东汉张衡发明了什么和什么
2019-02-13 11:53:16文/叶丹张衡发明了地动仪和机器人。张衡的发明还有浑天仪,侯风仪,独飞木雕,土圭(日影器)、活动日历等,最著名的是地动仪。
张衡的主要发明
在东汉时期,中国出现了一位创制天球仪,候风仪,地震仪的天文学家张衡。
张衡于公元78年出生在河南南阳,家境贫苦。但他自幼喜欢读书,成年后曾在南阳郡做了几年文官,后来辞职回乡,潜心天文研究。中国汉朝先后出现了三种关于天体运动和宇宙结构的学说,这就是“盖天说”、“浑天说”和“宣夜说”。“盖天说”认为天在上,地在下,天像一个半圆形的罩子,大地像一个倒扣着的盘子。”“浑天说”主张天是浑圆的,日月星辰会转入地下,早期的浑天说认为大地是平的,改进的浑天说认为大地是球形的。“宣夜说”认为天没有一定形状,而是无边无际的充满气体的空间,日、月、星辰都飘浮在气体中。张衡根据自己对天体运行的认识和实际观察,认为“浑天说”比较符合观测实际。他还制作了一个能够精确演示浑天思想的“浑天仪”。
张衡的另一发明是制作了水运浑象,它是世界上第一架用水力发动的天文仪器。水运浑象实际上是个天文钟,通过它的等速旋转,可以报告时刻。世界上第一个可以测定地震方位的地动仪,也是这位古代科学家发明的。张衡还在《灵宪》等天文著作中,阐述了无限宇宙的思想,解释了月亮反射阳光和月食发生的原因。他对2500颗恒星的观测记录和“周天三百六十五度又四分之一度”的计算结果,和近代天文学非常接近。
公元117年,张衡根据浑天学说理论和对天象的实际观察,创造出了利用漏壶滴水推动的大型“漏水转浑天仪”。这是世界上第一台自动演示恒星和太阳周日运行的仪器
公元132年发明了界上第一台测定地震方位的科学仪器——地动仪
张衡制造的“指南车”,利用机械原理和齿轮的传动作用,由一辆双轮独辕车组成。车箱内用一种能自动离合的齿轮系统,车箱外壳上层置一木刻仙人,无论车子朝哪个方向转动,木人伸出的臂都指向南方。张衡关于齿轮系统的应用和相对运动的原理,被西方学者赞为“是一切控制论机械的祖先”。
张衡创造的“计里鼓车”,是用以计算里程的机械。据《古今注》记载:“记里车,车为二层,皆有木人,行一里下层击鼓,行十里上层击镯”。“记里鼓车”和“指南车”的制造方法相同,所利用的差速齿轮原理,早于西方1800多年。
张衡制造的“瑞轮荚”(即活动日历),内装机关,在一个立轴上装15个拨板,依次分别作用于15个荚,按着应有的时刻升落,利用水力运动,从每月初一起,每天转出一片木叶,15日后每天再转入一片,到月落为止,循环旋转开合,使人们从而获得类似活动日历的效用。这是世界上最早的计时器。
张衡创造的“独飞木雕”是机械飞行器。它是模仿鸟类高空翱翔的又宽又长的滑翔翼型设计,靠腹内施机,加以控制,能飞数里。这一发明制造,比国外的机械飞行器早1500多年。
张衡制造的“候风仪”(即候风铜鸟),是气象学中预测风力风向的仪器。它与西方的候风鸡类似。但西方的候风鸡到12世纪才始见于记载,要比张衡的候风铜鸟晚了1000多年。
东汉张衡主要成就
地动仪
公元132年(阳嘉元年),张衡在太史令任上发明了最早的地动仪,称为候风地动仪。
浑天仪
张衡在西汉耿寿昌发明的浑天仪的基础上,根据自己的浑天说,创制了一个比以前都精确、全面得多的“浑天仪”。
瑞轮荚
瑞轮荚是张衡别出心裁创造的自动日历,它模仿神话中奇树蓂荚的特征,靠流水作用,从每月初一开始,一天出现一片叶子,到满月出齐15片,然后每天再收起一片,到月末为止,循环开合。这个神话曲折地反映了尧帝时天文历法的进步。张衡的机械装置就是在这个神话的启发下发明的。听谓“随月盈虚,依历开落”,其作用就相当于现今钟表中的日期显示。
指南车
张衡制造的指南车利用机械原理和齿轮的传动作用,由一辆双轮独辕车组成。车箱内用一种能自动离合的齿轮系统,车箱外壳上层置一木刻仙人,无论车子朝哪个方向转动,木人伸出的臂都指向南方。
计里鼓车
张衡创造的计里鼓车是用以计算里程的机械。据《古今注》记载:“记里车,车为二层,皆有木人,行一里下层击鼓,行十里上层击镯”。记里鼓车与指南车制造方法相同,所利用的差速齿轮原理,早于西方1800多年。
独飞木雕
张衡制作独飞木雕,是模仿鸟类高空翱翔的滑翔翼型设计。
地形图
张衡也研究过地理学,根据他研究和考察的心得,画过一幅地形图。唐张彦远《历代名画记》卷三云:“衡尝作地形图,至唐犹存。”
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