在张衡三十四岁的时候,他的研究兴趣逐渐转到哲学和自然科学方面。他很喜爱扬雄(公元前53—公元18年)的哲学著作《太玄经》。《太玄经》的内容涉及天文、历法、数学等方面,引起了他很大的兴趣。《太玄经》里的一些朴素的唯物主义观点也给了张衡以很大的启发。
安帝永初四年(公元111年),张衡应征进京,先后任郎中、太史令、公车司马令等低、中级官职。其中担任太史令时间最长,前后达十四年之久。太史令是主持观测天象、编订历法、候望气象、调理钟律(计量和音律)等事务的官员。在他任职期间,对天文历算进行了精湛的研究,做出了重大的贡献。
汉朝时,关于天体运动和宇宙结构的学说已经出现了三种:盖天说、浑天说和宣夜说。盖天说创立最早,它认为天在上,地在下,天象一个半圆形的罩子,大地是平的,或者象一个倒扣着的盘子。浑天说主张天是浑圆的,日月星辰会转入地下。至于大地,早期的浑天说认为大地是平的,东汉三国时期的陆绩(公元187-219年)等进一步提出了大地是球形的概念,使浑天学说臻于完备。宣夜说却认为天没有一定的形状,而是无边无际的充满气体的空间,日、月、五星(金、木、水、火、土五大行星)等都飘浮在气体中。
张衡根据自己对天体运行规律的认识和实际观察,认真研究了这三种学说,认为浑天说比较符合观测的实际。他继承和发展了前人的浑天理论,在西汉耿寿昌发明的浑天仪的基础上创制了一个能够精确在表演浑天思想的“浑天仪”。他精通天文、历算,具有很强的革新思想,先后写出了《灵宪》、《灵宪图》、《浑天仪图注》等天文学著作,成为东汉中期浑天学说的代表人物之一。
张衡之所以能够在科学上做出杰出成就,成为伟大的科学家,和他坚持唯物观点、反对唯心主义和迷信思想有密不可分的联系。张衡一生为我国的科学文化事业作出了卓越的贡献,是我国古代伟大的科学家之一。他谦虚谨慎、勤学不倦,在所从事的事业中表现出了一丝不苟、精益求精、不畏强权、勇于进取的研究风格。而他不慕名利的高尚品德更值得我们学习。
永和四年(公元139年),张衡请求告老还乡不准,又被调到朝中做尚书,但只任职一年就与世长辞了,终年六十一岁。
《灵宪》
张衡一生所著的天文学著作,以《灵宪》最为著名。这是一部阐述天地日月星辰生成和它们的运
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