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崇敬科圣：南阳张衡博物馆: 热度 1 gaoguanzhong 2019-12-6 04:48; 0280张衡博物馆大门 0278张衡博物馆门前广场与汉阙 0289博物馆神道 0292张衡塑像前留影 0363享堂内景 0371参观陈列 0295张衡墓园 0305严济慈题词 0314神道碑 0315张衡画像 0328浑天仪模型，东京赋作者高关中（德国汉堡）2019/12/3 人们都知道东汉大科学家张衡，知道他是河南南阳人，因此我一到南阳，就想参观与之有关的遗迹。打听了一下，南阳是有张衡墓园和张衡博物馆，但不在市内，而是在北郊的石桥镇小石桥村，距市区还有30多公里，于是早饭后就乘郊区公交前往。到了！首先进入视野的是一个小广场。左右相望，立着一对高大雄伟的汉阙。汉阙为砖石结构，上覆重檐屋顶，阙身上部装饰有斗拱和凤鸟。广场正面朝北，看到一个传统式样的三间坡顶门房，厚重的大门上方高悬“张衡博物馆”几个大字，两边柱上对联：“穷天究地通百家名昭日月，善赋能诗贯六艺誉满乾坤”，这是对张衡的赞颂。门房两侧红墙，各连着七间房屋，顶部各建望楼一座，东西对称，颇为壮观。进入博物馆大门，迎面是一条宽阔大道。一座石碑上写着碑文：汉尚书令张公神道。原来这条大道就是拜谒张衡墓的神道，难怪两旁都是排列有序的石马、石羊、石兽、石像生，这表示对张衡作为大臣的崇敬。神道两侧，还培植有很大的园林，园内松柏长青，并置放着巨大的地动仪和浑天仪模型，令人想起张衡的发明和科学贡献。神道尽头，高高台基上坐落着享堂，堂前耸立着张衡站立的塑像，身着汉服，似乎正在思索。堂内中央是张衡的坐像，身后仿竹简红壁上，书写着张衡的传世名作《南都赋》，用他对家乡的赞颂，作为背景。享殿内四围墙壁，悬挂一块块壁板，用图文介绍张衡的事迹。通过介绍才知道，张衡不仅是大科学家、发明家，而且是名载中国文学史册的大文学家。第一块壁板，标题为“诞生西鄂”。文中说：公元78年（东汉章帝建初三年），伟大的科学家、文学家、发明家张衡（字平子）诞生于南阳西鄂（今石桥镇）。当时，南阳因东汉开国皇帝刘秀起兵于此，故有“南都”“帝乡”之称，经济文化发达，是东汉最为繁荣的地区之一。张衡祖父曾追随刘秀起兵，屡立战功，曾任蜀郡、渔阳太守，但他为官清廉，积蓄有限，去世后家境日渐衰落。显赫的家世，清贫的生活，使张衡少年时代就懂得发奋读书，树立起远大的志向和抱负。第二块壁板，标题为“游学求志”。公元93年（和帝永元五年），16岁的张衡离开家乡，踏上了游历名都大川、到长安洛阳一带访师交友、入太学读书的求学之路。六年的游学经历，使张衡的视野大为开阔，思想更加成熟，达到了“通五经、贯六艺”的境地，为以后的文学创作和科学研究奠定了坚实的基础。第三块壁板，标题为“佐国惠民”。公元100年（和帝永元十二年），张衡任南阳郡主簿，作为幕僚辅佐太守修水利，推广铁农具，发展教育，使南阳社会稳定，经济发展，人民安居乐业。公元111年（安帝永初五年），张衡被征召入京，拜郎中（起草文书的官），后任太史令。公元136年（顺帝永和元年），张衡到河间任相。任上整治法度，惩办豪强，清理冤狱，使河间“上下肃然”，深受百姓颂赞。两年后，回京任职尚书。公元139年（和帝永元四年），张衡辞世于洛阳，享年62岁，最后归葬家乡。堂内还有其他壁板，如“探奥究天”，“浑仪观象”，“精仪侧震”，“奇技伟艺”等介绍张衡的科学成就和重大发明。在天文学方面，张衡曾两度担任管理天文事务的太史令，主持灵台（皇家天文台）工作前后达14年，其科学领域的主要成就大多在这一期间完成，尤其以天文学的研究和贡献最为突出。他撰写了两本天文学著作，其中《灵宪》解释了四季变化、月球盈亏和日食的道理。第一次科学地解释了月食的发生，还画有我国第一张完备的星图，共有2500颗恒星。在《浑天仪图注》里，张衡记载了自己测定的地球绕太阳一周所需的时间，与现代所测几乎相同。张衡是中国古代宇宙结构理论浑天说的代表，认为宇宙在空间上和时间上都没有极限，他的天体演化思想坚持以物质的运动和变化来说明问题，对当时流行的谶（chen）纬迷信和神创说是有力的批判。东汉安帝元初四年（117）张衡成功研制了漏水转浑天仪，这在《晋书·天文志》中有记载。这是世界上第一台用水力推动的大型天文仪器，类似于现在的天球仪。这台仪器的主体是一个大空心圆球，上面布满了星辰，球的一半隐没在地平圈下面，另一半显露在地平圈上，就像人们看到的天穹一样。仪器靠漏壶流水的力量推动齿轮系，带动铜球（浑象）缓慢地运转着，一天旋转一圈。到了晚上，人们从仪器上可以看到星辰的起落，和实际天象完全相同。仪器的表演在当时引起了极大的轰动。在地震学方面，张衡在阳嘉元年（132）发明候风地动仪，《后汉书》卷五十九做了记载。地动仪是世界上第一台测定地震及其方位的仪器。有一天，仪器突然动作，一枚铜球从仪器上的一条龙嘴里吐落出来，掉落到下面准备承接的铜制蟾蜍口中，发出很大的声响，准确地报告了西方千里之外发生的地震。从此人类开始了用仪器记录研究地震的新纪元。可惜张衡地动仪已失传，其内部结构，史书记载过于简略，今天仍然不能详知其结构。此外据传张衡还制造过指南车和记里鼓车等。数学方面，张衡著有《算罔论》，今已失传。并计算出圆周率的值在730/232（3.1466）与10的开方值(3.1622)之间，这一成果虽然稍有误差，但比欧洲早1300多年。张衡还是文学家，与司马相如、杨雄、班固并称汉赋四大家。壁板“文坛华章”和“汉赋极轨”，就介绍张衡的文学成就。《二京赋》是他的代表作，也是汉赋中的精品。它包括《西京赋》和《东京赋》两篇。《西京赋》描写了长安奢华无度的糜烂生活，《东京赋》描写了洛阳的俭约之德，礼仪之盛以为对比，歌颂东汉。其文字典雅，取材翔实，张衡在为祖国地大物博繁荣昌盛感到自豪的同时，道出了黎民百姓的痛苦和怨恨。全文饱含着浓厚的恤民气息，充斥着严厉的警告之语。《二京赋》被誉为汉赋“长篇之极轨”，把汉赋推向了高峰。此外，他还创作了《南都赋》，以饱满热烈的感情，抒发了一个家乡赤子热爱南阳、赞美南阳的炽热情怀，时人争相传阅。在《后汉书》中还全文收录了张衡的《应间》（即《应闲赋》）和《思玄赋》。此外张衡的《四愁诗》也很有名，对后世七言诗的形成有重大影响。壁板“磊落焕炳”则介绍张衡的高尚品德和求真务实的精神。他曾说:“不患位之不尊，而患德之不崇；不耻禄之不夥（多），而耻智之不博”，其精神令人敬佩。最后，用壁板“享誉中外”、“名炳星月”记录人们对张衡的赞颂和评价。其中东汉崔瑷评价：“君天子睿哲，敏而好学，如川之逝不舍昼夜。是以道德漫流，文章云浮，数术穷天地，制作侔（mou，等同）造化；瓌辞丽说，奇技伟艺，磊落煥炳，与神合契”。张衡是一位百科全书式的人物。郭沫若评价说：“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。”英国科学史专家李约瑟说：“地震学的鼻祖则是出自中国，这一点是无可置疑的，这是卓越的数学家兼天文学家、地理学家张衡的贡献。” 1970年国际天文学联合会将月球背面的一座环形山命名为“张衡山”。后来还把一个小行星命名为“张衡星”。张衡真是“名炳星月”。瞻仰过享堂，中轴线前方就是张衡墓园，砖砌圆洞门前有对联“素月清风凭古墓，苍松翠柏留公魂”，前面一对石狮守护。两侧还有碑楼各一，墓碑分别为明嘉靖、清光绪年间所立，现均用木栅栏保护起来。进入圆洞门，就看到了砖围的高大墓冢，高8米，周长79米，四周环砌青砖八棱形花墙。墓上青草覆盖，周围松柏簇拥。墓前有石碑，镌刻着“汉尚书张公墓”。墓前还有石供桌，供后人摆放祭品怀念。张衡墓附近，还有不少现代学者纪念张衡的碑刻。如原中科院副院长、物理学家严济慈（1901-1996）题词：“精仪揭天地，科圣著千秋”；原科学院院长、化学家卢嘉锡（1915-2001）题“张衡是世界文化史上的一座巍巍丰碑”。其他如“两汉第一文化伟人”，“文章泰斗，科学先驱”，“科学测震第一人”等等，彰显张衡在人们心目中的崇高地位。博物馆碑廊介绍自古以来一些举世瞩目的中国科学家，特别是天文学家，如甘德、石申、落下闳、召信臣、蔡伦、刘徽、马钧、郦道元、祖冲之、一行、贾思勰、苏颂、毕升、杨辉、沈括、李诫、郭守敬、黄道婆、宋应星、徐霞客、徐光启，乃至陈景润、邓稼先、华罗庚、吴大猷、李四光、竺可桢。在中国历史上，对科学没有足够的重视，这是造成几百年来中国科技长期落后于西方的原因之一。今天我们要以先贤为榜样，奋起直追，赶超世界科技的先进水平。; 个人分类: 中国名人|5945 次阅读|2 个评论

倘若计算的话，就会追究下去: 热度 9 youmingqing 2017-10-29 11:54; 0 2017 年 10 月 28 日星期六上午八时半下楼往荷花池晒太阳，遇到去办公室“干点儿活儿”的 JH 教授——科学网的名博呢，对力学乃至科学的研究发表过许多精辟见解。我说，“《工程力学》之外您还开什么课”。教授答道，“讲几何啊”。 “对呀，球面几何！这可是测绘的主打课程呢”，我停住脚步，转过身面对着教授，“请教个问题。在徐光启这些人接触利玛窦之前，我们中国人知道地球的半径、直径或周长吗？” 教授也就立定说话，“不知道，肯定不知道。我们认为大地是平的，在徐光启之前还没有球体的概念吧，当然不会进行相关的测量和计算”。 “中国人移动范围很大的，苏轼还到过海南岛，在回归线以南呢。他们没有注意到日照的角度不同？距离是知道的啊！只要追究下去，不就可以确认大地不是平面，进而计算出地球的半径”。教授说：“我们认为一切就该是这样，例如看灯，不同位置看当然是不同的。认为天球在运动，也就能够解释所见到的现象。黄道和白道的概念我们早就知道”。 “是啊，我们能够预报月蚀。不过，若大地是平的，势必要无限延展，那么天球怎么能运行呢？这不是个问题吗？太阳总是很大、很远的。”。 “我们讨论见到的现象，不会进行抽象分析的。实际上利玛窦带来的科学知识并没有得到传播和普及，直到严复翻译《天演论》，民众才真正了解了大地是球体”。其后教授边走边说国人对科学的态度，到测绘学院楼前也就说再见。路上叙谈不能深究。晒了太阳之后，回来略作计算——大地就该是个球体啊，怎么没有注意到呢。 1 在两点处测量远物的张角可以确定其高度；没有三角函数表，可以直接测量 h 以及 D 点到观测点的水平距离而计算角度的余切，也可以基于三角形相似进行计算,或作图之后图上测量 H 。这是初中数学知识；而三国魏人刘徽 ( 公元 263 年 ) 所撰《海岛算经》已有相关说明。测定直立的表柱在圭面上日影长度，就是可以确定正午太阳光线与地平线夹角的余切，并不是直接测量角度。冬至日影最长。祖冲之 (429~500 年 ) 已经进行相关测量，用于确定回归年长度并制定历法。 2 明朝永乐十九年 (1421 年 ) 正式迁都北京，原都城南京仍留有六部等机构作为陪都。两都之间因京杭大运河而联系紧密，计里画方的地图以及圭表测量的结果也总是有的。南京和北京两地南北相距约 890km ，纬度分别是 32.0 和 40.0 。在春分和秋分太阳直射赤道时，正午太阳光线与当地水平线的夹角就是该地纬度的余角，即 58.0 和 50.0 度。一年之中，太阳直射点在南北回归线之间移动，两地正午太阳与水平线的夹角也就产生同等变化，幅度为正负 23.5 度。这些想来可以得到明代实际测量的确认。假如大地是水平的，基于测量结果和前述几何公式可以确定一年之中正午太阳的高度和在北京之南的水平距离。图中曲线上每一点与北京、南京连线，两线夹角都是 8 度；或者说每天南京和北京的正午太阳与水平线夹角之差恒定。这是实际测量结果啊。 3 假如得到了这样的曲线——太阳正午的位置，那么就会出现下列问题： (1) 基于徐州 - 北京或者杭州 - 北京的圭表测量结果，得到的曲线并不相同。当然，可以用测量误差来解释。不过，以徐州、南京、杭州三地冬至日的测量结果分别与北京的进行计算，得到正午太阳高度为 1516 、 1614、1686km ，变化规律且达到 10% ，似乎测量结果能够反映这样的变化。冬至日的测量精度总是很高的。 (2) 夏至日与冬至日的太阳距南京远近差异显著，且不说冷热与常识不符，南京人总应该冬天见到的太阳大而夏天见到的太阳小啊？“物远则微”可是常识呢！ (3) 只要有南北两地冬至日圭表的测量结果，就可以计算太阳的位置和视直径。太阳视直径随北向南而增加的计算结果与实际观察不符；而冬至日的正午太阳至南京距离为 2850km ，计算太阳直径为 26.4km 。如此太阳能给大地提供那么多的热量吗？太阳视直径即张角总是容易测量的，张衡 ( 78~139 ）《灵宪》有“ 悬象着明，莫大乎日月。其径当天周七百三十六分之一 ”, 即日月直径为 29ʹ.21ʺ 。现代测量的太阳张角是 31ʹ.59ʺ 即 0.53 度，而月亮张角因距地球远近不同而在该值上下略有变化，也就可以出现日全食和日环食。清晨所见太阳较大、中午所见太阳较小，那只是参照物有无引起的视错觉，若是实际测量张角也是相同的。郭守敬 (1231~1316 年) 在河南登封建筑观星台，制作巨型圭表以提高冬至正午日影的测量精度。不过，他计算过或者想过太阳在天空中位置吗？ 4 在测量日影长度之后，我不知道古人有没有计算太阳的高度和距离，有没有追究过“春夏秋冬、东西南北所见太阳大小总是相同”。倘若有此计算和追究，那么就会知道太阳离我们很远很远，进而判断依据两地圭表所测日影的计算有误。自然而然的结果是，对“平面的大地”产生怀疑。只要有怀疑，就会有新的想法啊。曲线图的纵横坐标比尺相同。照片来自网络，不做商业运用，致谢拍摄者。; 个人分类: 文史闲谈|10808 次阅读|21 个评论

鹧鸪天•平子读书台: 热度 2 wuyeeh 2017-8-24 12:11; 鹧鸪天•平子读书台按：八月十一日前往“科圣”张平子籍贯地，参观了博物馆，并至博物馆北二百米左右位于田野之内的“平子读书台”故址，很多年前曾来过，那时读书台周边还好。时下午二三点，太阳正大，四顾田间地头无一人，“平子读书台”被荆棘杂草几近淹没，不想读书台竟沦落至此焉，甚是凄凉；显然许久无人莅临打理了，周折多次试图拨开荆棘登台，不得。望着杂草丛生不能近前的读书台，心中不太好受，遂到附近三百米左右一超市处借铁锨一把。中午太阳炙热，汗流浃背奋力除荆棘辟了一条可以登台的小路，甚为欣喜。填长短句是时为记，以抒怀（之前发微信朋友圈，现整理至科学网留存）。借铁锨时，和超市老板聊起读书台无人打理事宜，他说，几乎没有人去那个地方。尽管他说不用，借工具时我还是留给他50元押金。归还时，超市老板的老婆听闻我去借锹劈路，用一种很佩服又奇怪的眼神打量着我...。临走前，我尴尬地对这对儿年轻夫妇说，路我铲好了，你们……你们可以带着小孩登读书台了，…。图片尾部几张为读书台附近的鄂城寺隋塔，顺此游览。借问农家荆棘铲，汗透灰衫青阶显，少年平子读书台，枝斜芜草萋萋间。平生事，临风曲，《二京赋》韶华与度。鄂城鸿飞凌波门，西北姮娥一轮玉。 2017.8.11; 个人分类: 日常点滴|3048 次阅读|4 个评论

在古观象台上: 热度 19 lev 2015-6-30 10:20; 在古观象台上引子大家看我这本小说写北京法源寺，今天下午我要去法源寺去看看，从来没有去过这个地方，为什么没有去过能把这个小说写得神龙活现，这就是文学家嘛，就干这个的。 ——李敖北京大学 2005 小学时有篇课文就叫《在古观象台上》，可惜如今残存在脑子里的，除了题目，什么也没有。这本不奇怪，如果一个人可以保留并无碍输出自小学以来所学知识之主干框架与大部分细节，他的博学程度就已经可以称得上是一部“活词典”（或者“活wiki”）了。真正奇怪的是，像“古观象台”这样一个于我没有什么内容的“符号”（也就是在经验域中没有任何指谓）竟然可以在记忆中顽强地盘踞这么多年，以至于“登台”成了一种强烈的心理暗示。到今年6月中旬以前，计上京三次，行踪游荡于四九城的西北与东北方向，去了国家天文台，去了北京天文馆，唯独落下了东南角的古观象台。今年初，《天文观测完全手册》也付梓刊行，我在书中专辟“公共天文台资源”一节，煞有介事地聊了聊古观象台的沧桑——所谓“空谈”，此之谓也。于是乎，此次上京决计一了夙愿，老陆（游）不是说嘛，“ 纸上得来终觉浅，绝知此事要躬行”——否则长此以往，对不起观众，更对不起自己...... 敬协天行无所逸，顺敷星好敕时几观象台西侧为紫微殿。“紫微”者，北极之帝星（今天的北极星为勾陈一，即小熊座α）也，处紫微垣（人间之紫禁城）之中央，乃众星之主。殿中悬乾隆手书对联与横批（注意断句！）：上联：敬协天行所无逸下联：顺敷星好敕时几横批：观象授时上联合于“观象”，下联合于“授时”，总结了中国传统天文的精神——“ 刚柔相济,天文（纹）也；文明以至,人文也.观乎天文,以察时变；观乎人文,以化成天下 ”（《周易· .贲卦》）。如果一定要做个比较，不是astronomy，似乎更接近古希腊的cosmology,即“和谐而有序的存在” cosmos。台下与殿前计有先贤塑像六尊：上（从左至右）：（东汉）张衡（南齐）祖冲之（唐）一行（张遂）下（从左至右）：（北宋）沈括（元）郭守敬（明）徐光启这些在文献中闪耀的名字汇聚在这里，可以形成一种“气场”，大概只有巴黎的先贤祠（ le Panthéon ）可以比拟。唯一令我不解的是：对于作为明朝内阁大学士的徐光启而言，为何官帽选用的是“公服” 幞头（类似宋代官帽样式，只是明代样式的帽翅更短一些。可与沈括对比），却不用更常见且更具有辨识度的“常服”乌纱帽？？？赤道式日晷（原件藏于故宫）与地平式日晷，从地平式日晷上可以读出兄弟我拍照的时间：辅助授时的星晷（左）与月晷（右）： “张衡——郭守敬系统”与“第谷——南怀仁系统” 观象台的精华在于天文仪器。不同时期天文仪器的创制是基于不同的宇宙模型。从基础主义（ foundationalism ）或还原论（ Reductionism ）视角的理论上看，这些宇宙模型从不同的基本物理图像（作为公理化假设）出发根据一定的计算推演程式构造出拟合观测现象的唯象理论（ phenomenology ）——脱离预设观念体系的实验观测是不存在的。换而言之，这些天文仪器的创制原理与运行机制无法脱离创制者所持宇宙模型的理论体系——用个更哲学的词汇——“宇宙观”（ view of the cosmos ）. 台上台下走一遭，兄弟我私自揣度先贤，根据不同的基本物理图像把观象台的主要天文仪器大致分为两个系列：（1）基于落下闳“浑天说”的“张衡——郭守敬系统” （2）基于亚里士多德——托勒密地心说与阿里斯塔克——哥白尼日心说之折衷体系的“第谷——南怀仁系统 ” “浑天说”与“折衷体系”所扮演的角色也许可以用热力学史上的“热质”（ caloric ）来类比吧...... 综合史料，北京古观象台原址的前身可以追溯到金元时期（而国家天文机构的传统可以上溯更早）。公元1127年，靖康之变，金兵攻破北宋都城汴京（开封），在大肆掠夺财富的同时将北宋司天监的天文仪器（苏颂、沈括及前代学者的成果）迁运到中都（北京）。由于开封与北京的地理纬度差异，这些被掠夺的天文仪器丧失了足够的观测精度，几乎丧失了观测功能，沦为摆设。公元1279年，元世祖忽必烈下诏在大都（北京）城内东南角营建太史院和司天台，作为国家最高天文机构。郭守敬先后担任同知太史院事（即副长官，太史令由王恂担任）、太史令，主持大小事务。我们今天看到的古观象台始建于明正统七年（公元1442年），大致与“星学之王”第谷先后创立的汶岛天文台（建于1576年）和布拉格天文台（建于1599年，次年第谷与开普勒相遇）处于同一时代，是明清两代国家最高天文机构。今天观象台陈列的天文仪器主要是执掌明清两代钦天监的中国官员（以徐光启、李天经为代表）和耶稣会传教士（以利玛窦、汤若望和南怀仁为代表）创制的清制仪器和明制仪器的复制品。其中明制仪器浑天仪、简仪、复原的玲珑仪等属于“张衡——郭守敬系统”。其基本物理图像来自于落下闳的“浑天说”，据唐代瞿昙悉达的《开元占经·卷一》引述—— “张衡《浑仪注》曰：浑天如鸡子，天体圆如弹丸，地如鸡子中黄，孤居于内。天大而地小，天表里有水。天之包地，犹壳之裹黄。天地各乘气而立，载水而浮。周天三百六十五度四分度之一；又中分之则一百八十二度八分之五覆地上，一百八十二度八分之五绕地下。故二十八宿，半见半隐，其两端谓之南北极。北极，乃天之中也。在正北，出地上三十六度，然则北极上规，径七十二度，常见不隐。南极，天之中也。在南，入地三十六度，南极下规七十二度，常伏不见。两极相去一百八十二度半强。天转如车毂之运也，周旋无端，其形浑浑，故曰浑天也。赤道横带，天之腹；去南北二极，各九十一度十九分度之五。横带者，东西围天之中要也。然则北极小规去赤道五十五度半，南极小规亦去赤道五十五度半，并出地、入地之数，是故各九十一度半强也。 ” ...... 浑天仪系浑仪与浑象（浑天象，即天球仪）的合称。前者是观测仪器，由“浑天说”提出者西汉落下闳首创，东汉张衡、唐李淳风等沿袭改进，以同心圆环结构实测目标天体的天球坐标；后者是演示仪器，类似于今天天文馆的天象仪（比如北京天文馆的蔡司天象仪）或天球仪（天体仪），根据已测天体坐标布列星辰于球面以模拟天球上的天象（比平面的星图更直观一些），主要起天文官员业务培训与“科普”功能——当然“科普”的对象一般仅限于帝国的最高统治者（历代民间私习天文属妄测天机、觊觎神器性质，乃重罪）。简仪是郭守敬（可能吸收了阿拉伯天文学成就）对传统浑仪的简化改进版。传统浑仪用于确定坐标的同心环较多，在使用过程中容易产生较大的中心差，增加了校准的难度。另一方面，过多的同心环在操作中容易遮蔽天体，形成大量观测盲区。北宋沈括和元郭守敬相继用计算地位取代实测圆环（白道环与黄道环）最终拆分传统浑仪，将赤道坐标的测量和地平坐标的测量分立为两个部分，以改进传统浑仪的不足。左：明制浑仪（复制品）右：明制简仪（复制品）今天古观象台陈列的明制浑仪与简仪系复制品（还有一件1：3复制品），原件抗日战争前夕迁往南京，现藏于南京紫金山天文台。而台上陈列的浑象系清制天体仪，也称清制浑象。郭守敬创制的玲珑仪没有留下实物且史料记载不多，故就其形制功用多有争议，大致可以分为两种：其一，认为玲珑仪系浑象或假天仪，都属于演示仪器。不同之处在于，浑象的参考系在天球外，而假天仪（类似现代天象厅）的参考系在天球内，也就是人在球体内观察。其二，认为玲珑仪是一种改进的浑仪（比如北师大的杜昇云教授），具有实时观测功能，可能采用了中空网格的球形构造。这些网格起到天球坐标系的作用，便于球内的观测者定位天体。根据流传下来的元太史院校书郎杨恒的《玲珑仪铭》记载：“十万余目，经纬均布”、“人由中窥，目即而喻”，连同东汉班固《弈旨》中“ 局必方正，象地则也；道必正直，神明德也；棋有白黑，阴阳分也；骈罗列布，效天文也 ”佐证，兄弟我目前倾向于第二种观点。复原的玲珑仪似乎采用的是第一种观点小时候读的《十万个为什么》就介绍过一种通过平面网格坐标系描迹观测天体视运动的方法，高中物理实验探究平抛运动用的也是类似方法，只不过相对于观测者，前者运动“极慢”，后者运动“极快”——合起来很容易令人联想到古希腊芝诺或先秦名家的“飞矢不动”，作为运动连续性表征的轨迹观念，作为一种根深蒂固的一厢情愿，或许经不起马赫式的诘问...... 今天观象台上陈列的八台清制仪器可归为“ 第谷——南怀仁系统 ”。其中测定黄道坐标的黄道经纬仪、测定赤道坐标的赤道经纬仪、测定天体地平坐标的地平经仪和地平纬仪（象限仪）、测定两个天体间角距离的纪限仪和演示天象的天体仪（清制浑象）计六台仪器系康熙八年到十二年（1669~1673）由执掌钦天监的耶稣会传教士南怀仁监制督造。合并地平经仪与象限仪功能的地平经纬仪由耶稣会传教士纪里安督造，时间在康熙五十二年至康熙五十四年. 观象台上最后一件重器——体现中西结合的玑横抚辰仪（清制浑仪）制造于乾隆九年到乾隆十九年（1744~1754）。上（从左至右）：赤道经纬仪、纪限仪、地平经纬仪、地平经仪下（从左至右）：黄道经纬仪、天体仪、象限仪、玑横抚辰仪 “第谷——南怀仁系统 ”的基本物理图像来自于第谷的折衷体系。这个体系是调和亚里士多德——托勒密地心说与阿里斯塔克——哥白尼日心说的产物，它既保证托勒密体系中地球作为宇宙中心的地位，又充分吸收哥白尼体系的合理因素，将其余行星的支配权留给了太阳，构造了行星绕太阳作匀速圆周运动而日月轨道仍以地球为中心的物理图像。第谷体系示意图明末万历至崇祯朝，由于明初颁行的《大统历》（基本沿袭元朝郭守敬的《授时历》）不敷使用，徐光启、李之藻、李天经引入“西法”（欧洲天文学）先后主持修订《崇祯历书》，聘请耶稣会传教士龙华民、罗雅谷、邓玉函、汤若望等人参与译介同时期欧洲天文学成果，第谷体系与哥白尼体系引入中国。由于哥白尼体系在实测精确性上的劣势（还有两个致命缺陷：观测不到恒星的周年视差和更深层次的地球自转所带来的惯性难题），《崇祯历书》采用的基本物理图像是相对保守的第谷体系。这对于后来南怀仁所主导的“第谷——南怀仁系统”来说是个不能忽略的背景。真正释放哥白尼体系威力的关键人物是第谷的继承人开普勒，他用行星运动三定律构造的基本图像和唯象理论取代了托勒密、哥白尼与第谷一以贯之的本轮均轮。哥白尼——开普勒新体系相较于托勒密和第谷体系在实测精确性和理论简洁性才获得了足够的优势。在“西学东渐”的大幕下，东西方的融合看似把中国人和欧洲人又放在了同一起跑线上。然而当中国学者还在消化阐发第谷体系的时候，欧洲的引擎已经悄悄地启动了...... 1609年，伽利略发明天文望远镜——第谷裸眼观测的煌煌功业最终化为旧时代的传奇。 1687年，牛顿发表《自然哲学的数学原理》——唯象理论之间的比拼可以消停了，玩家升格到“上帝视角”，下面要问的是 Why？ ...... 外一则·念天地之悠悠，神马都是浮云在古观象台上，可谓登高——所谓“高”者，拔地不过十余米。在钢筋水泥的丛林中，尤显局促逼仄。然而在数百年的时间尺度上，这里又确实是离“天”最近的地方。登高必赋，却一时词穷，好在乡贤老陈（子昂）可以来救场：前不见古人后不见来者念天地之悠悠 ..... 赶紧把悲愤的老陈从一千多年前那场无厘头的战争中提溜出来，他其实就想说：在更广阔的时间尺度上——这叫“宙” 在更广阔的空间尺度上——这叫“宇” 幽州台和观象台的时空间隔很渺小欧洲和中国的时空间隔很渺小你我很渺小开了牛顿的“上帝视角” 神马都是浮云相关博文星空立法者——从第谷到开普勒 http://blog.sciencenet.cn/blog-217073-841336.html 格物笔记（7）：伽利略与孙元化的“弹道学” http://blog.sciencenet.cn/blog-217073-842539.html 述而不作：围棋与天文 http://blog.sciencenet.cn/blog-217073-848041.html; 个人分类: 优哉游哉|12500 次阅读|42 个评论

如此全面发展之人物，在世界史中亦所见——科圣张衡小记: sheep021 2013-4-10 20:53; 刚知道中国还有一位科圣，而且就是我的“老乡”——张衡。张衡墓（又叫尚书坟，因为张衡曾官至尚书）距离我家不远，所以虽然时代久远，但对张衡其人其事并不陌生。小时候，多次去过张衡墓“扫墓”，有清明节学校统一组织的，也有自己平时去玩的。这个春节回家过年时，再次拜访时，才知道张衡又被誉为“科圣”！或许，科圣的由来，与郭沫若与严济慈先生两人的题词有关： 1956 年 10 月，郭沫若先生曾题词道：如此全面发展之人物，在世界史中亦所见。 1990 年 5 月，严济慈先生也曾为张衡墓敬献题词：精仪揭天地，科圣著千秋。总之，张衡在科学技术、文学艺术等方面所做出的伟大贡献，不仅是中华民族的光荣和骄傲，也是留给整个人类历史的宝贵财富。科圣之名，绝非虚传。张衡墓东边不远处的一座隋塔。塔顶曾被雷击，现已修复。张衡博物馆，博物馆后面即是张衡墓。郭沫若题词全文：张衡（ 78 － 139 ）东汉末叶杰出的文学家，他的两京赋在汉代文学中有优越地位。但在天文方面，他也有独到成就。年四十时（公元 117 年）制成浑天仪，以观察天体运行。其后十五年，又制成候风地动仪，以测候地震。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。一九五六年十月郭沫若题张衡塑像，应该是挑灯夜读指南车候风地动仪模型浑天仪模型月球上的张衡山模型图张衡传（出自范晔《后汉书》）原文：张衡，字平子，南阳西鄂人也 ( 今河南省南阳市 ) 。衡少善属文，游于三辅，因入京师，观太学，遂通五经，贯六艺。虽才高于世，而无骄尚之情。常从容淡静，不好交接俗人。永元中，举孝廉不行，连辟公府不就。时天下承平日久，自王侯以下莫不逾侈。衡乃拟班固《两都》作《二京赋》，因以讽谏。精思傅会，十年乃成。大将军邓骘奇其才，累召不应。衡善机巧，尤致思于天文阴阳历算。安帝雅闻衡善术学，公车特征拜郎中，再迁为太史令。遂乃研核阴阳，妙尽璇机之正，作浑天仪，著《灵宪》、《算罔论》，言甚详明。顺帝初，再转复为太史令。衡不慕当世，所居之官辄积年不徙。自去史职，五载复还。阳嘉元年，复造候风地动仪。以精铜铸成，圆径八尺，合盖隆起，形似酒尊，饰以篆文山龟鸟兽之形。中有都柱，傍行八道，施关发机。外有八龙，首衔铜丸，下有蟾蜍，张口承之。其牙机巧制，皆隐在尊中，覆盖周密无际。如有地动，尊则振龙，机发吐丸，而蟾蜍衔之。振声激扬，伺者因此觉知。虽一龙发机，而七首不动，寻其方面，乃知震之所在。验之以事，合契若神。自书典所记，未之有也。尝一龙机发而地不觉动，京师学者咸怪其无征。后数日驿至，果地震陇西，于是皆服其妙。自此以后，乃令史官记地动所从方起。时政事渐损，权移于下，张衡因上疏陈事。后迁侍中，帝引在帷幄，讽议左右。尝问衡天下所疾恶者。宦官惧其毁己，皆共目之，张衡乃诡对而出。阉竖恐终为其患，遂共谗之。张衡常思图身之事，以为吉凶倚仗，幽微难明。乃作《思玄赋》以宣寄情志。（《思玄赋》略）永和初，出为河间相。时国王骄奢，不遵典宪；又多豪右，共为不轨。张衡下车，治威严，整法度，阴知奸党名姓，一时收禽，上下肃然，称为政理。视事三年，上书乞骸骨，征拜尚书。年六十二，永和四年卒。; 个人分类: 生活点滴|1665 次阅读|0 个评论

张衡宇宙论两首: warlong 2011-9-9 05:18; 张衡宇宙论（完全版）论天体象者，凡有八家：一曰浑天，张衡《灵宪》是也；二曰宣夜，三国杨泉《物理论》略有记载，但失传；三曰盖天，《周髀》所载；四曰轩天，姚信所说；五曰穹天，虞耸所拟；六曰安天，虞喜所述；七曰方天，王充所论；八曰四天，祅胡寓言。凡此八家，李淳风以为浑天最亲，称“张衡天文之妙，冠绝一代。”故将《灵宪》载入《乙巳占》。余参考淳风《乙巳占》第一卷《天象》所记载的资料，写成七言以备悉焉。昔者神思将步天，用定灵轨寻本元；先准浑体仪立度，太极攸建枢运转；乃建乃稽经天常，圣人无心作灵宪：太素之前何幽玄，寂寞杳冥不可言；厥中唯虚厥外无，如是运者永久焉；斯谓溟涬乃道根，自无自有而构建；太素始萌其未兆，并气同色混沌然；有物浑成先天生，气体叵得赋流形；迟速未知而定纪，如是庞鸿乃道干；道干既育物成体，元气剖判分热寒；刚性相克柔相济，浊沉大地清成天；天体于阳圆以动，地体于阴平以静；动行静化堙构精，斯乃道实谓天元；三层九位天垂象，三维九域地成形；有象可效观天文，有形可度察地理；情性万殊通感薄，自然相生莫能纪；于是苍生出圣人，经天纬地通大明；八极地维二亿里，东西较长南北短；通而度之则浑已，将覆其数重勾弦；天景地仪移有差，过此而往未知焉。未知之者谓宇宙，宇表无极宙无端；浑流太清地如黄，浮水斜旋乘气往；天有两仪舞道中，可睹枢星是北极；南者不著弗名之，九分有二随世减；人气左嬴形左缭，阳道左回天左行；禀气舒光天致动，承施俟明地致静；天以顺动不失中，四序顺至命有穷；地以灵静自作合，清化养育品物隆；至大乃天浮星汉，至质乃地布山川；星体类地宣元气，浩瀚若水流周天；地气蒸凝播精种，列居错跱各自旋；太微正是五帝庭，紫宫中有皇极殿；明堂高房角摆席，天市街灯神列座；白虎猛踞啸于右，苍龙连蜷腾于左；灵龟圈首追于后，朱雀奋翼翔于前；四象分野守列宿，黄帝居中驾轩辕；象物象官象人事，三才通晓备之焉；悬象著明若日月，阴阳精宗数偶奇；闻羿求药西王母，姮娥窃之奔婵娟；日炽如火光发外，月凉如水背景含；众星被曜随水转，冲日蔽地谓暗虚；由暗视明状无屈，微星遇月自隐形；日月耀空有差微，众星宣夜分强弱；一居中央旋北斗，列宿四方卫三垣；中外之官二千五，海人之占未存焉；微星之数有万余，三光同球何璀璨；及其衰竭降陨星，至其所坠乃石顽；星轨旋回合乎乐，七曜金辉丽乎天；行屈而留回则迟，远天而速近则慢；且有七星难以度，错行无期五纬间；祅星经所占吉凶，其祥可量谁知焉。 ---郑中2011.9.9 张衡（78－139），字平子，汉族，南阳西鄂（今河南南阳市石桥镇）人，我国东汉时期伟大的天文学家、数学家、发明家、地理学家、地震学家、制图学家、文学家、画家、学者，在汉朝官至尚书，为我国天文学、机械技术、地震学的发展作出了不可磨灭的贡献。张衡共著有科学、哲学和文学著作三十二篇，其中天文数学著作有《灵宪》、《灵宪图》、《算罔论》、《悬（玄）图》等。《灵宪》主要论述浑天宇宙说、日月五星运动，有所记载；《灵宪图》应该主要为《灵宪》的配图，主要为日月五星运动轨迹等，失传；《算罔论》是张衡的天文计算数学专著，失传；《玄图》大概是星空分布图，可能杂有纬学痕迹，失传。由于杰出贡献，联合国天文组织曾将太阳系中的1802号小行星命名为“张衡星”。郭沫若曾为张衡墓碑题词道：“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！”张衡所在时代，政治日益腐败，乃至颠沛溷途，然而他坚守德操，求真务实，在多个领域作出了开创性的贡献。可以说，张衡是道家文化滋育的天才圣哲，是先宋汉族精神强盛的伟大标志，是华夏文明辉煌历史的杰出代表，是远超儒士的道德先师和务实楷模，是一个令后世永远瞻仰的几乎完美的人。张衡宇宙论（片段版） ---摘自传纪诗《咏张衡》 ... 夫曰之前何清虚，寂寞无象无以名。厥中惟虚厥外无，溟滓无为孕道根。太素始萌色未兆，浑元一气质未形。庞鸿无速成道干，分凝物体辟乾坤。天体于阳圆以动，地体于阴平以静。动以行施静以化，氤氲构精万类生。宇表无极宙无穷，繁星无数运无停。地如蛋黄浮太清，曜遵天衢非常明。 ... 博主《咏张衡》原诗地址： http://blog.sina.com.cn/s/blog_495c10c5010008bm.html; 个人分类: 道法自然|2358 次阅读|0 个评论

张衡的候风地动仪名称考: sheep021 2011-2-14 16:46; 监测地动的仪器为何叫“候风地动仪”？先看风为何物？地因何而动？《素问五运行大论》说：“夫变化之用，天垂象，地成形，七曜纬虚，五行丽地。地者，所以载生成之形类也。虚者，所以列应天之精气也，形精之动，犹根本之与枝叶也。仰观其象，虽远可知也。“这就是说，天地变化是密切相关的，可以通过观察天体日月星辰的变化，和地面生物生长变化情况来寻找自然变化的规律性，又说：”燥以干之，暑以蒸之，风以动之，湿以润之，寒以坚之，火以温之------故燥胜则地干，暑胜则地热，风胜则地动，湿胜则地泥，寒胜则地裂（固），火胜则地固（裂）矣”。就是说，自然界气候，各有不同的特点和作用，因而也就可以根据其不同的特点和作用总结其规律性。《素问天元纪大论》又说：“夫变化之为用也，在天为玄，在人为道，在地为化，化生五味，道生智，玄生神。神在天为风，在地为木；在天为热，在地为火；在天为湿，在地为土；在天为燥，在地为金；在天为寒，在地为水；故在天为气，在地成形，形气相感而化生万物矣。【变化之为用也，……在天为风…… 风胜则地动】现代科学家不懂阴阳五行，不懂风为何物，自然复制不出候风地动仪了。附：宝鸡科技青年于安君破译出张衡候风地动仪陕西日报2010-05-05 　　　　4月4日，中国历史地震研究会会长、中国地震预测咨询委员会主任、中国地震局兰州地震研究所前所长郭增建研究员指出：候风地动仪是我国东汉时期的杰出科学家张衡的伟大发明创造，在人类历史上第一次实现了成功验震，这一古代伟大科技成果后因战乱失传，国内外虽经多次模仿复原，但都未能逼近历史真实。宝鸡的文物科技青年于安君等在精心考证各种典籍史料，分析研究诸多复原实践和进行比对研究过程中实践解读张衡候风地动仪，内部结构科学符合史载文字，具有很好的方向测震演示功能，显示了许多可能逼近历史真实的独到之处，很接近历史文献有关张衡候风地动仪的描述。　　　　由此，失传近一千多年，更加符合张衡设计理论的东汉候风地动仪原理结构在宝鸡破译，并有望全型复原重现人间！　　　　2009年1月，宝鸡防灾专家组组长周可兴工程师交给岐山县新王朝文物复制厂一份冯锐的张衡地动仪课题组研究报告，请他们依照此报告中的模型结构为其筹建的大型地震主题公园制造一尊原大近3米的张衡地动仪。当时于安君认为课题组研制的模型外形切实但原理结构有地方不符合历史文献中关于张衡候风地动仪的描述，花那么多钱要做就应该做一尊真正的张衡版的符合汉代史载的地动仪。周可兴认为此成果是国家9单位众多专家6年攻关成果并已验收通过，不容轻易更改，需慎重推敲考证并实验。事情过了1月，周可兴告诉于安君，他也感觉课题组的地动仪模型有的地方与史载不相符合，加之制造费用暂未到位，既然其对课题组的原理结构有进一步的见解，那就继续考证模拟实验，争取将地动仪的真实面貌研究出来，鼓励他不要迷信权威，科学探讨，为宝鸡在全国文物科技方面树一新标尺。　　　　2008年5月12日，四川汶川发生大地震，悲惨的场面使于安君陷入不解和忧虑之中，精于考证和文物修复制的于安君对于地动仪更多了许多兴趣和关注。于安君说，东汉科学家张衡于公元132年制造成功的地动仪，成为人类第一次利用惯性成功测震的仪器，是现代地震学的奠基石，后失传于东汉末年。而今公众看到的地动仪既非原物又非出土文物，而是后人根据史料记载所设计的复原模型，都不具备测震功能和演示功能。　　　　自从于安君着手张衡地动仪原理研究后，有几位前辈学者很是关注，但他们认为这台已被学者探讨了1000多年的仪器，要想突破课题组的成果，简直是自不量力。他们婉言相劝他做外形及附设装饰复原的研究，不要涉及核心研究，否则白费人力物力后悔莫及。但住在厂里的父母和家人很支持，在乡镇工作毕业于历史系的妻子杨学琴利用业余时间与于安君一起研究琢磨。在县文化局工作的弟弟于冠军利用工余则主要负责原理模型的焊接制作以及数据测量。作为一个靠复制文物生活的待业人员，于安君不计效益将复制厂的其他事宜暂由父亲代管，同心协力研究模拟地动仪。　　　　复原地动仪涉及历史考古、地震、物理、机械制造技术、古典雕塑、工艺美术、数学等多个学科，他们目前只对核心原理结构做研究，真正的外形及附设装饰复原需要大量专家和经费。于安君他们通过反复研读袁宏的《后汉纪》和范晔所著的《后汉书张衡传》关于张衡候风地动仪描述的196个汉字以及杨学琴从母校带回的大量古今资料。认真研究了我国的王振铎、李志超、王前，冯锐等学者复原并制造的张衡候风地动仪模型，以及英国地震学家米尔恩、日本学者服部一三研制的地动仪模型。他们先后模拟并淘汰了五种原理结构，并且还研制出了一种利用现代简易机械就可验证震动方向的室内地动仪，目前正在着手知识产权保护。　　　　于安君说，“学习借鉴前辈的成果，并从中发现问题，在此基础上进行发明创造，是我最大的感受。”三人研究后认为，不论中国学者，还是国外学者，他们所研制的地动仪模型，或外观或内部结构，多有地方不符合历史文献中关于张衡候风地动仪的描述。他们认为，王振铎根据“直立杆原理”研制的地动仪模型，外形和结构不符汉代酒尊，其中的“都柱”过于简单，唐山大地震时也未动作。冯锐和课题组利用悬垂摆原理研制的地动仪模型，并不是史书中记载的施关发机而是施丸发丸。通过研究考证发现，张衡候风地动仪是利用一只类似门关的铜关自锁住都柱的惯性方向，与此同时引发龙头弩机的铜丸。铜丸掉入蟾蜍口内从而使人警觉。　　　　今年2月，最接近于仿古张衡候风地动仪原理结构模型终于研制出来，彰显了观天、验震和报警三大功能。为了进一步确定该地动仪的科学性，原宝鸡减灾办周可兴主任向中国科学院兰州地球物理研究所有关专家请求对其研制出的地动仪进行评审。于安君告诉记者：“科技发达的今天，我们去复原地动仪的目的，已经不是让它去测震，而是让世人通过演示了解张衡地动仪的测震原理，让人真真切切地感受到它的测震功能，信服张衡的地动仪是科学的，但同时也有时代局限性，这可以从很大程度上催化激励我们的科学思维。”; 个人分类: 聆听自然|179 次阅读|0 个评论

从张衡地动仪到现代地震仪: shenxzh 2010-12-7 21:00; 地震学的研究究竟开始于什么时候，对此可能不同人有不同的看法。中国历史上记载的公元前132年东汉时期张衡发明的候风地动仪，是有关人类首次尝试纪录地震的活动。由于年代久远，地动仪的具体工作原理和记录的细节都无法考证，后人只是根据史书描述去对其进行复原。因此这还不能算是地震学研究的开始。直到人类第一次清晰地记录到了发生在几千甚至上万公里之外的地震波记录时，才标志着地震学研究的开始。首张观测地震图的产生非常具有戏剧性。在位于德国柏林附近波茨坦电报山的天文台（Astrophysical Observatory on Telegraph Hil），有一位名叫恩斯特冯（Ernst von Rebeur）的天文学家，在这个天文台设计放置了一个横摆。他最初是利用这个仪器精确地测量由其他行星的运动导致地球的引力的变化。1889年4月17日下午5:21的时候，他发现他的摆记录到了一种强烈但是很有规律的震动。他对这个纪录一直百思不得其解，知道几个月以后，他在Nature上看到了一篇关于日本地震的文章，他对比了一下地震的时间和他的摆上面那个有规律的记录的时间，发现这个记录开始于地震几小时之后，于是他意识到，这个纪录是从5000英里之外传来的地震波。虽然在此之前，也有人记录到了区域地震的震动记录，但是记录到如此之远的地震还是第一次。这张远震记录图也标志着人类利用地震波研究地球内部结构的开始。从张衡地动仪到现代地震仪，经历了2000年的一个漫长过程。但是自从现代地震仪出现以后，地震学就开始迅速的发展，这也是很多学科发展的一个固有规律吧（该部分参考加州大学伯克利分校的Seismology Blog）。; 个人分类: Science_Nature|6036 次阅读|0 个评论

[转载]方舟子：张衡的地动仪管用吗？: zbt92 2010-12-2 11:58; 方舟子：张衡的地动仪管用吗？ 2010年12月01日 11:56:26 　来源：中国青年报地动仪方舟子　　提起中国古代科学家，很多人会想到东汉大学者张衡。而提起张衡，人们马上会想到他发明的地动仪。那个八只蛤蟆对着八条龙张嘴的复原模型是一件令人印象深刻的艺术品。张衡的发明如此深入人心，以致近年来每有大地震，总有人指责地震局：张衡的地动仪都能预报地震，你们这些地震专家怎么这么无能？当然，张衡的地动仪不能也不是为了预报地震，而是检测到远方发生的地震，既不能确定震中，也不能计算震级，比现在的地震仪差远了。　　地动仪早已失传，它是否具有检测地震的作用，也成了一个谜。100多年来，国内外不少专家根据《后汉书张衡传》上的简单描述，力图复原地动仪。我们在中学教科书上见到的那个模型图是其中最流行的一个，是1951年由王振铎设计的。但是所有这些复原模型没有一个能够真正用于检测地震，不过是艺术品摆设。　　2005年，中国地震局的专家宣布他们经过3年的研究，建立了新的地动仪复原模型，并第一次实现了验震功能，通过了专家鉴定和国家验收。他们在媒体上声称地动仪新模型对河北唐山、云南泸西、越南孟艺发生的三次真实地震进行了检验。但是这三次地震分别发生于1976、2000和2001年，而地动仪新模型在2005年才建成，怎么可能对它们进行检验呢？原来地动仪检验的不是真实地震的发生，而是实验室里对真实地震的模拟，实验的时候假定这些地震发生在几百千米之外。在该地动仪模型建成以后，中国境内每年都多次发生5级以上地震，在该地动仪的检测范围（实验用的越南孟艺地震是4.9级），却没有听说该地动仪模型检测到哪怕一次。特别是2008年的汶川大地震，北京有震感，也没听说在北京展出的该地动仪模型检测到（否则如此大事在其设计者于2010年发表的有关地动仪的论文中不会不提）。所以，该地动仪模型的验震功能实际上并没有经过真实地震的检验。　今人具有张衡所没有的物理学、地震学知识和现代工艺，动用了这么多的人力、物力、精力，也还无法实现地动仪的验震功能，不能不让人怀疑张衡的地动仪是否管用。《后汉书张衡传》认为它是管用的，记载了这么一个故事：有一次地动仪的机关发动，但是人们并不觉得地在动，京师（洛阳）的学者都怪它乱报，几天后信使来了，果然在陇西发生了地震，于是大家都佩服它的巧妙，从那以后皇帝就让史官记载地动发生的方位。　　但是这个记载很成问题。按《后汉书张衡传》所说，地动仪建成于阳嘉元年（公元132年），张衡卒于永和四年（公元139年）。在此期间，《后汉书》只记载发生过一次陇西地震，那就是永和三年（公元138年）的地震。一般认为地动仪检测的就是这次地震。但是《后汉书五行志》说得很清楚，这次的陇西地震在京师是有感的，破坏很严重，裂城廓，室屋坏，压杀人，京师学者不会对地动仪的机关发动感到奇怪，与《张衡传》的故事矛盾。可见地动仪检测的不可能是这次地震。　　于是地动仪新模型的设计者提出新说，认为地动仪检测的是更早一点的另一次陇西地震，是阳嘉三年十一月壬寅（公元134年12月13日）的汉阳（现在的天水）地震。但是对这次地震《后汉书》并无记载，是设计者根据几处文献牵强附会地推理出来的。《后汉书顺帝纪》记载阳嘉三年十一月壬寅司徒刘崎、司空孔扶被免职，袁宏《后汉纪》更详细地说是因灾异被免职的，清朝学者惠栋《后汉书补注》引《鲁国先贤传》称司空孔仲渊在阳嘉三年因地震被免职，于是设计者认为在阳嘉三年十一月壬寅发生了一次正史漏载的地震，导致两名高官被免职。明确提到地震的《鲁国先贤传》是已失传的晋人编写的野史，不足为凭。事实上，《后汉书周举传》提到司徒刘崎是因为旱灾被免职的，而不是因为地震。　即便《鲁国先贤传》记载可信，那么它也没有说地震的发生地，又如何证明就是《张衡传》中说的陇西地震呢？地动仪新模型的设计者从张衡《四愁诗》里找依据，里面提到：我所思兮在汉阳，欲往从之陇坂长。便认为是在思念汉阳发生的地震。这就更莫名其妙了。《四愁诗》是一首写相思的诗，有政治寓意，但没有任何能够与地震扯上关系的描述。除了我所思兮在汉阳，还有我所思兮在泰山、我所思兮在桂林、我所思兮在雁门，非要把它说成地震诗，难道在泰山、桂林、雁门也都发生过地震？其实张衡不过是用泰山、桂林、汉阳、雁门来代表东南西北罢了。　　从地动仪建成到张衡去世，《后汉书》共记载发生过8次地震，这些地震在京师全都有感，所以都不可能是《张衡传》说的地震。史书漏载了发生在外地的地震当然有可能，但是《张衡传》所说的陇西地震是在京师引起轰动的社会事件，没有留下佐证就不合常理了。所以更可能的是，那只是为了说明地动仪的神奇而编造的故事。也没有任何记载能够证明在张衡之后其地动仪起过作用。我们不必怀疑张衡曾经建造出一台叫候风地动仪的仪器，但是没有证据能够证明，也没有理由让人信服地动仪曾经发挥过验震的功能，它很可能和今人复原的那些模型一样，仅仅是个摆设。; 个人分类: 三峡|2240 次阅读|9 个评论

张衡与中国古代天文学成就: 张三火 2010-7-1 14:23; 张衡，东汉建初三年(公元78年)生，永和四年(公元139年)卒。字平子，南阳西鄂（今河南南阳市石桥镇）人。他是我国东汉时期伟大的天文学家、数学家、发明家、地理学家、制图学家、诗人、汉朝官员，为我国天文学、机械技术、地震学的发展作出了不可磨灭的贡献。由于他的贡献突出，联合国天文组织曾将太阳系中的1802号小行星命名为张衡星。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命名为张衡小行星。　　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（科圣）。中国古代的发明家真是全才，大多都是一通百通的。; 个人分类: 中医研讨|5095 次阅读|3 个评论

怀念张衡（78-139）: jlpemail 2009-3-15 08:28; 怀念张衡（ 78-139 ）关键词张衡文学家政治家天文学家地震学家东汉张衡，在世 61 年，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 命名为张衡小行星。 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。张衡是政治家，曾经把自己的辖区治理得政治清明。领导都不愿意让他退休了。上书乞骸骨，才准予退休。主动要求退休，为年轻的学者、文学家和政治家让位，可为 1000 多年的楷模。后来许多人，贪恋高位，以地球离开我就无法正常转动的冠冕之由，逃避退休。怎么能和张先生同日而语呢。司马迁(这里是硬伤,应该是《后汉书》)没有记载张衡是哪个大师的高足，或许是由于司马认为那些不值得一提。（放羊的）老师高明，学徒是否一定个个优秀呢？我看未必，言必称我乃某大师之徒弟（印刷在名片上、简历上、逢人就讲），恐怕不是为乃师增光，而是丢了师傅的大人，因为人民看到大师的徒弟不过如此。连大师的称号也要画问号了。张衡仅仅在地震学领域的成就，足以令许多同行汗颜。何况，连海淀赋（不是《两都赋》）都没有阅读过，连个乡党委书记都不能胜任的所谓高人呢。比我年长的、比我年幼的我都不说。我单说接近同龄的 60 后们。和我的年龄，都相差不过 5 岁，所以可以不客气地说， 60 后中，有人才，有人杰，也有人渣。还有披着人杰外衣的人渣。南方如此、北方如此；东部这样，西部也是。国内如此，海外也一样。当年批 L 批 K 的时候，有农民在田间地头评价道：那个 L 也忒不地道了，你南无富裕，还披着人家老 M 的外衣，和老 K 穿一条裤子，怎么走路哪？舒服？而今， K 吃香了，无论是什么原因吧。反正有名校教授公开宣称（在书籍、简历、博客）自己是老 K 的第 ** 代孙子。因为是名人，承认第多少代孙子都不要紧，关键是认了宗。 30 年前，他不会这么说，那是找不自在；现在说了，讲了，写了，是要拣便宜。这样的人，的确有些不堪了。不提也罢。按照这些人的思路，那几百个皇帝的儿孙，亲戚，为表示出身高贵，需要在服装上印上某某之孙了。其实那无疑于印刷了 KICK ME 六个字母。有燕赵子弟感慨于有人言必称我是某教授的第一个硕士、第一个博士，就说，你们很厉害。我才中专出身，不过我是某（女）院士的第一个博士后。他不是在炫耀自己，而是看不上那些借导师抬高自己的人。有好些人，是乐意借导师抬高自己的。比如文章很一般，甚至是拼凑起来的。想要在重要期刊上发表。就披着老 M 的外衣，结果，明眼人看出了端倪，连老 M 都跟着丢人了。张衡的导师或许很一般，但他的成绩为老师增了光。而有些人，听起来导师的名头很响，可是他的作品、作人，都不咋地。这些人的行为，让人联想起来的是一西部作者的电视剧的名字，用于他或者他们的恩师，尽管有些残酷，但很有必要，可以让他们暂时清醒 N 分钟：《耳光响亮》。附录旧文作回放(非英语本科毕业即可阅读) To A Mr : If you dont like sciencenet.cn If you dont like sciencenet.cn, You can let it alone Or go away from it You can go away. If you home it Please love it, not destroy it You stay here , and you destroy it. What are you doing? Whats your thought? I cant support your words, actions and your strange noises about our SCI NET. You have at least three advantages but please dont disturb our home----our harmonic home, space. We need harmony ,not harm. We need horse ,but not black one. If you like to be ,you can . My friends and I DO NOT like a mouse in our milk cup. What a terrible food! If you dont like this space You can leave it, to yours. If you stay at here, Please administers your words or your mouth. Dont make pollution blogs. I dont like hack. You have hacked into SCI NET You hacked the door, the home and the space. You are not a BIG men, You may be tired. SCI NET is not the three! Please put down your axe. If you are a good guest , there will be some wine. I have had it (more than six months) I have it in for you. I dont know who write as follow, but its my favorite: I wish I can like you Like a male hawk flying the blue sky Who like his foxes, rabbits and mini mouse!; 个人分类: 科学书场|5115 次阅读|2 个评论

候风地动仪真能记录地震吗？: eloa 2008-9-3 12:01; 金仕并发表于2008-05-19 星期一 11:22 分类: 未分类 | | 谁发明了世界上第一台地震仪（记录地震的仪器）？也许很多中国人都会回答：张衡。的确，长期以来，我国的中小学教科书和科技史著作一直在宣传，东汉的张衡在公元132年制造的候风地动仪能够准确记录地震，比西方第一台地震仪（由意大利人路吉帕米里在1856年制造）早了1700多年。有的甚至说，候风地动仪可以预测地震云云。然而，认真推究的话，这些说法都是很成问题的。今天，史书中有关候风地动仪的记载，仅见于《后汉书张衡列传》。这一段记载只有区区196字，其中描述地动仪内部结构的内容更只有中有都柱，傍行八道，施关发机这十二个意义隐晦、众说纷纭的字。以后，北齐的信都芳，和隋朝的临孝恭，也都制造过地动仪，还留下了相关著作，可惜的是他们的著作在唐以后全部亡佚了。显然，仅仅根据《后汉书》中的简陋记载，要复原张衡的候风地动仪是根本不可能的；今天的一切复制品，与其说是对张衡原件的复制，不如说是在史书记载的那些约束条件之下所作的新创造。尽管如此，《后汉书》的这段记载，还是可以向我们揭示一些有用的信息。首先，候风地动仪绝不是地震预测仪，因为它只有在地震发生之后才起作用，只不过比从震区来的驿路使者能更早地通知京城的人士罢了。这就好比我们看到闪电，就知道接下来很可能会听到雷声，但实际上，在闪电发生时，雷声也已经同时发生，只不过还没有传到我们耳朵里罢了。其次，根据地震波的传播机理，候风地动仪是不太可能做到验之以事，合契若神的。地震发生时，从震源会发出两种波：一种叫P波，是纵波，它引起的物体振动方向和波的前进方向一致；一种叫S波，是横波，它引起的物体振动方向和波的前进方向垂直。P波的速度比S波快，因此最先到达地面，形成地面接收到的地震波中的初波（P就是英文primary最初的的缩写）。从理论上来说，根据初波的振动方向就可以知道震源的方向。但是，初波总是非常微弱的，因为它只能是从震源直直地（或者因为在地球内部发生折射而略弯曲）向着地震波接收处地面传播的P波，而这部分P波携带的能量只占地震波全部能量的一小部分。这就好比很多恒星的总发光量都非常大，如果全照射到地球上，足以把地球烤化，但因为只有直直地射向地球的光才能被我们看到，而这部分光只占恒星全部光的一小部分，所以它们看上去才显得黯淡，还不如一个灯泡亮。这样一来，如果候风地动仪能敏感到对第一哨初波就做出响应，那么足以有许多别的和地震无关的振动比如在它附近跺脚能引起它的反应，从而让人误把许多不是地震的振动也当成是地震。但如果要让候风地动仪保持一定的迟钝性，它又有可能无法感觉到地震的初波，直到之后的各种波陆续传来时才被惊醒，可是这些迟来的波的振动方向已经完全不能代表震源的方向了。更何况，要记录一次地震，有三个要素是必不可缺的：发震时刻，震中位置和震级（地震强度）。候风地动仪只能记录震中方向，理论上说，几台地动仪联网，也可以测出震中位置；但它却无法记录发震时刻，更无法记录震级。因此，从现代地震学的角度来看，候风地动仪并不能记录地震，不是地震仪，当然也就更不可能是世界上第一台地震仪了。 2008.05.13于银川标签：地动仪 , 地震仪 , 张衡; 个人分类: 地震|1645 次阅读|0 个评论

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