科学家的故事：地震预测第一人——张衡 _中级

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适合年龄：6岁以上难易程度：中级东汉时期，地震频繁，当时朝中大臣和老百姓都把地震看作不吉利的征兆，认为是鬼神造成的。张衡却不信神邪，他对记录下来的地震现象进行细心考察和试验，发明了一种能测出地震的仪器，叫做“地动仪” 。
一天，汉顺帝坐于朝廷之上，静侯文武百官的奏报。这时，一位年过六旬的老臣走上来，跪下奏道：“陛下！臣今晨测得京师正西方发生大地震，想必那儿定是房倒屋塌、人兽伤亡，恳请陛下火速派人去安抚灾民，以拯救灾民于水火之中。”上前启奏的这位鹤发童颜的老臣正是太史令张衡。在汉朝，太史令是一个专管天文历法的官吏。
汉顺帝听完张衡的奏报，也不知是真是假，一时拿不定主意，没有立即开口。一位信奉識纬之学的大臣趁汉顺帝还没说话，便急忙上前说道：“陛下！天是万物之祖，天若想惩罚人间，才会发生地动山崩。自从陛下登基以来，上应天命，下顺民心，风调雨顺，天下太平。张衡所言地震一事，毫无天意预兆，明明是假托地震之事，表示对朝廷的不满，实是蛊惑民心。请陛下不要信张衡的一派胡言！”
汉顺帝对张衡的忠心是十分了解的。他对张衡说：“你说京师之西发生地震，有什么根据？”
张衡答：“臣在家中，利用候风地动仪测到的。我相信，不出三天，必有报进京。”
那位大臣紧接说：“若三天内，没有驿报进京，那可就是欺君之罪呀！”
张衡胸有成竹，坦然应道：“如果三日内没有驿报进京，我将承担一切责任。”
见此，汉顺帝只有说：“好了！不要争论了，我们暂且等候三天，再作定夺。”
早朝之后，一些支持张衡的大臣都很为他担心；而那些信奉識纬学说的大臣纷纷等待着看张衡的笑话，他们也知道，如果张衡测报失败，他们宣扬神学迷信就更有条件了。张衡毫不在意，轻轻松松地回家去了。他想早点休息，因为晚上他还要观测天象呢！
张衡简介：张衡（78-139年），字平子，南阳郡西鄂（今河南南阳石桥镇）人。张衡的祖父曾任蜀郡太守，到张衡这一代，家道中落。张衡从小就在清贫的环境中学习，后游学于京都洛阳的太学，精通五经、六艺。他的成就极为广泛。在文学上，他耗费十年功夫，在29岁时写成《二京赋》，被广为传诵，还有诗赋32篇问世。在艺术上，张衡善作画，人称东汉四大名笔之一。在数学上，他计算出圆周率n=/10=3.162，在地理学上，他撰写过《地形图》一卷。在机械制造方面，他还被称为是“木圣”，制造过可以自己飞翔的木鸢及记里鼓车。然而，张衡最突出的成就还是在天文学领域。在朝廷中，张衡两次担任太史令，这为他从事天文历法的研究提供了方便。
在天文学方面，张衡撰写了一部著作《灵宪》，绘制了我国最早的星图《灵宪图》。他在任太史令期间，对天象作了长期的观测和统计工作。他把星空划分成444个星宫，用肉眼观测到2500颗恒星并全部绘在星图上。
在中国古代众多的天文学派之中，张衡是“浑天说”的集大成者。他不同意“天圆地方”的“盖天说”，而在《浑天仪图注》中解说了“浑天说”，认为天地像一个圆圆的鸡蛋，天像蛋壳，地像蛋中的蛋黃。天比地大，天包裹着地，就像蛋壳包裹着蛋黄。他还认为天靠空气支撑着，而地则靠水浮载着。
为了解释自己的理论，张衡制造了一个天文仪器–水运浑象仪。这一仪器以一个直径约5尺的空心铜球表示天体，上面刻着28宿，还有一些恒星。紧附天体铜球处还有地平环、子午环、黄道圈、赤道圈。黄道圈上标有24节气的名称。里面有一根贯穿中心的铁轴，两端分别为南极与北极。为了模拟天体的运动，张衡巧妙地利用漏壶等时流出的水为原动力，带动浑象仪运转并依据漏壶计时。到夜间，可以看到仪器上的星辰起落，这与晚上实际观测到的天象相吻合。张衡让水运浑象仪带动一个被称作
“瑞轮冀荚”的仪器。这个仪器每天都可转出一片叶子，只是上半月是每天长出一片叶子，到下半月则是每天落下一片叶子。一看就知道是初几。这个瑞轮冀荚可称为最早的机械日历。
张衡在汉安帝元初四年（117年）制成这个水运浑象仪。然后，他将这个仪器放在暗室里，派人在房中观看仪器的运转，并依据仪器的运转告诉在灵台（汉代观测天象的地方）观测天象的人：某星座开始出现，某星座正当天顶中间，某星座现在已经没落……