天文

中国古代的天文观测工具——浑天仪

早在远古的时候，人类就对于包容和孕育生命的天空和大地充满了敬畏和好奇，并以丰富的想象力推测着它们的形状、成因。直到东汉时期，科学家张衡发明了一种观测天文的仪器——浑天仪，人类才第一次比较形象直观地了解天空与大地。从此，天和地的样子在人们的眼中变得真实清晰起来。

公元78年，张衡出生于南阳西鄂（今河南省南阳县石桥镇）的一个名门望族，祖父张堪曾任蜀都太守。张衡自幼聪明伶俐，乖巧好学。17岁时，张衡离家到西汉的故都长安附近游历，考察历史古迹和民风民俗，后来又去了都城洛阳寻师访友并参观了太学。5年后，张衡重返家乡，担任南阳太守鲍德的主簿。鲍德调任之后，而立之年的张衡开始在家中潜心钻研哲学、天文、数学。经过3年的刻苦研读，张衡在天文、历算、阴阳等学科上取得了很大的成绩。

在张衡生活的那个时代，关于天和地的天文现象有两种不同的说法。一种说法认为：天圆地方，天覆盖着地。天上阴阳两气互相转换就形成日出、日落。但这种说法难以自圆其说之处是：天如果是圆的，那它又怎么能将四四方方的地覆盖严实呢？

后来，支持盖天说的人们为了能自圆其说，将过去的论调做了修改，说天是圆的，地也是圆的，天和地就像是两个倒扣在一起的盆子。此外，这种新盖天说还认为天和地都是中间高四周低，它们之间的高度永远都是一样的。可这么一说，这种观点还存在着许多解释不清的地方。

另一种说法则认为：天是呈圆球状的，地在天的中央，四周充满了水，地就浮在其间；天则包在地的最外面，就像蛋壳和蛋黄那样。天无时无刻不在运动，既没有起点，也没有终点，混混沌沌无法分清，所以称作“浑天”。在当时看来，浑天说似乎比盖天说的观点更令人信服，虽然也有诸如“大地若浮在水上，那么太阳、月亮、星星的起落为什么没有从水中穿过”这样的存疑，但总的说来这种观点比前面的观点先进了许多，所以这种说法成为中国汉代以后古代天文学的主要指导理论。

张衡像

张衡，我国东汉著名科学家，他多才多艺，在天文、文学、绘画等方面都有较高造诣。

在浑天说的研究、传播过程中，张衡起了举足轻重的作用。

111年，张衡被汉安帝任命为郎中和尚书侍郎。4年之后，又被任命为太史令。在此期间，张衡致力于研究天体运行规律，并根据浑天说的理论以及太阳、星星的运动规律，发明了观察天文的仪器——浑天仪。“浑”在古代有圆球的意思，所以浑天仪的外观就是圆球形的，其间由许多同心圆环组成。这个仪器是铜质的，直径为1.3米，中心部位有轴贯穿。球上分别刻着二十八宿、中外星官以及二十四节气、南北极、黄赤道、恒星圈、视显圈等。铜球可以旋转，其旋转速度是通过漏壶滴水所产生的动力来控制的。铜球的运转情况同天象相一致，因此，人们想要观察天象不再是件难事，只要观看浑天仪就可以将茫茫天地了然心中了。

继浑天仪之后，张衡又研制出了地动仪和候风仪。后人在其漏水转浑天仪的基础上，又设计出了天象表演仪和天文钟。由此可知，浑天仪在天文学研究中的地位是非常重要的。

浑天仪

浑天仪是世界上最早用来演示星空运动的天文仪器。通过它可以知道日月星辰和节气的变化。