题目

东汉天文学家张衡对地球是怎样猜想的

提问时间：2021-01-16

答案

张衡章帝建初三年(公元78年),诞生于南阳郡西鄂县石桥镇一个破落的官僚家庭(今河南省南阳市城北五十里石桥镇).祖父张堪是地方官吏,曾任蜀郡太守和渔阳太守.张衡幼年时候,家境已经衰落,有时还要靠亲友的接济.正是这种贫困的生活使他能够接触到社会下层的劳动群众和一些生产、生活实际,从而给他后来的科学创造事业带来了积极的影响.在数学、地理、绘画和文学等方面,张衡表现出了非凡的才能和广博的学识.张衡是东汉中期浑天说的代表人物之一；他指出月球本身并不发光,月光其实是日光的反射；他还正确地解释了月食的成因,并且认识到宇宙的无限性和行星运动的快慢与距离地球远近的关系.张衡[1]观测记录了两千五百颗恒星,创制了世界上第一架能比较准确地表演天象的漏水转浑天仪,第一架测试地震的仪器——候风地动仪,还制造出了指南车、自动记里鼓车、飞行数里的木鸟等等.张衡共著有科学、哲学和文学著作三十二篇,其中天文著作有《灵宪》和《灵宪图》等.为了纪念张衡的功绩,人们将月球背面的一个环形山命名为“张衡环形山”,将小行星1802命名为“张衡星” 20世纪中国著名文学家、历史学家郭沫若对张衡的评价是：“如此全面发展之人物,在世界史中亦所罕见,万祀千龄,令人景仰.” 后世称张衡为木圣.
对于天地的认识：
《灵宪》把天描述成是恒星所在的地方,它是一个偏心率极小的椭球：“八极之维,径二亿三万二千三百里.南北则短减千里,东西则增广千里.通而度之,则是浑已.”天上有一个北极,枢星正好在这个位置上.日、月、五星都绕它旋转.天还有个南极,是在地底下,人不可见.人目所见的地表面是平的,正在天的中央,“自地至天,半于八极；则地之深亦如之”.可见,张衡心目中的地是个半球.在地面上来说,如以8尺高的表在同一天正午测量日影长度,则南北相距千里的两个地点所量得的表影长度相差1寸.为什么把天地要设想成是个椭球结构?我们已无法了解,或许,一种可能是囿于传统.早在《吕氏春秋·有始览》中就提到：“凡四海之内,东西二万八千里,南北二万六千里”,东西比南北长了二千里.《淮南子·坠形训》中也引了这两个数值.可见古人大概相当相信天、地的东西要比南北来得长.地平说和“表影千里差1寸”的理论,过去人们曾以为是盖天说的内容.但若据此即认为《灵宪》的天地结构模形是盖天说,那就不当了.浑天模型和盖天模型最主要的不同在于：浑天的天是球状的,天可以转到地下去.天不仅有出于地上的北极,还有隐于地下的南极.盖天的天则或像一个盖子笼罩着平地(近人称之为第一次盖天说),或者和地构成二片平行的曲面(近人称之为第二次盖天说).总之,天永远在地之上.天只有北极而不可能有南极.因此,从对天的结构认识来看,《灵宪》只能划入浑天说而不能视之为盖天说.关于地的问题,必须指出,历史上的浑盖之争,主要在于天而不在于地.直到唐代一行彻底否定了日影千里差1寸的旧说之前,水平大地的观念还一直存在于浑天说中.就是在一行之后,直到西方天文学传入之前,我国仍然未能建立起明确的球形大地的数理模型.反倒是《灵宪》中的那种“天圆地平”说仍然占有重要地位.