备课资料一、张衡简介张衡不但是伟大的科学家，还是伟大的文学家，他才华横溢，知识渊博，诗文俱佳，造诣精深，是中华民族文化史上一位少见的全才。在自然科学方面，他精通天文、地理、历法、数学、机械、气象；在社会科学方面，历史、文学、经学、哲学、礼法、绘画均至佳境。他既在自然科学方面为我们留下了震惊世界的浑天仪、地动仪、独飞木雕等伟大发明，又在社会科学方面留下了熠熠闪光的理论著作和文学作品。他的《二京赋》，达到了汉代大赋长篇巨制的极致；他的抒情小赋为赋的发展开创了新的途径；他的诗是我国七言诗由发展到成熟的一个标志，在中国文学发展史上起到了划时代的作用。他最知己的朋友崔瑗曾说他“道德漫流，文章云浮。数术穷天地，制作侔造化”。这种概括和全面的赞誉并不过分。《后汉书·张衡传》称：“衡少善属文”“遂通五经，贯六艺。虽才高于世，而无骄尚之情。”据历史记载和留存下来的作品来看，他在文学方面实在是有很高的水平又异常勤奋。他善于写诗、赋、文、铭、赞、诰、诔、书、疏等各体韵散文辞，尤其他写的诗、赋，在中国文学史上更有着独特的地位和价值。他的作品继承了西汉以来的传统，又进行了改革与创新，形成了自己的独特风格。他的文学成就奠定了他的事业基础，使他成为两汉文学中有深远影响的重要作家。1956年10月，中国科学院院长郭沫若曾
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词道：“如此全面发展之人物，在世界史中亦所罕见。”二、张衡发明了地动仪张衡地动仪的内部结构原理，史书上的记载非常简略，使人无法详知，这是很令人遗憾的。在张衡以后，我国历史上有几位科学家对于地动仪有过专门的研究。例如南北朝时的河间（今河北省河间县）人信都芳曾经把浑天、欹器、地动、铜乌、漏刻、候风等机巧仪器的构造，用图画绘写出来，并且加以数学的演算和文字的说明，并把这些资料编成一部名叫《器准》的科技名著；隋朝初年的临孝恭也写过一本《地动铜仪经》的著作，对地动仪的机械原理作了一些说明。但是这些重要著作，也没有能够留传下来。近代中外科学家做了不少研究工作，提出了一些复原
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。1959年，中国历史博物馆展出了王振铎复原的张衡地动仪模型。但是在准确测定地震方向的问题上，王振铎的模型和《后汉书·张衡传》中的记载仍有出入。张衡地动仪的内部机械的具体构造，虽然早已失传了，可是近年来我国的科学技术工作者，凭借他们所掌握的现代科学知识，依据《后汉书·张衡传》的有关记载，参照考古资料，经过多方面的探索，终于考证推论出1800多年前张衡制造的地动仪的机构原理，并且设计了这座仪器的想象图。《后汉书·张衡传》中所载地动仪“中有都柱，傍行八道，施关发机”，这是地动仪的主要结构。根据许多学者的反复研究，张衡地动仪的基本构造符合物理学的原理，它同近代地震仪一样，是利用物体力学的惯性来拾取大地震动波，从而进行远距离测量的。这个原理到现在也仍然在沿用。王振铎先生比较正确地推断出这座仪器是由两部分组成：一部分是竖立在仪器樽形部位中央的一根很重的铜柱，铜柱底尖、上大，相当于
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达惯性运动的摆，张衡叫它作“都柱”；另一部分是设在“都柱”周围和仪器主体相接联的八个方向的八组杠杆机械（即在都柱四周围连接八根杆子，杆子按四面八方伸出，直接和八个龙头相衔接）。这八根杆子就是《后汉书·张衡传》中的“傍行八道”，也就是今天机械学上所说的“曲横杆”。这两部分都设置在一座密闭的铜体仪中央。但因为“都柱”上粗下细，重心高，支面小，像个倒立的不倒翁，这样便极易受震动——即令是微弱的震动——而倾倒。遇到地震时仪体随之震动，只有“都柱”由于本身的惯性而和仪体发生相对的位移，失去平衡而倾斜，推开一组杠杆，使这组杠杆和仪体外部相连的龙嘴张开，吐出铜球，掉在下面的蟾蜍口中，通过击落的声响和铜球掉落的方向，来报告地震和记录地震的方向。张衡设计的地动仪，也是他的唯物主义自然学说的形象体现。地动仪的仪体似卵形，直径和浑象同样大，象征浑天说的天。立有都柱的仪器平底，表示大地，在天之内。仪体上雕刻的山、龟、鸟、兽象征山峦和青龙、白虎、云雀、玄武二十八宿。乾、坤、震、巽、坎、离、艮、兑等八卦篆文表示八方之气。八龙在上象征阳，蟾蜍在下象征阴，构成阴阳、上下、动静的辩证关系。都柱居于顶天立地的地位，是按照古代“天柱”的说法作的布局。而其中的机关自然是采用了杠杆结构。张衡的这一卓越发明，不仅体现了科学家的智慧和创造精神，而且也反映了我国东汉时期的先进科学文化水平，这是令我们感到无比骄傲的。
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