影響著漢末魏晉的辭賦創(chuàng)作。 [73]
詩歌
張衡是在班固之后創(chuàng)作五、七言詩的著名文人，并且取得重要成就。他的《同聲歌》以新娘向新郎的傾訴為內(nèi)容，刻畫出新婚的優(yōu)美。在手法上明顯借鑒了民歌，措辭奇妙，興寄高遠(yuǎn)。張衡的《四愁詩》是經(jīng)過改造的騷體，騷體整齊化之后而形成的七言詩。全詩皆為七言句，除每章首句中間有“兮”字外，其余都是標(biāo)準(zhǔn)的七言詩句。
張衡的五、七言詩在技巧上較之班固有明顯提高,他運(yùn)用這兩種新的詩歌樣式已經(jīng)得心應(yīng)手。班固、張衡對樂府詩都有所繼承，但繼承的方面不同。樂府詩或樸素質(zhì)實(shí)，或縟麗華美。班固五、七言詩繼承的是前一種風(fēng)格，張衡的五、七言詩則沿著縟麗華美的方向發(fā)展。班固的五、七言詩以敘事為主，張衡的五、七言詩則長于抒情。自張衡始，東漢文人五、七言詩形成了以抒情為主的基本走勢。 [67]
在政治上，張衡堅持批判現(xiàn)實(shí)，對宮廷政治的污濁奸詐深感憂憤，反對王侯貴族的奢侈生活。 [51]他受道家思想影響，主張無為，有人生無常、遁隱厭世的思想，企圖超越世俗生活，其宇宙論也體現(xiàn)道家觀念，晩期作品《思玄賦》道家傾向更強(qiáng)。張衡繼承了西漢儒家董仲舒的災(zāi)異、天人感應(yīng)之說，認(rèn)為星象變異和地震等災(zāi)異，是上天對世人和朝廷的譴告，這促使他制造更精密的儀器去認(rèn)識宇宙和偵測地震，以察知天意；但他反對讖緯預(yù)言，曾上《請禁絕圖讖疏》，指出圖讖弄虛作假，為迎合當(dāng)權(quán)者而偽造。他推崇西漢揚(yáng)雄的《太玄》， [32]認(rèn)為“玄”是宇宙的根本原理，《太玄》一書深奧而難以理解。他相信天上有許多神、星神、四方神、天皇等等，不但天上有神，山林原野都有神靈，天體的組織，則與地上朝廷政府的組織相對應(yīng)， [31]月亮上有蟾蜍，由嫦娥所變， [29]星星會影響人的命運(yùn)。 [26]張衡熟悉“風(fēng)角”之術(shù)，認(rèn)為可透過觀風(fēng)而知禍福， [47]相信占卜，宇宙間有某種神秘力量，絕非所有事物都可用理性解釋。 [47]
除渾天儀和候風(fēng)地動儀以外，張衡還發(fā)明了指南車、“獨(dú)飛木雕”和機(jī)械日歷，并改良了漏刻的構(gòu)造。指南車是雙輪馬車，內(nèi)置齒輪裝置，即使行駛時多次轉(zhuǎn)向，車上人像亦永遠(yuǎn)指向正南；張衡所造指南車在漢末戰(zhàn)亂中被毀。自飛木雕是一只木鳥，有羽翼，腹內(nèi)有機(jī)械，能飛起，張衡《應(yīng)間》曾提到這只能飛的木雕：“木雕猶能獨(dú)飛”。李約瑟推測自飛木雕以彈簧為動力，有推動直升陀螺的螺旋槳。張衡在漏刻使用虹吸管（稱為“玉虬”），代替壺底的漏嘴，并在貯水壺和受水壺之間加入一個補(bǔ)償壺，使計時更準(zhǔn)確；受水壺蓋上鑄有個小塑像，左手持著可以上下浮動的垂直指示桿（“漏箭”），右手則指向指示桿上的刻度。 [26] [40]機(jī)械日歷“瑞輪蓂莢”像渾天儀一樣，都是水力推動的，能顯示月相和朔望月的天數(shù)。 [41]
張衡重要的數(shù)學(xué)著作《算罔論》至唐代已佚失。目前他的數(shù)學(xué)成就只能根據(jù)后人引述才能窺見一二。130年前后，張衡完成推算圓周率。據(jù)三國時劉徽《九章算術(shù)注》，張衡認(rèn)為立方體及其內(nèi)接球體積之比，是8:5，由立圓術(shù)公式推求圓周率，得出圓周率是10的平方根。 [26]南北朝祖暅《渾天論》則認(rèn)為張衡提出的數(shù)字為736/232=3.1724。 [31]張衡的圓周率數(shù)字頗為粗疏，西漢末年劉歆指出圓周率為3.1547，已比張衡更準(zhǔn)確。另有學(xué)者認(rèn)為文獻(xiàn)有衍文，張衡的數(shù)字其實(shí)是較準(zhǔn)確的730/232=3.1466。 [37]張衡對圓周率的計算并非倚靠實(shí)測，是基于理念，仍有開創(chuàng)性貢獻(xiàn)。 [38]
崔瑗：① 數(shù)術(shù)窮天地，制作侔造化。② 于惟張君，資質(zhì)懿豐，德茂材羨，高明顯融。焉所不學(xué)，亦何不師，盈科而逝，成章乃達(dá)。一物不知，實(shí)以為恥，聞一善言，不勝其喜。包羅品類，稟授無形，酌焉不竭，沖而復(fù)盈。廩廩其庶，亹亹其幾，膺數(shù)命世，紹圣作師。茍華必實(shí)，令德惟恭，柔嘉伊則，孝友祗容。允出在茲，維帝念功，往才女諧，化洽民雍。愍天不吊，降此咎兇，哲人其萎，罔不時恫。紀(jì)于銘勒，永終譽(yù)兮，死而不朽，芳烈著兮。 [9]
禰衡：南岳有精，君誕其姿；清和有理，君達(dá)其機(jī)。故能下筆繡辭，揚(yáng)手文飛。昔伊尹值湯，呂望遇旦，嗟矣君生，而獨(dú)值漢。蒼蠅爭飛，鳳凰已散，元龜可羈，河龍可絆。石堅而朽，星華而滅，惟道興隆，悠永靡絕。君音永浮，河水有竭。君聲永流，旦光沒發(fā)。余生雖后，身亦存游，士貴知已，君其勿憂。 [10]
夏侯湛：奕奕張生，秉德淑清。研深綜理，思俊才英。實(shí)掌天地，幽贊神明。冠曩興美，傾漢流聲。匪唯天象，亦垂人文。有炳其猶，有鑠其新。仰鑒遺籍，馳心哲人。殊世投好，百載交神。奉命南邦，行出爾涂。（闕一字）及隧首，輟駕前衢。徘徊崇碑，逍遙故墟。企仰網(wǎng)瞻，長懷焉如。昔在先賢，唯德作友。古而無死，愿言攜手。世則茲泯，道乃（闕二字）。在珠詠隋，于璧稱和。戢寶無雕，人壽幾何？望兼京臺，思逾俟河。 [11]
范曄：①崔瑗之稱平子曰’數(shù)術(shù)窮天地，制作侔造化‘。斯致可得而言歟！推其圍范兩儀，天地?zé)o所蘊(yùn)其靈；運(yùn)情機(jī)物，有生不能參其智。故知思引淵微，人之上術(shù)。記曰：’德成而上，蓺成而下。‘量斯思也，豈夫蓺而已哉？何德之損乎！ [8]② 三才理通，人靈多蔽。近推形算，遠(yuǎn)抽深滯。不有玄慮，孰能昭晰？ [8]③ 若李固、周舉之淵謨弘深，左雄、黃瓊之政事貞固，桓焉、楊厚以儒學(xué)進(jìn)，崔瑗、馬融以文章顯，吳祐、蘇章、種暠、欒巴牧民之良干，龐參、虞詡將帥之宏規(guī)，王龔、張皓虛心以推士，張綱、杜喬直道以糾違，郎顗陰陽詳密，張衡機(jī)術(shù)特妙，東京之士，于茲盛焉。 [12]
王夫之：何休、鄭玄之治經(jīng)術(shù)，京房、襄楷、郎顗、張衡之論治道，始以鬼魅妖孽之影響亂六籍。而上動天子，下鼓學(xué)士，曰此圣人之本天以治人也。 [13]
白壽彝：張衡是中國歷史上一個偉大的科學(xué)家和文學(xué)家。他的文學(xué)創(chuàng)作反映了他在仕途生活中遭受的曲折和坎坷，他在辭賦、詩歌和散文等方面都有優(yōu)秀的業(yè)績，表現(xiàn)了獨(dú)創(chuàng)性。 [63]
郭沫若：張衡（79－139）東漢末葉杰出的文學(xué)家，他的兩京賦在漢代文學(xué)中有優(yōu)越地位。但在天文方面，他也有獨(dú)到成就。年四十時（公元117年）制成渾天儀，以觀察天體運(yùn)行。其后十五年，又制成候風(fēng)地動儀，以測候地震。如此全面發(fā)展之人物，在世界史中亦所罕見，萬祀千齡，令人敬仰。 [58]
竺可楨：張衡不但對于天文有很好的成就，他還發(fā)明了候風(fēng)地動儀。同時他也是有數(shù)的文學(xué)家和藝術(shù)家。他死后崔媛為之撰碑說他“數(shù)術(shù)窮天地，制作侔造化”。無疑地像張衡這樣的人，在任何時代、任何國家，統(tǒng)可成為一個風(fēng)毛麟角的人物。 [65]
嚴(yán)濟(jì)慈：精儀揭天地，科圣著千秋。 [59]
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關(guān)系 |
姓名 |
簡介 |
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先祖 |
解張 |
張衡先祖，字張侯，晉國貴族，其后代開始以張為姓。三家分晉后，張氏族人世居韓國，漢初名相張良即為其后裔。 [23] |
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祖父 |
張堪 |
字君游。東漢初年官至蜀郡太守。 [3] |
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后代 |
張輔 |
字世偉，西晉秦州刺史，封宜昌亭侯。 [14] |
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友人 |
鮑德 |
曾邀請張衡出任主簿，后拜大司農(nóng)。張衡在《綬笥銘》中稱頌鮑氏之德，在《南陽文學(xué)儒林書贊》中夸贊他的政績。 [23] |
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友人 |
崔瑗 |
與張衡同庚，是張衡的摯友。二人相識于衡初游京師“觀太學(xué)”時，自此相交日密，張衡有《與崔瑗書》論學(xué)術(shù)之道。崔瑗在張衡去世后曾作《張平子碑》。 [23] |
張衡原有文集，今已散佚。《漢詩》輯錄有其詩歌九篇。 [53]《隋書·經(jīng)籍志》有《張衡集》14卷，久佚。明人張溥編有《張河間集》，收入《漢魏六朝百三家集》。《全后漢文》卷52—55輯錄有其詩賦奏疏。 [54-55]上海古籍出版社出版有今人張震澤注《張衡詩文集校注》。
張衡現(xiàn)存作品可分類如下：
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類型 |
書目 |
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政史 |
《上順帝封事》《上陳事疏》《論貢舉疏》《請禁絕圖激疏》《陽嘉二年京師地震對策》《日蝕上表》《上疏請專事東觀收檢遺文》《表求合正三史》《條上司馬遷班固所敘不合事》 |
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文學(xué) |
“詩”五篇：《四愁詩》《同聲歌》《怨篇》（亦題《怨詩》）《歌》（亦稱《陽春歌》，或稱《定情歌》）、《殘旬》 另有“七言”《定情賦系歌》《舞賦系歌》《思玄賦系歌》， “四言”《思玄賦系歌》、《東巡誥系歌》；賦十二篇：《溫泉賦》《二京賦》《南都賦》《思玄賦》《歸田賦》《侗骰賦》《冢賦》《舞賦》《羽獵賦》《定情賦》《扇賦》《鴻賦》 “文”兩篇：《應(yīng)間》、《七辯》（實(shí)為類賦之文） “銘”一篇：《綬笥銘》，“誥”一篇：《東巡誥》 “誄”三篇：《司徒呂公誄》《司空陳公誄》《大司農(nóng)鮑德誄》 “書” 兩篇：《與崔瑗書》《與特進(jìn)書》，“贊”一篇：《南陽文學(xué)儒林書贊》 |
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科技 |
《靈憲》《渾天儀》《玄圖》《歷議》 [23] |
足繪怪獸
《歷代名畫記》記載了一個關(guān)于張衡用“足趾畫怪獸”的傳說：張衡聽說建州浦城水中有豕身人首的怪獸，于是前往畫它。但這個怪獸怕人畫它，所以潛在潭中不出來。張衡于是扔掉紙筆，怪獸就出來了，他悄悄地用足趾畫下怪獸的行狀。用足趾寫生雖然是傳說，但也可見當(dāng)時張衡的畫名是不低的。 [64]
張衡墓位于河南省南陽市北25公里石橋鎮(zhèn)南小石橋村西20米處。據(jù)史料記載，漢代時陵園建造宏偉，翁仲、石獸對立，祠廟巍峨壯觀。后經(jīng)戰(zhàn)亂，以往勝跡蕩然無存。1956年，重修張衡墓園與“平子讀書臺”。墓園面積12000多平方米，墓室封土高8米，周長79米，在高大的古墓周圍遍植松柏。墓前的明、清石碑加蓋了碑樓，于墓前立方碑1座，碑文為郭沫若撰寫。墓北讀書臺遺址，亦重新建臺立碑。 [15]張衡墓為國務(wù)院全國重點(diǎn)文物保護(hù)單位。
1986年，依托張衡墓園的張衡博物館成立。張衡博物館占地一萬五千平方米，建筑風(fēng)格肅穆典雅，主建筑大拜殿為仿漢形制，殿內(nèi)用雕塑、圖片、文字、模型等形式向大家展示了一代圣賢光輝燦爛的一生；大拜殿的兩側(cè)是張衡最偉大的兩大發(fā)明的雕塑，東邊是渾天儀，展示了張衡在天文學(xué)上的偉大成就；西邊是地動儀，是張衡在人類地震預(yù)報中的驚世之作；大拜殿后，是松柏掩映下的張衡墓冢。墓冢為黃土封丘，高約8米，周長80米，四周是用青灰磚壘砌的八角形十字花眼圍墻。 [66]
中華人民共和國郵電總局在1955年發(fā)行了志號紀(jì)33的《中國古代科學(xué)家（第一組）》紀(jì)念郵票，全套4枚，其中一枚為張衡紀(jì)念郵票。這是第一套素描畫郵票，原畫作者是著名國畫藝術(shù)大師、藝術(shù)教育家蔣兆和，郵票設(shè)計為孫傳哲。郵票采用古樸的棕黃色作為襯底，素描人物面部層次豐富，形象栩栩如生，形神兼?zhèn)洌]票還具有版畫的傳統(tǒng)風(fēng)格，畫面具有立體感。在人物的底部有說明文字，介紹了張衡的突出貢獻(xiàn)。同年，郵電總局又發(fā)行《中國古代科學(xué)家（第一組）》相同圖案的小型張，仍然由孫傳哲設(shè)計，志號：紀(jì)33。此套郵票被評選為“建國三十年最佳郵票”。 [70]
1986年，中國人民銀行發(fā)行了一套中國杰出歷史人物金銀紀(jì)念幣（第3組），其中一枚為張衡紀(jì)念銀幣。該紀(jì)念幣由上海造幣廠鑄造，為22克圓形銀質(zhì)紀(jì)念幣，直徑36mm，成色90%，發(fā)行量為30000枚。紀(jì)念幣正面圖案為中華人民共和國國徽、環(huán)刊國名“中華人民共和國”及年號“1986”；背面圖案則為張衡，并刊“張衡 公元78-139年”字樣，以及“5元”面額。 [71]
為了紀(jì)念張衡的功績，聯(lián)合國天文組織于1970年將月球背面的一個環(huán)形山命名為“張衡環(huán)形山”，又于1977年將小行星1802命名為“張衡星”。2003年，國際小行星中心為紀(jì)念張衡及其誕生地，將小行星9092命名為“南陽星”。 [60]中國天文學(xué)會設(shè)立“張衡特殊貢獻(xiàn)獎”，2002年首次頒發(fā)。還有一種銅鋅合金的天然礦物亦以張衡命名，即張衡礦。 [52]深圳市龍崗區(qū)坂田街道華為基地內(nèi)有張衡路，上海市浦東新區(qū)張江高科技園區(qū)有張衡路，河南省南陽市臥龍區(qū)有張衡大道。安徽省合肥市瑤海區(qū)有張衡路。
2025年6月14日15時56分，長征二號丁運(yùn)載火箭在酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心點(diǎn)火起飛，將中國第二顆電磁類監(jiān)測衛(wèi)星“張衡一號”02星送入預(yù)定軌道，發(fā)射任務(wù)取得圓滿成功。
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