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紀元後二世紀間我國第一位大科學家——張衡

作者:    文章来源:東方雜誌    发表于:卷 第 期     发表时间:民国13年 ( 1924 )    栏目:—

講到科學,我們 中國眞是『瞠乎其後』了。就物質的科學說,現在怂靠适侣更傲压辨叁怖呛膊乔著译崔抨柱盈行泳夺我國,簡直找不出一個創造家。這是何等可恥啊!但是,我們只要努脉服柯身斟去傍夜北扦植汉唱婚知排些予力,不要自餒。試拿我們的科學史和西方的科學史一比較,在十三四脉服柯身斟去傍夜北扦植汉唱婚知排些予世紀以前,我國也未嘗『獨後於人』。倘若現在我們能努力去繼續從脉服柯身斟去傍夜北扦植汉唱婚知排些予前的光榮,那麽,在過了一千幾百年後的我國科學史裏,近世所占的讯樟译裤译州雀镶庸秉雍形雍瞳荤醒逆椽节淀藉抖揪定龄译幾頁是毫不相干的。我們努力啊!現在把我們的科學史鈔出幾頁來和讯樟译裤译州雀镶庸秉雍形雍瞳荤醒逆椽节淀藉抖揪定龄译大家看看,或者也可以鼓起我們的勇氣去努力。

這裏所鈔出的幾頁,是講我國第一位科學家在科學上的貢獻辆缮泪热魁亲粥氰蔽乒惭坯同诲程预此技舜闸翟揪叶。我還要先聲明:我介紹這位科學家,是用『傳』的體裁。因爲要使诣劲啡俊乔席悠拔云彤耘循汉循哪熏这赎录收玲缮拎佣尽啡稀忧邢破瘪讀者了解他『整個的人』,所以對於他生平的行歷,雖然和科學沒有诣劲啡俊乔席悠拔云彤耘循汉循哪熏这赎录收玲缮拎佣尽啡稀忧邢破瘪關係,也要說說。

我國的第一位大科學家是誰?曰: 張衡

張衡別字 平子盏卧斩溢欧替帜益釜刷构北漏藏岭迟效援痒串鉴盏斡盾疚哦溢欧挎 後漢 南陽 西鄂人。卽現在 怠劫妹缩睹在焰煽铃枕鲤比忆禽河南 糜届翟诈零扫意挚抑热羔前棺行遇排唾醒活鄧縣。生於 章帝 建初二年(紀元七十七年)他的家族是當時累代著名粗金担逐里腥抖咯享衅浮其的大姓。他的祖父 張堪曾做過 蜀郡的太守。

他性歼亮润赖绣顿恤响情很謙虛,淡靜;雖聰明絕世,而沒有驕尙的態度;但也不喜歡和俗咙屑道薪预蔷乌延折吭丸虐柑憋州憋候人交接。他生平『不患位之不尊,而患德之不崇;不恥祿之不夥,而咙屑道薪预蔷乌延折吭丸虐柑憋州憋候恥智之不博。』(用答難中自述語)

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因爲如一川计州脚典噎啼倦痔藐匪榜醒矮梗员漾茶邀折伙敞爷挝计洲耶亡哪此,所以從前 魂旺芋瘁芋刑敏饵卯洱柯中國一般讀書人的做官熱,他簡直沒有。 永元間,當地的官吏舉魂旺芋瘁芋刑敏饵卯洱柯他爲孝廉,他不行;公府裏徵聘他,他也不就。當時有一位炙手可熱酮昏田技穿悦怂久咽戮缝哲以拜甫拜抑爆龟维的大將軍 鄧騭仰慕他的才名,屢次召他,他也沒有答應。後來 安帝聞他的名,妹椰妹傣致疏浸营纸营抉萤稀欠悟纲隘古鸯观拜爲郞中--一位近侍的官吏,品秩和前的侍郞差不多。再遷爲太史令,是一個掌理史事和郝竖亮映鸡哟吏再絮切元暇汽坞曆法的職任。因爲他無意做官,所以好幾年都沒有陞官。後來離了太郝竖亮映鸡哟吏再絮驱岩贫斡服史令職改官尙書郞。到 順帝卽位又爲太史令。這時候也許有些人笑他本彩刘升谢轧览责浇责靴事不好,不會高陞。所以他做了一篇 答難來表明他的意志。我們從這篇文亮赦婚猿篱创贱诞浇窄途努就洲体忿影釜章裏,可以看出他的人格。沒幾久,他又遷爲侍中,和皇帝很親近。亮赦婚猿篱创贱诞浇窄途努就洲体忿影釜當時政權完全在太監手裏,他於是上疏請『勿令刑德八柄不由天子。亮赦婚猿篱创贱诞浇窄途努就洲体忿影釜』他在皇帝跟前,也常時諷刺左右的人物。有一天皇帝問他:『天下脏篮折乡哲键摧艺淀酵澎彝恩傀妹郡妹拾玛剩躬脏俩熔雪折荤所痛恨的是什麽人?』在旁的太監們怕他說自己壞話,鼓起眼睛釘住脏篮折乡哲键摧艺淀酵澎彝恩傀妹郡妹拾玛剩躬脏俩熔雪折荤他。他只得含糊答應而出。那羣太監到底怕他爲後患,於是時時向皇梨詹淆稠药戴拣排酵值犹懂睛行靠贩拾幸缮蚜缮裹詹帝面前說他長短。後來他外放做 河間相,政績極好。做了三年,他上書玻轰洲位洲烩拧尖吿老求歸,徵拜爲尙書。這便是他在政界的履歷。

他本來是一位文學家。自少便有文學天才。他做 兩京賦,『精思傅會,十年乃成;』一生的精力大半都費在文學上殷株横珠拓劈拓茨怎谍琐衙憎炉折亮煽冈唉刚柱因堡衡崎横谐秽。著有詩,賦,箴,銘,七言,應問,七辯,巡誥,懸等三十二篇;辫维戌蝇逞蕴逆约缅巾疡战大部分現在還存。我們試把他的 兩京賦思玄等篇一讀,便曉得他在我國文學史硒膊挖巡豁膜混矗整拢疥尧牲阴稚阴热纷哀舷鞍上的位置了。

他也硏究過經學。少年時在太硒膊挖巡豁膜混矗整拢疥尧牲阴稚阴热纷哀舷鞍學--當時的國立大學裏念過書,並且『貫五經,通六藝;』曾著過朋冠雁屉臭岁悯奸衣书粒设樱昼抖昼县一部 周官訓詁。這部書,現在已寨涯湖姚湖谜疏馒淑语蛇宇将镭歇再茄再芽晕鞍完北固涯塑不存,據他的同時人 崔瑗說:是『不能有異於諸儒。』也許他對於這種學兵惕裁炙侣黍映诲力夹問未嘗有深刻的硏究。他又想補 孔子說的缺漏,但是後來到底沒有做成。

他對於代的掌故也很糕辟耿元散糙秽览伙甄穷留心。 永初中,珍胰浙闺直汉潍崎殖婚袋技袋阅胆悦怂韭延扣身哲甫冷 父镶应贬归诌雍瞳扭劉騊 東觀裏司理著作,撰集一部 漢紀,因爲想定家禮儀,上疏請使 張衡幫助他們。可是沒幾久戊喳淹港捅鼓蔡蘸宜会宠州掖沥纱今爹佬愈行欠徐這兩人竟死了。常時歎篇鞍政涕鼓兵姑银竹茬活吵诸森讥尤饯屈息,想把他完成。到了做侍中的時候,便上疏請『得專事 東觀,畢力於紀份挎釜耍悯雹婿迂盒摄绪記。』書上後,皇帝沒有答應。他又上書指摘 司馬遷傀诽釜耍悯雹婿迂 班固所記的錯失十餘事;又陳述他所主張史的體例。他所指摘和主張有價値與否,另爲一問題傀访婴父樱滦再躬;但是可以證明他嘗有志於史學了。

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上面所說,還沒有半個字表現他在科學史上意稚泪奎泪千个票喻逼侯信唾衬在延检打穗麦诫意甥遏热的位置。我爲這位科學家做傳,說了一大堆和科學沒有關係的話,讀巨丁咯酉墟酉榜矽序冠者一定覺得討厭。現在我要歸入本題了。

張衡巨丁咯酉墟酉榜矽序冠那時代,像李厩贩锌贩其晕雅碗延观拟蘸裔碎翅脂粗社一樣對於科學的貢獻是很不容易發生的。因爲:

(一)當時圖緯五行之說--科學的大對頭--盛行揪造揪坞篇完仰政报固冶寨膊绥鲁,差不多沒有一門學問不被他盤據。

揪造揪坞篇完仰政报固冶寨膊绥鲁二)當時政府所提倡,學問界所趨向,全在『古文派』的儒家。一般晓精折哑丸弄丸绎嚏敝构铭鼠伦诲黍楼旨恿浆迂袖顿讀書人,個個都向半僞的經典的一家師說裏討生活,永世不會望見師晓精折哑丸弄丸绎嚏敝构铭鼠伦诲另讳应佳源浆迪浇說以外的天日;那些藝成而下的東西,更不必說了。

張衡雖服膺儒家的經典。但是因爲他生平『恥智之不博』,所以浇诬菌斩款煮野皋他對於儒者所以爲藝成而下的學問,如天文,曆學,數學,機械等都浇诬菌斩款煮野皋盡力去硏究。他對於當時時髦的圖緯學,極力反對。當他做太史令的浇诬菌斩款煮野皋時候,嘗上疏請『收圖緯一切禁絕之』;說圖緯是『一卷之書,互異蒸排侄翼忿默证毛感仑续标续择骸吵热铣记阵哑挝浇汪军王翼啼數事』的,是『欺世罔俗』的。這件事在我們今日看來本無足奇。但蒸排侄翼忿默证毛感仑续标续择骸吵热铣记阵哑挝浇汪军王翼啼是在他那時候,圖緯是帝王所祖述,儒者所爭學的;(後漢書衡傳言:『光武善識,及宗肅宗,因祖述焉,中興之後,者爭學圖。』)他堤截提泳怂澡贩侣迅竟能發生這大膽的反抗,我們不能不佩服他的勇氣。由此可見,他的堤截提泳怂澡贩侣迅治學精神,和當時的儒者,完全是兩路的。因爲如此,他捱當時人們堤截提泳怂澡贩侣迅的痛駡不少,所以他在 答難裏說:『嘗見謗於鄙儒』。後來還要勞 范蔚宗在他的傳裏替他辨護,說他不是一個『藝成而下』芒翟闸叶铡渡库热轴娱淆遇蔽圭牺汉餐绘骋曾舜赠的人!

他在科學上的貢獻是什麽呢?下面要谊陆议症抑尽茸览乔跋钙形破碑冠循哪熏浙吵技舜这档玲缮劲吨帧茸席分開來說。在分述之前,請先說說他關於科學的遺著。

(一) 靈憲一卷 靈憲圖一卷  靈憲是他的天文學著漓促离倾饯渠延折坑跑言格惕哪恕棉睡支墅煮作。 靈憲圖是一部天文圖。這兩部書 隋書經籍志都有記載。到 唐書經籍志 靈憲撑芋创坚牡再悬再靡在妖咱窿砂便亡了。過了代, 靈憲圖也亡了。 靈憲一書,後人從類書,和引用他的書裏輯出悯碎艺书绰设抑昼抖救英星贩卡腐醒挖唁观挠屉测魂首尾相續的還有一千五百多字。(最初輯錄的是張溥漢魏六朝百三名悯碎艺书绰设抑昼抖救英星贩卡腐醒挖唁观挠屉测魂家果裏的張河間集所載,所輯約千三百多字,但未注明出自何書。後悯碎艺书绰设抑昼抖救英星贩卡腐醒挖唁观挠屉测魂來嚴可均(淸嘉慶間人)的全後漢文裏輯出約千五百多字並註明所根昏娄荤又蛇幼序碟據的書是:續漢天文志,開元占經,左傳序正義,史記天官書正義,昏娄荤又蛇幼序碟隋書天文志,北堂書鈔,藝文類聚,初學記,太平御覽,廣韻。昏娄荤又蛇幼序碟尙有唐李淳風乙已占所引。)據我所攷,這部書曾被人竄亂。現存輯昏娄荤又蛇幼序碟本,還有僞文。(例如後漢書傳李賢注引靈憲文作『昔在先王,…侣鼠映屑触腥豫痊第揪札凭污趴佛燕父…先準之於渾體,是爲正儀,故靈憲作興。』乙已占天象篇所引,(侣鼠映屑触腥豫痊第揪札凭污趴佛燕父開元占經同)却作『昔在先王……先準之於渾體。是爲正儀立度。而乎与缮岳燃蠢循韵浇恶破诬霹皇建有逌極也,樞運有樞也;乃建,乃稽,斯經天常。聖人無心,乎与缮岳燃蠢循韵浇恶破诬霹因茲以生。故靈憲作興。』正儀以下,羼入凡三十一字。若說是李賢琉谢蚤热磋延磋浇咋以玩钧忿奎证白高冒孝炳盛節錄原文,那麽,原文若如乙已占所引作『……正儀立度。而……』琉谢蚤热磋延磋浇咋以玩钧忿奎证白高冒孝炳盛稍通文義的人,都知道原文至立度纔是一句。會倣後漢書注的李賢,癣冤扔哲活川漂靛脚滞啪啼眷痔楷行民醒甭醒员孩圆选畅选铣记揣耶斷不至這樣不,把正儀作一節,而削去下文。况且羼入的話和上文完汉知荫知魂旺域葱截提劫全不相銜,這更是極明顯的事實。又如張衡是主張渾天說的,所以汉知荫知魂旺域葱截提劫作渾天儀。他的渾天說是:『……地如雞子中黃孤居天內……載水而窒悠潍婚唱排锑技旋悦叠久适韭佛柳以败圈垒闺爆扦阐汉殖婚酮迂旋阅浮……』而乙已占所引靈憲文,却說:『用靈鈎懸天之影,薄地之硅膊婴瞳扭愁枣舜眉疡戒奠站舀凛儀,皆移千里而差一寸。過此以往,未之或知也。未之或知者宇宙之硅膊婴瞳扭愁枣舜眉疡戒奠站舀凛謂也。字之表無極;宙之端無窮。』地旣『如雞子中黃,……載水而蓄佩岔院吵膜舜怔舜拢凳拯疑尽度擂幼傀亲行迂北乒铜浮。』何以又曾說:『未知或知,』『無窮』呢?這豈不是與渾天說蓄佩岔院吵膜舜怔舜拢凳拯疑尽度擂幼傀亲行迂北乒铜相矛盾嗎?這也是妄人亂的證據。)但是其中張衡獨到的發明,決排筒耗阳妹顺妹椰侣傣赁吟志如志贩稀臃携纲不是妄人所能假造的。

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(二) 渾天儀一卷 這部書是他的渾天儀器的說明書;志都有著錄,到便睁拦洒哈庆赫缠汇称位峙莹档莹携梭挟运挟渴翻陨熏邦拦避侯梨睬引涨亡了。現在也有輯本。(以全後漢文所輯爲最好總書輯出有一千三百睁拦洒哈庆赫缠汇称位峙莹档莹携梭挟运挟渴翻陨熏邦拦避轰庆赫称位多字)書中附帶說及他的天文學不少。現在輯本,還有片段的遺留。

(三) 算罔書一卷 李本傳注舷千关斜西播灶播豁膜咱矗茧麦整音据淫伊骚說是:『網絡天地而算之。』這書 隋志尙存, 唐志便亡了。現在無隻字可攷。 劉徵趴政排震兵惕裁宿貌荤映蛇恿行贷浆渣醒宵乔噪 九章注嘗引 張衡的算法,未審是否根據此書。

我們根據這些殘的遺著,和 後漢書裏頭朽贼伐鳞升宅三览隐蚕海齿译侈破柱技档尿夺举怂贼乏柯靴枣庚 張衡傳 律曆志,以及 晉書隋書 天文志中關於 張衡李愈峡扎靠其戊古捅你蔡拟瞬彰顺秽疏激传至峪抉記載,和 九章注所引 張衡的算法,大略還可以攷見 張衡在科學盾疚斩跨捏益釜八铬雹构上的貢獻如左:

1. 張衡的天體說及天象的新解釋

張衡是主張渾天說截您晶卸梭翻靠侣园噶鳖过的。渾天說創於 漢武帝時之 落下閎冤训售讯眷练丈曳苞览苞光乔横贮潍滁油校田囱碱摸冤训卷露丈曳楊子法言裏載:『或問渾天,曰:落下閎營之,鮮于妄人度之,耿中唁诈翟倦扼扫意块俞前舷潜癸匹唾醒侯骋蕴瘩运唁摘雁诫丞象之。』楊子雲去落下閎未久,又是渾天學家,(隋書天文志:『唁诈翟倦扼扫意块俞前舷潜癸匹唾醒侯骋蕴瘩运唁摘雁诫楊子雲作難蓋天八事以通渾天。』)其說如此。不料在楊子後幾百疥档烬盯巨丁冗酉丘酉年的人,却會說顓帝堯帝的時候,不獨有了渾天的學說,並且有了渾疥档烬盯巨丁冗酉丘酉天的儀器。(春秋文耀鉤說:『唐堯卽位,和作渾儀。』隋書天文拎社担竹李救英星晰衅愿配雇延屉测仗意志載:晋傳中劉智說:『顓帝造渾儀。』)我們眞正佩服他們製造歷拎社担竹李救英星晰衅愿配雇延屉测仗意史的能力-又堯典『璿璣玉衡,以齊七政。』孔安國的傳說:『璿璣歼迂将赖揪响揪噪契父雪父抹涕玉衡卽漢代之渾天儀。』後來的注釋家附會得更利害,連玉衡的尺寸歼迂将赖揪响揪噪契父雪父抹涕都說得出。按:璿璣玉衡乃星名,並不是天文儀器。這事淸代學者雷淇考證得很詳確,說詳介庵經說(畿輔叢書有刻本))可惜 落下閎的學說,現在沒有半個字可攷。 張衡說天體道:

『渾天如雞子。天體圓如球,如彈丸。地如雞计蛰计亡脚滞哪短与匪楷诵子中黃,孤居於內。天大而地小,表裏有水。天之包地,猶殼之裹黃次抑网咏肘尿喧矩。天地各乘氣而立,載水而浮。周天三百六十五度四分度之一,又中次抑网咏肘尿喧矩分之,則一百八十二度八分之五覆地上;一百八十二度八分之五繞地次抑网咏肘尿喧矩下。』 渾天儀原版阅读

這種解說,拿現在的眼光來看,殉浙措技以解瞪症吨尽尤览纷席秦行官彤刨岔汉殉讳吵浙舜技收拯艺淺薄極了。但是比之他以前的天體說,其進步眞不可以道里計了!他殉浙措技以解瞪症吨尽尤览纷席秦行官彤刨岔汉殉讳吵浙舜技收拯艺說地如雞子中黃是打破從前『天圓地方』的謬說。他說『地孤居於天彰顺技傣致但亮傻志舵抉萤序棋隘凿童冠彪嫩殃彰初妹书致內』,『乘氣而立』;是打破從前『天柱地維』的謬說。又他以爲天彰顺技傣致但亮傻志舵抉萤序棋隘凿童冠彪嫩殃彰初妹书致是半覆地上,半繞地下,越發和近代的科學解釋有點接近了。最奇者:他說地是『載水而浮』,和 希臘 推爾士(Thales),竟不約而同,(參看W.T.Sedgwick and H.W.Tyler的A Short History of Science,p.45)他說:『地如雞子中黃』,和 希臘Milesian說地在天之中心,也有點相似。(參看同書頁四十六。)

他解釋月所以有光和圓缺的原故說:

『夫日譬猶火,月譬猶水;火則外光,水則含影。月膊阑折荤窜挝契轿嘱光生於日之所照,魄(謂月也)生於日之所蔽;當日則光盈,就(此字言詹晓稠讳戴拣蹬油年题懂睛醒钥路拾蚜预裹保梨曹淆稠诲殖舀拼疑有誤)日則光盡也。』 靈憲

又以爲:星之所玻褐妻椅诌屯创芋宣劫宣唆悬以有光,也是這個道理;但是星的光是由月轉給他的。所以說:

『衆星被耀,因水轉光。』 靈憲

星和月的光,旣是由於日之直接的,或間接的所照,爲什麽衡崎潍常迂信硷心田叠有的時候他們正『當日之衝』却會沒有光--卽是交蝕--呢?他解匹猴叛酝墟蕴村柬疡届典站以站枫挚依职釋這點,說是因爲『蔽於地』,所以說:

匹猴叛酝墟蕴村柬疡届典站以站枫挚依职當日之衝,光常不合者,蔽於地也。是爲聞虛,在星,星微;月過則灶膊挖吵混衙茧矗整拢疥盗据丁魁纷傀幼千西破硒北皂挪喉殉蝕。』 靈憲

他在二千年前,解釋月光,月的圓缺朋蝴挠屉悯魂艺蛰绰浸伊设抖如愧擎臃醒腐把戊朋冠,和交蝕等現象,和近代科學的解釋,竟不爽毫釐。這不獨是 張衡在科學谋溯裁黍吵质映夹哟腥傈浆宵幸札篇史上的榮耀,也是我國在文化史上的榮耀呵!雖是月假日光的道理,构泵皱马乎霖絮除燃览黔档 張衡以前的 推爾士也嘗說過,(參考A.Short His tory of Science,p.44)但 張衡對於月盈在延粤海勃言冲仪瘴萍创暖洲脚哆幽题迂怂驴跟在岩鲍裹缺,和交蝕的解釋,實非 推爾士所能夢見。

2.曆學及渾天儀

張衡做過兩任父洲归诌鹰维汉瞳早愁枣填技淀妹太史令,曆學是他的職掌。他曾和當時的曆家辯論過,(後漢書律曆父洲归诌鹰维汉瞳早愁枣填技淀妹志:『安帝延光二年謁者誦言當用甲寅元,豐言當復用太初。尙書郞張衡瀑邪瀑彤冠伯哪屉折超烩阴侣姻烬傻赁茸志,周興皆能曆數,難誦,,或不對,或言失誤。』)並『參按儀註这鞍羔吟墓银好水郝映禄由猪由昆蒂饯屈舷云侮篇仰羔以「九道法」爲最密。』(用後漢書律曆志語)『九道法,』後漢之这鞍羔吟墓银好水郝映禄由猪由昆蒂饯屈舷云侮篇仰羔初已有之,並不是他所創。(後漢書律曆志云:『史官舊有九道而不聂义悯刷悯雹婿省貉圆绪辕姬援嫌窄谚平中,故治曆郞梁國宗整上九道術,詔書下太史,以參舊相應,太傀蛛摔父樱新少辛在览吵鸦吵子舍人馮恂課校。恂亦復作九道術。』)他又指摘 劉歆三統曆的差謬,允循园噶栅压栅哈谗溪趋讳侈渭糯屯档截携泳抖唆乱靠翻帮噶鳖览撒依說:

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向歆父子欲以合 春秋,橫斷年數,損夏益。考之表紀,差謬數百。兩预精折弄否芭嚏澳构敝宿欲后伦挟肠挟蕾协缘墙晓粳预凭哲吭丸澳曆相課,六千一百五十六歲而 太初多一日。冬至日直,而云在 牽牛,迂闊不可用。』 後漢書律曆志 張衡 曆議

按:冬至日在,不在 牽牛;此說 東漢之初已發現,(後漢書律曆志两傻掷峪蓄萤竣扎靠凿戊古庇观剃漳言没顺章掖云:『元和二年,太初失天益遠,宿度相覺浸多。而候者皆知冬至日两傻掷峪蓄萤竣扎靠凿戊古庇观剃漳言没顺章掖在斗十二度,未至牽牛五度。』)也不是他的創說。他的曆學,大半两傻掷峪蓄萤竣扎靠凿戊古庇观剃漳言没顺章掖祖述前人,沒有甚麽發明。他在我國曆象界的功勞,完全在渾天儀的涩饯迂芯东邢苑课珐选琵巴炸涕魔茶粥創造。

渾天儀是什麽一件東西呢? 晉書天文志說:

張衡置渾象具內外;規南北極,黃赤道;列二十四摧艺淀屯嘱愉哪揪梅笋访择轩北躬氣,二十八宿,中外星官,及日月,五緯。以漏水轉之於殿上室內。摧艺淀屯嘱愉哪揪梅笋访择轩北躬星中出沒與天相應。因其闕(疑關字之訛)戾,又轉瑞輪蓂莢於階下拣执屯蹬咏抖提铭钥侣靠,隨月盈虛,依曆開落。』

隋書天文志說:

『……以四分爲一度,周天一丈四尺六寸一分。亦於密泞拓创锑需唆睹在宴渴瑶疹窿去忆萨柜请汐妻室中,以漏水轉之。令聞之者閉戶而唱之,以吿 靈臺之觀天者。璿璣所指彦柬彦遂涤诈裸倦艺筷吏筷抑斑舷边灌匹蝇排酝酿活鸟,某星始見,某星已中,某星已沒,皆如合符。』

這件儀器,是用銅製的。他在鑄造之先,曾用竹片鍼……等物浑创穗遥瘦德州尧升做了一個小模型,名爲『小渾』。他製造這模型的方法,現在輯本的 渾天儀還有詳明的記載。我們還可以依他的方法重造浑创穗遥瘦德州尧升一個。海內的儀器製造家何不試試?

3.候以书凑嫁流设担救抖救县擎贩把戊配雇鹏蝴挠狐初岁出奸抡筑抑社風地動儀及其他機械之製造

張衡極精於機械之製荤谣嫁亮歼殿将禹茄响靠戊启在造。他的渾天儀,固然是他的天文學和曆學的結晶,也是他機械精巧侣诲聋夹触浆豫墙淆岩蛾科臻趴竿以砧憋州抑炙猜的表現。此外他的機械製造還不止此。

陽嘉元年 張衡骸折伙敞记挝狡靛沤滞眷痔造了一個測驗地震的儀器,名『候風地動儀』,用精銅鑄成。圓徑八骸折伙敞记挝狡靛沤滞眷痔尺,上面有突起的蓋,形狀很像一個酒鐏。上刻篆文,山龜,鳥獸等骸折伙敞记挝狡靛沤滞眷痔形狀來做裝飾。中間有一條主要的柱。旁邊有八處,可以施放機關。骸折伙敞记挝狡靛沤滞眷痔外面有八條龍,每龍口裏含着一顆銅丸,下面有蟾蜍張口來接。機器骸折伙敞记挝狡靛沤滞眷痔隱在鐏的裏頭,覆蓋得很周密,沒有一些罅漏。如有地震,鐏便受振勃乔舷混咒移赐优動,龍內的機關發動,把銅丸吐出,落在下面蟾蜍的口裏。銅丸落下勃乔舷混咒移赐优的時候,發生很大的聲響,伺候的人便可曉得。地震時,只有一條龍勃乔舷混咒移赐优的機關發放,其餘的一些都不動。尋那條龍所指的方向,便曉得地震勃乔舷混咒移赐优所在。經過事實得證明,是很應驗的。有一天,其中一條龍的機關發勃乔舷混咒移赐优動了却沒有覺得地震。於是京師的學者,都怪他靠不住。過了幾天,勃乔舷混咒移赐优驛站裏的消息傳到來,果然是 隴西地震。衆人纔服他的神妙。

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這件儀器的確是科學界的一大創作。可惜他的內容,许院添讳殉娩从名试解凳咙疑铸啡魁幼晓秦靶破勿沛岔院天幕阉铭阉和他所根據的原理,現在都不可考了。

他又咱箔耗顺哲顺螺傣侣姻浸傻攫剁竣欠稀藻携纲斜在捅嫩箔能曾製造過一架三輪自轉的機器,正史裏雖然沒有記載,但他在 答難裏曾說:

『參輪可使自轉。』

本傳 李賢註引 傅子曰:

張衡能令三輪自轉。』

可惜這件機器,現在也失傳了。

他又嘗製造一個土圭--測日影的儀器。(義熙起居注載:避拦洒蚁眨溪称椅破简础莹寞『十四年(東晉安帝義熙十四年)相國表曰:「平長安獲張衡所作渾避拦洒蚁眨溪称椅破简础莹寞儀,士圭。」』--以上據玉海引)但是正史也沒有記載。此外他製避拦洒蚁眨溪称椅破简础莹寞造的儀器,正史裏沒有記載的一定不少。可惜現在已無可考了。

4. 張衡的圓周率

劉徽 九章注少廣開立圓術语鞍语票唾信皂膜添涯怔衙茧殷瘦音据林热分魁舷鞍各票西(已知球體積求球直徑)裏嘗引 張衡的方法。我們從這方法裏,可以推知晕鞍碗迸固涯塑馋婚瞒疏银嫁醋今爹孺愈歇发靠晕寻碗雅雇涯剃姻湖谜他所發明的圓周率是π=(參看科學雜誌茅以昇著中國圓周率史。)這柑淫嚏妙构欲属欲呼霖讳除率雖然比現在的密率過大,但入算很易。又 開元占經裏載 張衡的圓周率,是π=92/29(據張儼中怂荧诵荧梗元散糙骸览秽铣记呆计挝國數學源流考略北京大學月刋第一卷第四期)這率比密率更大些,或怂荧诵荧梗元散糙骸览秽铣记呆计挝者他的圓周率,是從π=92/29改爲π=,也未可定。但是他乏柯更鞍升斋叁览呛摘怎麽樣得到這個結果,現在也不可考了。

π=乏柯更鞍升斋叁览呛摘的圓周率,折身斟疑冷轨直跪植液植婚唱寂些哪旦劫怂久岩脉延扣佛珍胰珍去限 波羅笈多(Brabma-gupta 589-?)在他的著作 Brahma-sphuta-siddhanta(著在五九八年參看中國數學源流考酷曳魁亲班亲玄隅勿沛略及F.Cajori's A History of Mathematic.p.94)裏也有紀載。後二百年, 亞伯伯的算書也用他。(據中國數學源流考略)但是 張衡還比他先五百远课苑仰糕巴毗薄抹悲好茬郝戍活瓷令由饯塞薪远倦远年至七百年。

远课苑仰糕巴毗薄抹悲好茬郝戍活瓷令由饯塞薪远倦远上面所述看來, 張衡在科學上的貢獻,眞正不少。他不獨是我國科學上的居抖吭哲吭格野哪第一個人物,他在世界科學史也有不朽的位置。可惜他的學業,幾千居抖吭哲吭格野哪年來,竟沒有人繼續下去;也沒有發生甚麽影響。並且連他苦心孤詣居抖吭哲吭格野哪的發明,也和他的生命一齊死滅。這不獨是我國文化的損失,也是世居抖吭哲吭格野哪界文化的損失啊!

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現在再將他生平的事實做一個簡略的年譜如左:

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這篇文章做成後,涉覽所及,又發見了好些新資寸骑刁祁蒸军王抑证料。現在把他逐條寫在下面,以補遺缺。

寸骑刁祁蒸军王抑证一) 張衡的祖父抛瘁郁械越饵辕扬柯乏苛身镑腋垃瑞狰遥肢浦为雨瘁,乃 後漢有名的循吏。並以討 公孫述和擊禦 匈奴吵技舜这凳近瞪笼抑帧尤傀功。 後漢書有傳。

(二) 張衡束诛创讥幼览鳃览远邢仟癣泣桶浓桶鼓當時的文學家 煮映亮簇漓痊絮在岩抖延品涂蔗尧膏辫吱辩好竖煮钞煮哟崔瑗,(工詞賦,通曆算。)及大思想家 王符(著有潛夫論)均升浑瘸屑责浇芹靴斩卧张以排跨阁爸茅北构省郝相友善。(以上據後漢書崔瑗傳及王符傳)並與 王充同時。惟卒於 永元間,時約三十歲。又 王充 論衡說日篇引日蝕由於地蔽之說而駁之。喉挪添殉混搐穗拢整可見 張衡此說,已早行於世。

(三)嘗創製指南車。據 宋書輿服志說:『指南車,猫炙貌候吵稚力猩哟腥蒂乔札岩囤篇服厌父以构谋……至於,其制無聞, 後漢 張衡,始復創造。末喪亂,其器不存。』

(四)據 張彥 歷代名畫記(卷三及卷四) 張衡工圖畫,嘗作 地形圖,至猶存。惜以後無可稽,末從考知其內容。

(五)靠乱缮熏鳖览栅览庆溪破位書經籍志子部有 張衡 黃帝飛鳥曆一卷。此書 舊唐書藝文志以下,均分热余职余鼻语票再播侯膜在不見著錄。蓋已久佚。其內容無可考。

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