張衡的祖先是南陽的壹個貴族家庭,《後漢書》中有他的祖父張堪的傳記。張堪是壹個具有優秀品格和學識的人。他年輕時曾“讓先父擁有百萬家財和兄弟”。因為品德好,十六歲被推薦到首都長安讀書。他勤奮好學,被北京的學者譽為“聖子”。劉秀起和張堪帶領全家,為東漢政權的建立做出了貢獻。東地動儀漢朝建立後,官至蜀郡知府、漁陽知府(今北京密雲縣西南)。作為壹個清官,張死後家道急劇衰落。張衡的父親沒有看到史記。也許他從未做官,英年早逝。
張衡年輕時家境貧寒,經歷了許多磨難,激勵他努力學習。張衡“有才、敏、好學”,聰明絕頂。十幾歲就能寫出好文章。17歲入三福讀書,後東去中國首都洛陽。他在國子監教書,以經學大師賈逵為師。“他學五經,練六藝”,儒家的學經濟世思想成為他的指導思想。但此時政事歸外戚,宦官得勢,朝政日漸腐敗。所以“養孝不好,連建府也不好。”就在這個時候,巴爾德當上了南陽太守。巴爾德“有編年史之節名”,重視儒學,所以當巴爾德邀請張衡為主簿時,張衡欣然接受。因為誌趣相投,合作愉快,服務了九年,直到寶德被召喚去拜西農學長才離開。
張衡早期對文學感興趣。從二十三歲開始,他模仿班固的《雙城賦》,用十年時間創作了著名的《雙城賦》。“天下久忍,在諸侯之下是浪費。”張衡《第二京賦》的目的主要是“諷諫”。在賦中,他譴責和揭露了封建統治階級無恥奢靡的腐朽統治,並對人民表示了壹定的同情。雖然過去大福也講諷刺和勸誡,但往往是勸百人諷刺壹個,試圖諷刺和反駁。《二井賦》中的諷刺建議直截了當。如《賦》中說:“今公子善於抑民為樂,忘民之怨為仇;好東西被窮慣了,突然叛逆導致煩惱。夫水載舟,故曰覆舟。”用來警告統治者不要奢靡,危害人民,否則會引起人民的反抗,顯示張衡進步的政治觀點。《二井賦》因其華麗的辭藻和豐富的感情,被前人評論為漢賦的代表作,是“漢賦的極限軌跡”。當然,張衡在文學史上的地位也是由第壹首抒情詩《歸天府》和《四》之後的系詞《七言之祖》確立的。
張衡最大的科學貢獻在天文學。安帝雍五年(111),34歲的張衡再次被當地官員推薦,來到首都洛陽,被任命為大夫。在此期間,他精讀了楊雄的《太玄經》,撰寫了《太玄經註》,並繪制了《太玄圖》。《玄晶》不僅是壹部哲學著作,還涉及天文和歷法的知識。通過深入研究,張衡逐漸將興趣和研究轉向自然科學,尤其是天文學。元元年(115),張衡升為太史令。太史令的職責主要是掌管政府檔案、文件,掌管。《天氣、星宿、歷法》為朝廷的祭祀儀式選擇“良辰吉日”,記載各地的災害和吉祥事件。張衡本“聰明伶俐,尤思天文、陰陽、歷法”,所以對這部著作很感興趣。他擔任太史令十四年。在這部著作中,張衡對天文和歷法的研究更加深入和廣泛,為科學事業做出了不朽的貢獻。
張衡在天文學上的成就之壹,就是寫出了世界天文學史上不朽的理論巨著《靈憲》。他從哲學概括的理論高度,闡述了天地的生成和結構,日月星辰的本質和運動。比如說“月色生於太陽,靈魂生於太陽,日有所光,日有所光”,說明月亮因太陽照射而發光,月亮對著太陽變成滿月,月亮藏起來不見。張衡還首次解釋了月食形成的原因,認為月食的形成是因為月球進入地球的影子沒有被太陽光反射。他還描述了星宿的數量,“常悟者二十四,能名者三百二十,為二千五百星”,並畫了壹幅關於星宿位置的靈憲法圖。這是中國最早的星圖。張衡的《靈憲》進壹步發展了中國古代天文學理論。據蔡邕介紹,東漢時期有三種學說,即遮天說、濁天說、宣天說。遮天論是從古代的“天是圓的,地是圓的”理論發展而來的這壹理論認為,天是圓的,地是方的,地被天遮住。天體在地面以上運動,日月星辰附著在天幕上,隨天空旋轉。“渾天說”認為天地壹體,天如蛋殼,地如蛋黃,居於其中,日月星辰在蛋殼上不斷轉動。《田璇說》認為天空沒有壹定的形狀,日月星辰都懸浮在天空中。張衡通過觀察天象,認為渾天學說更符合實際。他認為“天體圓如彈丸,地黃如雞,獨活,有大有小;天上有水,天上有地,地上還蓋著殼,裹著黃。天地袖手旁觀氣,隨水飄。”元四年(117),張衡根據渾天說,並參考西漢天文學家羅、耿壽昌等人創造的渾天儀,用純銅制作了演示天象的渾天儀。
據記載,渾天儀是壹個可旋轉的空心球體。鐵軸穿過球的中心,球可以繞著鐵軸旋轉。鐵軸和球體的兩個交點代表北極和南極。球體上刻有28個星座和其他星星。球的周圍有幾個圈,即地平圈、子午圈、黃道圈和赤道圈。黃道與赤道的交點為24度,上面刻有24個節氣,從冬季至日開始分為365又四分之壹度。同時;還有就是通過滴水帶動儀器旋轉,讓天文現象顯示在儀器上。渾儀制成後,張衡撰寫了《渾儀註》和《漏渾儀註》,闡述其原理和用途。
古代山水畫鑒賞《晉書·田文誌》形象地解釋了張衡渾儀的示範作用:“張做了壹個青銅渾儀,在密室裏化為漏壺,令侍者關門,主張。等待它的人告訴靈臺的天空觀察者,壹顆星星剛剛看到它,壹顆星星被擊中,壹顆星星消失了。他們都像壹個組合。”也就是說,由於這些天象與天體的運行非常相似,所以人們只要在屋內觀察“渾天儀”的轉動,就能壹眼看到天體的運動。
張衡研制的“渾天儀”後來失傳了,但因為他保存了壹本書《渾天儀註釋》,後來科學家根據書中所述的原理復制了這個“渾天儀”。復制的“渾天儀”現在在北京中國歷史博物館。
安帝建光元年(121),張衡調任公車司馬陵,司馬陵是魏國官員,地位高於太史陵。然而,仕途是多變的。在舜帝永久建築的第壹年(126),它變成了壹個官方命令。這當然是壹種不愉快的仕途,所以當時的人認為這種“不思進取之風”是失去誌氣的表現。張衡持“成功無止境(美),失敗大方(恥)”的態度,並模仿東方朔的“難答壹客”來表達對此事的看法。他在文章中說:“君子不患位不尊,患德不尊,患魯不合作,患知不足。”他說“天王高懸,求之無益。”在未能達成他的命運的情況下,他應該“服從真理,保持忠誠...和平地生活。”和以前壹樣,他在太史嶺的崗位上繼續他的科研工作。
據《後漢書·五行誌》記載,永元四年(92年)至嚴光四年(125年)三十年間,中國年年發生地震,太史令的職責之壹就是收集各地的地震情況。尤其是元朝六年(119),洛陽連續發生兩次大地震,造成的破壞最大。房屋倒塌,人畜死亡,波及數十個縣。壹些人將地震描述為上帝的行為,試圖為預言迷信創造基礎。為了掌握自然規律,破除迷信,張衡對此進行了認真研究,並於陽嘉元年(132)設計制造了世界上第壹臺可以記錄地震、掌握地震信息的“地動儀”。張衡今年五十五歲。
《後漢書·張衡傳》對地動儀的形制有描述:“用精銅制成,圓徑八尺,蓋有凸起,形似酒瓶(聲尊),飾山龜、鳥獸之形,有篆書。其中全是柱子,八路,發動機熄火。外面有八條龍,第壹條是銅丸,下壹條是蛤蟆。他們的牙齒制作巧妙,都藏在雕像裏,涵蓋範圍很廣。如果有地震,雕像會震動龍,機器會吐藥丸,蛤蟆會抱著它。震動太刺激了,服務員都察覺到了。易龍雖發動引擎,但七歌不動,尋其方面是知震之地。”
古代山水畫賞析陽嘉年(133)四月、陽嘉年(135)十二月、永和年(137)四月、永和年(138)二月,京都接連發生地震,地震儀準確探測到。永和三年的壹天,面向西北的龍吐出銅球,但在洛陽,沒有人感到“地動山搖”。人們在談論地震儀的故障。過了幾天,又派人到洛陽報告說,前幾天隴西(今甘肅東南)發生了地震。查了壹下時間,正是地震儀上西北的水龍頭吐球的時刻。所以人們“都深信不疑。”今天,文物、考古、科學史專家對張衡的地動儀進行了復原和研究,認為其設計原理與現代地震儀器基本相同,但比歐洲早了1700多年!可見張衡的匠心有多偉大!
楊家二年(133),張衡升任輔中。助理是九卿之壹的少府元老,俸祿2000石。“皇帝幕後引,諷刺左右”,所以可以直接聯系皇帝。這個位置讓張衡很不爽,因為他壹生經歷了張迪、何迪、尚迪、安迪、邵迪、舜帝。從何開始,這些皇帝都是早年繼位,宮廷事務由外戚和宦官把持。張衡對這種腐敗的政治局面不滿,多次出現在《論蜀》、《陳石蜀請禁圖之運動》、《史靜地震對策》中,要求改革政局,不僅沒有結果,還引起大臣們的嫉妒。在楊家的第二年,他寫信給舜帝,要求他辭去職務,在學術機構寫關於古代山水畫——東關的文章,但從未被允許。永和元年(136)遷都,成為河間相(相當於河間太守)。針對“王驕奢淫逸”、“驕奢淫逸,* * *不道德”的情況,他壹開始就下了車,即“統治威嚴,完善法度,知奸臣名姓。”當時集眾鳥,上下敬畏,謂之政。“執政三年後,他受到了人民的贊揚。永和四年(139),調任京師任尚書。那壹年,這位62歲的大科學家在洛陽去世。
張衡的摯友崔元為他的墓碑題寫了壹段長長的碑文,高度評價了張衡壹生的成就:贊揚他在學習知識上的勤奮和努力,如“逝如流水,夜不歸宿”;稱贊他的科學成就為“窮天下之數,造化之所為”,可謂恰如其分,不為過。張衡不僅是中國古代傑出的科學家,而且在世界科學史上占有重要地位。他在文學、天文學、地震學和機械制造方面都取得了巨大的成就。解放後,郭沫若同誌在墓碑上題詞:“這樣全面發展的人物,在世界歷史上也是少有的。”為了紀念張衡在科學技術上的傑出貢獻,國際天文學界將月球背面的壹個環形山命名為“張衡環形山”。