Ⅰ 張衡發明了什麼
1、地動儀是中國東漢科學家張衡創造的一傳世傑作。張衡所處的東漢時代,地震比較頻繁。張衡對地震有不少親身體驗,為了掌握全國地震動態,他經過長年研究,終於在陽嘉元年(公元132年)發明了候風地動儀,這也是世界上的第一架地動儀。
地動儀有八個方位,每個方位上均有口含龍珠的龍頭,在每條龍頭的下方都有一隻蟾蜍與其對應。任何一方如有地震發生,該方向龍口所含龍珠即落入蟾蜍口中,由此便可測出發生地震的方向。
2、瑞輪莢是張衡別出心裁創造的自動日歷,它模仿神話中奇樹蓂莢的特徵,靠流水作用,從每月初一開始,一天出現一片葉子,到滿月出齊15片,然後每天再收起一片,到月末為止,循環開合。這個神話曲折地反映了堯帝時天文歷法的進步。張衡的機械裝置就是在這個神話的啟發下發明的。聽謂「隨月盈虛,依歷開落」,其作用就相當於現今鍾表中的日期顯示。
3、指南車又稱司南車,是中國古代用來指示方向的一種裝置。它與指南針利用地磁效應不同,它不用磁性。它是利用機械傳動系統來指明方向的一種機械裝置。
其原理是,靠人力來帶動兩輪的指南車行走,依靠車內的機械傳動系統來傳遞轉向時兩車輪的差動來帶動車上的指向木人與車轉向的方向相反角度相同,使車上的木人指示方向,不論車子轉向何方,木人的手始終指向指南車出發時設置木人指示的方向,「車雖回運而手常指南」。
4、記里鼓車,又稱記里車、大章車,中國古代用來記錄車輛行過距離的馬車,構造與指南車相似,車有上下兩層,每層各有木製機械人,手執木槌,下層木人打鼓,車每行一里路,敲鼓一下,上層機械人敲打鈴鐺,車每行十里,敲打鈴鐺一次。
5、渾天儀是渾儀和渾象的總稱。渾儀是測量天體球面坐標的一種儀器,而渾象是古代用來演示天象的儀表。渾儀發明者是我國西漢的落下閎,東漢時期偉大的科學家張衡進行改進。
中國現存最早的渾天儀製造於明朝,陳列在南京紫金山天文台。
Ⅱ 張衡發明過啥
張衡發明地動儀
張衡為中國天文學、機械技術、地震學的發展作出了傑出的貢獻,發明了渾天儀、地動儀,是東漢中期渾天說的代表人物之一。被後人譽為"木聖" (科聖),由於他的貢獻突出,聯合國天文組織將月球背面的一個環形山命名為"張衡環形山",太陽系中的1802號小行星命名為"張衡星"。後人為紀念張衡,在南陽修建了張衡博物館。
Ⅲ 張衡發明的是什麼
張衡是東漢中期渾天說的代表人物之一;他指出月球本身並不發光,月光其實是日光的反射;他還正確地解釋了月食的成因,並且認識到宇宙的無限性和行星運動的快慢與距離地球遠近的關系。
張衡觀測記錄了兩千五百顆恆星,創制了世界上第一架能比較准確地表演天象的漏水轉渾天儀,第一架測試地震的儀器——候風地動儀,還製造出了指南車、自動記里鼓車、飛行數里的木鳥等等。
Ⅳ 張衡是怎樣發明地動儀的
漢章帝在位的時期,東漢的政治比較穩定。到漢章帝一死,繼承皇位的漢和帝才十歲,竇太後臨朝執政,讓他的哥哥竇憲掌握了朝政大權,東漢王朝就開始走下坡路了。
在這個時期,出了一位著名的科學家張衡。
張衡是南陽人。十七歲那年,他離開家鄉,先後到了長安和洛陽,在太學里用功讀書。當時洛陽和長安都是很繁華的城市,城裡的王公貴族過的是驕奢淫逸的生活。張衡對這些都看不慣。他寫了兩篇文學作品《西京賦》和《東京賦》(西京就是長安,東京就是洛陽),諷刺這種現象。據說他為了寫這兩篇作品,經過深思熟慮,反復修改,前後一共花了十年工夫,可見他研究學問的精神是很認真嚴肅的。
但是張衡的特長還不是文學,他特別愛好數學和天文研究。朝廷聽說張衡是個有學問的人,召他到京里做官,先是在宮里做郎中,後來,擔任了太史令,叫他負責觀察天文。這個工作正好符合他研究的興趣。
經過他的觀察研究,他斷定地球是圓的,月亮是借太陽的照射才反射出光來。他還認為天好像雞蛋殼,包在地的外面;地好像雞蛋黃,在天的中間。這種學說雖然不完全精確,但在一千八百多年以前,能說出這種科學的見解來,不能不使後來的天文學家欽佩。
不光是這樣,張衡還用銅製造了一種測量天文的儀器,叫做「渾天儀」。上面刻著日月星辰等天文的現象。他設法利用水力來轉動這種儀器。據說什麼星從東方升起來,什麼星向西方落下去,都能在渾天儀上看得清清楚楚。
那個時期,經常發生地震。有時候一年一次,也有一年兩次。發生了一次大地震,就影響到好幾十個郡,城牆、房屋發生倒坍,還死傷了許多人畜。
當時的封建帝王和一般人都把地震看作是不吉利的徵兆,有的還趁機宣傳迷信、欺騙人民。
但是,張衡卻不信神,不信邪,他對記錄下來的地震現象經過細心的考察和試驗,發明了一個測報地震的儀器,叫做「地動儀」。
地動儀是用青銅製造的,形狀有點像一個酒壇,四圍刻鑄著八條龍,龍頭向八個方向伸著。每條龍的嘴裡含了一顆小銅球:龍頭下面,蹲了一個銅制的蛤蟆,對准龍嘴張著嘴。哪個方向發生了地震,朝著那個方向的龍嘴就會自動張開來,把銅球吐出。銅球掉在蛤蟆的嘴裡,發出響亮的聲音,就給人發出地震的警報。
公元138年2月的一天,張衡的地動儀正對西方的龍嘴突然張開來,吐出了銅球。按照張衡的設計,這就是報告西部發生了地震。
可是,那一天洛陽一點也沒有地震的跡象,也沒有聽說附近有哪兒發生了地震。因此,大夥兒議論紛紛,都說張衡的地動儀是騙人的玩意兒,甚至有人說他有意造謠生事。
過了幾天,有人騎著快馬來向朝廷報告,離洛陽一千多里的金城、隴西一帶發生了大地震,連山都有崩塌下來的。大夥兒這才信服。
可是在那個時候,朝廷掌權的全是宦官或是外戚,像張衡這樣有才能的人不但不被重用,反而被打擊排擠。張衡做侍中的時候,因為與皇帝接近,宦官怕張衡在皇帝面前揭他們的短,就在皇帝面前講張衡很多壞話。他被調出了京城,到河間去當國相。
張衡在他六十一歲那年病死。他在我國科學史上留下了光輝的業績。
Ⅳ 張衡的發明
張衡(公元78—139年),字平子,南陽西鄂人(今河南省南陽市石橋鎮夏村),曾任尚書和河間相等職。他「天資氵睿哲,敏而好學,如川之逝,不舍晝夜。道德漫流,文章雲浮,數術窮天地,製作侔造化,奇技偉藝,磊落煥炳。」他「不患位之不尊,而患德之不崇;不恥祿之不伙,而恥智之不博。」是我國東漢時期偉大的科學家、文學家、發明家和政治家,在世界科學文化史上樹起了一座巍巍豐碑。在地震學方面,他發明創造了「地動儀」(公元132年),是世界上第一架測定地震及方位的儀器,比歐洲早1700多年。在天文學方面,他發明創造了「渾天儀」(公元117年),是世界上第一台用水力推動的大型觀察星象的天文儀器,著有《渾天儀圖注》和《靈憲》等書,畫出了完備的星象圖,提出了「月光生於日之所照」的科學論斷。在文學方面,他是我國文學史上一顆光輝燦爛的明星。名著《東京賦》和《西京賦》,合稱《二京賦》,描寫了東漢時期長安和洛陽的繁華景象,諷刺了官僚貴族荒淫無恥的寄生生活。《南都賦》生動地描繪了當時南陽郡的社會面貌、人民生活和民間風俗。此外還著有《定情賦》、《同聲歌》、《思玄賦》、《歸田賦》、《四愁詩》等30餘篇。在地理學方面,他繪制有完備的地形圖,並研製出了「記里鼓車」、「指南針」等。在數學方面,他著有《算罔論》,並計算出圓周率的值在3.1466和3.1622之間。這和今天大家知道的圓周率雖稍有誤差,但在1800多年前就能有這樣精確的計算,不能不使人們感到驚嘆。他的這一成果比歐洲早1300多年;在氣象學方面,他製造出了「候風儀」,是一種預測風力、風向的儀器,比西方的風信雞早1000多年;在機械學方面,他製造的「獨飛木雕」是世界上最早的飛行器,還製造有土圭(日影器)、活動日歷等;在藝術方面,他居東漢時期著名的六大畫家之首。張衡在科學技術、文學藝術等方面所做出的傑出貢獻,不僅是中華民族的光榮和驕傲,也是留給整個人類歷史的寶貴財富。張衡真的不愧是世界上公認的光彩奪目的科學家之一和文學的雙子星!
刻苦求學無堅不鑽
科聖張衡62年的人生歷程中,在南陽度過了34個年頭。他從小就好學深思,聰明謙虛,勤於鑽研。據史書記載,他在青少年時代就達到了「通五經,貫六藝」的境地。為了求索更淵博的知識,他不僅讀前人寫成的書,還讀一些「活書」,以開闊自己的眼界。因此,在公元94年,當他16歲的時候,前往西漢時的都城長安三輔地區游學。張衡踏平原,登高山,涉渭水;訪民情,問物產,尋古跡。飽覽了名山大川、輝煌建築和市井民情。不僅加深了對前人書本知識的體會,而且積累了大量的文學素材,為他以後的創作奠定了堅實的基礎。接著他又前往東漢的都城洛陽——全國的學術中心,拜師訪友,虛心求教,結識了許多學問大家和志同道合的朋友,視野大開,求知慾更濃。當時,張衡的家境並不富裕,但無論是在北風呼嘯、滴水成冰的冬季,還是在蚊蟲叮咬、汗流浹背的夏天,他都「如川之逝,不舍晝夜」地沉浸在書山學海之中,度過了一個個春夏秋冬。由於張衡勤奮好學,品德優秀,才華出眾,官府競相召他做官。但張衡思想開闊,不受傳統觀念的束縛,舉「孝廉」不就,官府召不行,他說:「君子不患位之不尊,而患德之不崇;不恥祿之不夥,而恥智之不博。」
學業有成報效家鄉
張衡通過在外六年的艱苦求學,已成了一位名副其實的青年學者。當他學業有成之時,產生了想回家鄉干點事業、報效家鄉養育之恩的願望。當時的南陽郡太守鮑德,是一個勤政為民、德高望重的官員。他非常仰慕張衡的才華,誠懇地邀請張衡出任南陽郡主簿,幫助自己辦理郡政。公元100年,張衡接受了鮑德的邀請,出任南陽郡主簿。在任的九年間,他輔佐鮑德治理南陽,推廣鐵制農具,興修水利,興學辦教,擴大教育,提高科技水平等,為南陽當時經濟的繁榮和科教事業的發展作出了突出的貢獻。張衡擔任南陽郡主簿期間,在幫助鮑德處理好郡政的同時,還利用工閑時間,寫出了許多優秀的文學作品,其中最有名的是《二京賦》和《南都賦》。《南都賦》以飽滿的激情歌頌了南陽秀美的山川、清澈的淯水、便利的交通、肥沃的土地、豐富的物產、珍貴的礦藏、華麗的宮殿、壯觀的樓閣、名人的軼事、經濟的繁榮和歷史的淵源等,抒發了一個家鄉赤子熱愛南陽的拳拳之心。
鮑德在張衡的輔佐下功績卓著,於公元108年被調入京城任大司農。張衡便辭去南陽郡主簿職務,回到西鄂家中,專心鑽研學問,由對文學的愛好,開始轉向天文、歷法、數學等學科的研究,為他以後的諸多發明創造打下了雄厚的基礎。
天文科學貢獻卓著
公元111年,張衡應召入京,先拜郎中,後曾兩度擔任掌管天文工作的太史令,前後計14年。在此期間和以後的仕宦生涯中,他的科研成果達到了一生的巔峰。
在古今中外的一切學科中,天文學是最為奧秘的一個門類。自從進入文明社會以來,人類的智者就一直不斷地對它進行探索,力求了解並掌握它的規律。張衡通過艱苦的科學實驗和理論研究,建立了當時不僅在中國,而且在世界范圍內具有先進意義的最系統、最完備的渾天學說理論體系。他在渾天學說的形成、發展和宣傳等方面,作出了突出的貢獻。
公元117年,張衡根據渾天學說理論和對天象的實際觀察,創造出了利用漏壺滴水推動的大型「漏水轉渾天儀」。這是世界上第一台自動演示恆星和太陽周日運行的儀器,為銅質空心球體,軸貫球心,軸和球體相接的兩點為北極和南極。球外套有地平圈和子午圈,立有黃道圈和赤道圈,二者成24度夾角,分列有24節氣等。儀器全靠漏壺流出水的力量推動齒輪,齒輪帶動渾象,一晝夜轉動一周。儀器上星宿出沒與天象完全吻合,形象而生動地揭示了日、月、星、辰的周日運行。渾天儀製造的成功和精確演示,轟動了整個京城,觀看者絡繹不絕,無不驚奇。�張衡�的這一發明創造既總結了古代天文學的成果和經驗,又刻意創新,成功地運用了科學儀器,對以後天文學的研究產生了極大的啟發和借鑒作用。渾天儀上的每一顆星斗,都是�張衡�辛勤汗水的結晶,永遠放射出燦爛的光芒。張衡不僅發明創造出了世界上第一台渾天儀,而且還寫出了世界史中不朽的天文學名著《靈憲》和《渾天儀圖注》。書中全面闡述了天地的生成和結構,科學地解釋了日、月、星、辰的本質和運動等。這兩部書充分反映出�張衡�的天體演化認識、無限宇宙思想、渾天學說理論、行星運行規律、月食成因解釋、恆星觀測成果等。這兩部探索自然奧秘的巨著,像兩顆璀璨的明星,閃爍在我國古代天文科學的歷史長河中。
地震研究發明驚人
東漢時期,中國是發生地震次數較多的國家。為了測定地震方位,減輕人民的痛苦和損失,公元126年,張衡在第二次擔任太史令之後,就注意收集掌握地震情報和記錄,經過多年的潛心研究,終於在公元132年了明了界上第一台測定地震方位的科學儀器——地動儀。據《後漢書·�張衡�傳》記載:「陽嘉元年,復造候風地動儀,以精銅鑄成,圓徑八尺,合蓋隆起,形似酒樽,飾以篆文山龜鳥獸之形。中有都柱,傍行八道,施關發機。外有八龍,首銜銅丸,下有蟾蜍,張口承之。其牙機巧制,皆隱在樽中,覆蓋周密無際。如有地動,樽則振龍機發吐丸,而蟾蜍銜之。振聲激揚,伺者因此覺知。雖一龍發機,而七首不動,尋其方面,乃知震之所在。驗之以事,合契若神。自書典所記,未之有也。」公元138年,張衡的地動儀向西北方向的龍吐出了銅球,測出西北方向發生了地震,當時京城的人們無有絲毫震感,一些官僚、學者議論紛紛,責怪儀器不靈。過了幾天,隴西果然來報,那裡發生了地震,時間正與龍吐銅球相應,於是眾人同贊地動儀之神妙。張衡發明的地動儀是人類歷史上的首創,開創了地震科學的新紀元,他是世界人類從事地震科學研究的先驅和世界公認的地震學的鼻祖。他的這一發明創造,比歐洲早1700多年。張衡以發明震驚世界的地動儀,又一次登上了科學的頂峰。
機械製造碩果累累
張衡無論在何時何地,都能以他非凡的創造,向人們展示他的豐姿異彩。他以傑出的機械製造,再次顯露出蓋世奇才。
張衡製造的「指南車」,利用機械原理和齒輪的傳動作用,由一輛雙輪獨轅車組成。車箱內用一種能自動離合的齒輪系統,車箱外殼上層置一木刻仙人,無論車子朝哪個方向轉動,木人伸出的臂都指向南方。張衡關於齒輪系統的應用和相對運動的原理,被西方學者贊為「是一切控制論機械的祖先」。
張衡創造的「計里鼓車」,是用以計算里程的機械。據《古今注》記載:「記里車,車為二層,皆有木人,行一里下層擊鼓,行十里上層擊鐲」。「記里鼓車」和「指南車」的製造方法相同,所利用的差速齒輪原理,早於西方1800多年。
張衡製造的「瑞輪莢」(即活動日歷),內裝機關,在一個立軸上裝15個撥板,依次分別作用於15個莢,按著應有的時刻升落,利用水力運動,從每月初一起,每天轉出一片木葉,15日後每天再轉入一片,到月落為止,循環旋轉開合,使人們從而獲得類似活動日歷的效用。這是世界上最早的計時器。
張衡創造的「獨飛木雕」是機械飛行器。它是模仿鳥類高空翱翔的又寬又長的滑翔翼型設計,靠腹內施機,加以控制,能飛數里。這一發明製造,比國外的機械飛行器早1500多年。
張衡製造的「候風儀」(即候風銅鳥),是氣象學中預測風力風向的儀器。它與西方的候風雞類似。但西方的候風雞到12世紀才始見於記載,要比張衡的候風銅鳥晚1000多年。
張衡在機械製造方面成果累累,貢獻卓著,在世界科學發展史上又寫下了輝煌的一頁。
德才崇高令人景仰
「蓋聞前哲首務,務於下學上達,佐國理民」
「今公子苟好剿民以娛樂,忘民怨之為仇也;好殫物以窮寵,忽下叛而生憂也。」
「夫水所以載舟,亦所以覆舟,堅冰作於履霜,尋木起於櫱栽。」
「捷徑邪至,我不忍以投步;干進苟容,我不忍以歙肩。」
——張衡
張衡不僅在天文、地震、機械製造方面作出了傑出的貢獻,而且在數學方面也卓有成就。他著有《算罔論》,並計算出圓周率的值為3.1466。這一成果比歐洲早1300多年。在地理學方面他繪制有地形圖,並標畫出全國主要山川的位置和各地風俗,具有較高的價值。他在歷史學方面也多有研究,對司馬遷的《史記》和班固的《漢書》提出了十幾條修改意見。在藝術方面他被稱為東漢六大名畫家之首。
張衡還是一位偉大的文學家。他善寫詩、賦、文、銘、贊、誥、書、疏等各種文體,留傳下來的佳作30餘篇。其作品不僅有很高的文學價值,且充分反映了他憂國憂民的政治思想。辭藻瑰麗、氣勢奪人的名著《二京賦》是他有感於「天下承平日久,自王侯以下莫不逾侈」而作,通過長篇的鋪陳、諷諫之後,提出了「水所以載舟,亦所以覆舟」的警句。張衡的政治思想還可以從他的《應間》、《思玄賦》、《四愁詩》等文學作品中充分表現出來。甚得後世評論家注目的《歸田賦》則是他從政日久,不滿朝政,尋求退隱心情的抒發。全文流暢明練,文辭清麗委婉,一洗傳統大賦的華麗鋪張,開辟了抒情小賦的先河。
他的作品具有深厚的人民性和鮮明的愛國主義精神。作品中精煉而富有文採的語言、美妙動人的想像和濃郁的浪漫主義色彩,在思想性、政治性和藝術性上都達到很高的水平。他的文學成就可與他的科學成就相媲美。
張衡並非一味沉浸在科學和文學的天地里。他在實際政治活動中表現出具有遠見卓識的政治家風度。他對宦官的爭權奪利、競相奢華、貪污賄賂等丑惡現象深惡痛絕。他提倡科學,反對迷信,冒著生命危險上書皇帝《請禁絕圖讖疏》。由於張衡不畏權貴,嫉惡如仇,德才崇高,受到宦官排擠。順帝聽信讒言,於公元136年調張衡出任河間相。他上任後,深入民間,調查豪強奸徒,擒拿懲辦,清理冤獄,使「郡內大治,稱為政理」,受到百姓的稱頌。由於當時政治日趨黑暗,一方之治,如杯水車薪。�張衡�憂國憂民的思想越加沉重,愁而生厭,厭而思歸。於是61歲的張衡上書順帝辭官回鄉,但未獲批准。公元138年又被調入京城任職尚書,張衡�終因憂勞成疾,於公元139年與世長辭,終年62年。按照他生前的願望,他被安葬於家鄉南陽。
張衡發奮進取,自強不息的高貴品質和他「約己博藝,無堅不鑽」的科研精神,同他的各種發明創造一樣,是人類歷史上的寶貴財富。張衡受到世界人民的景仰。聯合國將月球上的環形山命名為「張衡山」;將太陽系的1802行星命名為「張衡星」。這是當今文明世界對建造世界文明的科學巨匠表達出的一種最崇高的敬意。
Ⅵ 張衡的偉大發明是什麼
渾天儀 地動儀
Ⅶ 中國的張衡發明什麼
渾天儀,地動儀,侯風儀,獨飛木雕,土圭(日影器)、活動日歷等。
張衡一生做了很多的事情,但是,他最有名的發明就是「地動儀」了。
張衡(公元78—139年),字平子,南陽西鄂人(今河南省南陽市石橋鎮夏村),曾任尚書和河間相等職。他「天資氵睿哲,敏而好學,如川之逝,不舍晝夜。道德漫流,文章雲浮,數術窮天地,製作侔造化,奇技偉藝,磊落煥炳。」他「不患位之不尊,而患德之不崇;不恥祿之不伙,而恥智之不博。」是我國東漢時期偉大的科學家、文學家、發明家和政治家,在世界科學文化史上樹起了一座巍巍豐碑。在地震學方面,他發明創造了「地動儀」(公元132年),是世界上第一架測定地震及方位的儀器,比歐洲早1700多年。在天文學方面,他發明創造了「渾天儀」(公元117年),是世界上第一台用水力推動的大型觀察星象的天文儀器,著有《渾天儀圖注》和《靈憲》等書,畫出了完備的星象圖,提出了「月光生於日之所照」的科學論斷。在文學方面,他是我國文學史上一顆光輝燦爛的明星。名著《東京賦》和《西京賦》,合稱《二京賦》,描寫了東漢時期長安和洛陽的繁華景象,諷刺了官僚貴族荒淫無恥的寄生生活。《南都賦》生動地描繪了當時南陽郡的社會面貌、人民生活和民間風俗。此外還著有《定情賦》、《同聲歌》、《思玄賦》、《歸田賦》、《四愁詩》等30餘篇。在地理學方面,他繪制有完備的地形圖,並研製出了「記里鼓車」、「指南針」等。在數學方面,他著有《算罔論》,並計算出圓周率的值在3.1466和3.1622之間。這和今天大家知道的圓周率雖稍有誤差,但在1800多年前就能有這樣精確的計算,不能不使人們感到驚嘆。他的這一成果比歐洲早1300多年;在氣象學方面,他製造出了「候風儀」,是一種預測風力、風向的儀器,比西方的風信雞早1000多年;在機械學方面,他製造的「獨飛木雕」是世界上最早的飛行器,還製造有土圭(日影器)、活動日歷等;在藝術方面,他居東漢時期著名的六大畫家之首。張衡在科學技術、文學藝術等方面所做出的傑出貢獻,不僅是中華民族的光榮和驕傲,也是留給整個人類歷史的寶貴財富。張衡真的不愧是世界上公認的光彩奪目的科學家之一和文學的雙子星!
Ⅷ 張衡的發明是什麼
張衡利用當時的機械技術,巧妙地把計量時間用的壺漏與渾象聯系起來,即以漏水為原動力,並利用漏壺的等時性,採用齒輪系統把渾象和表示時間的壺漏結合在一起,以流水下落的力量帶動齒輪,通過齒輪的轉動帶動渾象每日均勻地繞軸旋轉一周,達到可自動地與地球同步運轉的水平,自然而然地把天象演示出來。
水運渾象在中國古代天文學上具有重大的科學價值,是世界最早利用水力轉動的渾天儀。它在天文儀器史上佔有重要地位,對中國後來的天文儀器影響很大。唐宋以來就在它的基礎上進行更完善的改進,發展成更復雜的天象表演儀器和世界最早的天文鍾。
地動儀是世界第一架觀測地震的儀器,於公元132年製成。張衡把它放置在洛陽的靈台,同渾象、渾儀、圭表、刻漏等天文儀器一起,供觀測天文之用。
《後漢書·張衡傳》中記載著候風地動儀製造的情況及其形狀、構造和功能等情況。
候風地動儀用青銅鑄成,圓徑8尺,通高約11尺5寸,頂上有個凸起的可以啟閉的蓋子,外形像個酒壇子。地動儀的周圍按八方附設八條垂龍,八條龍口中各銜銅珠,地上並設八個向上張口的銅蟾蜍,與龍頭上下對應,候風地動儀利用慣性原理,在儀器內部中央,立有一根「都柱」,即倒立狀的慣性震擺。圍繞都柱設有八條滑道,滑道上面裝有八組「牙機」,即傳動杠桿,其外端呈曲尺形,穿有樞軸,通出儀器外面與龍頭上頜接合。
一旦發生較強烈的地震,「都柱」因震動失去平衡而觸動「八道」中的一道,使相應的龍口中的銅球失控而掉入蟾蜍口中,發出聲響,用以報警。觀測人員根據銅球「振聲激盪」便可知道地震發生的方向和時間。
候風地動儀靈敏度很高,最低可測地震烈度為三度左右的地震。據記載,曾接收到震中在隴西、而洛陽人未曾感受到的地震情況,開創了人類使用科學儀器觀測地震的歷史,為後人積累了許多防震抗震的知識和經驗。
張衡的候風地動儀是當時世界上遙遙領先的偉大發明,它的基本構造附合物理學的原理,比歐洲早了1700多年。
Ⅸ 張衡發明的什麼
在東漢時期,中國出現了一位創制天球儀,候風儀,地震儀的天文學家張衡.
張衡於公元78年出生在河南南陽,家境貧苦.但他自幼喜歡讀書,成年後曾在南陽郡做了幾年文官,後來辭職回鄉,潛心天文研究.中國漢朝先後出現了三種關於天體運動和宇宙結構的學說,這就是「蓋天說」、「渾天說」和「宣夜說」.「蓋天說」認為天在上,地在下,天像一個半圓形的罩子,大地像一個倒扣著的盤子.」「渾天說」主張天是渾圓的,日月星辰會轉入地下,早期的渾天說認為大地是平的,改進的渾天說認為大地是球形的.「宣夜說」認為天沒有一定形狀,而是無邊無際的充滿氣體的空間,日、月、星辰都飄浮在氣體中.張衡根據自己對天體運行的認識和實際觀察,認為「渾天說」比較符合觀測實際.他還製作了一個能夠精確演示渾天思想的「渾天儀」.
張衡的另一發明是製作了水運渾象,它是世界上第一架用水力發動的天文儀器.水運渾象實際上是個天文鍾,通過它的等速旋轉,可以報告時刻.世界上第一個可以測定地震方位的地動儀,也是這位古代科學家發明的.張衡還在《靈憲》等天文著作中,闡述了無限宇宙的思想,解釋了月亮反射陽光和月食發生的原因.他對2500顆恆星的觀測記錄和「周天三百六十五度又四分之一度」的計算結果,和近代天文學非常接近.
公元117年,張衡根據渾天學說理論和對天象的實際觀察,創造出了利用漏壺滴水推動的大型「漏水轉渾天儀」.這是世界上第一台自動演示恆星和太陽周日運行的儀器
公元132年發明了界上第一台測定地震方位的科學儀器——地動儀
張衡製造的「指南車」,利用機械原理和齒輪的傳動作用,由一輛雙輪獨轅車組成.車箱內用一種能自動離合的齒輪系統,車箱外殼上層置一木刻仙人,無論車子朝哪個方向轉動,木人伸出的臂都指向南方.張衡關於齒輪系統的應用和相對運動的原理,被西方學者贊為「是一切控制論機械的祖先」.
張衡創造的「計里鼓車」,是用以計算里程的機械.據《古今注》記載:「記里車,車為二層,皆有木人,行一里下層擊鼓,行十里上層擊鐲」.「記里鼓車」和「指南車」的製造方法相同,所利用的差速齒輪原理,早於西方1800多年.
張衡製造的「瑞輪莢」(即活動日歷),內裝機關,在一個立軸上裝15個撥板,依次分別作用於15個莢,按著應有的時刻升落,利用水力運動,從每月初一起,每天轉出一片木葉,15日後每天再轉入一片,到月落為止,循環旋轉開合,使人們從而獲得類似活動日歷的效用.這是世界上最早的計時器.
張衡創造的「獨飛木雕」是機械飛行器.它是模仿鳥類高空翱翔的又寬又長的滑翔翼型設計,靠腹內施機,加以控制,能飛數里.這一發明製造,比國外的機械飛行器早1500多年.
張衡製造的「候風儀」(即候風銅鳥),是氣象學中預測風力風向的儀器.它與西方的候風雞類似.但西方的候風雞到12世紀才始見於記載,要比張衡的候風銅鳥晚了1000多年.
Ⅹ 張衡的地動儀 發明故事
張衡觀天察地
張衡是東漢時候傑出的科學家。他從小就愛想問題,對周圍的事物,總要尋根究底,弄個水落石出。
在一個夏天的晚上,張衡和爺爺、奶奶在院子里乘涼。他坐在一張竹床上,仰著頭,獃獃地看著天空,還不時舉手指指劃劃,認真地數星星。
張衡對爺爺說:「我數的時間久了,看見有的星星位置移動了,原來在天空的,偏到西邊去了。有的星星出現了,有的星星又不見了。它們不是在跑動嗎?」
爺爺說道:「星星確實是會移動的。你要認識星星,先要看北斗星。你看那邊比較明亮的七顆星,連在一起就像燙衣服的熨斗,很容易找到……」
「噢!我找到了!」小張衡很興奮又問:「那麼,它是怎樣移動的呢?」
爺爺想了想說:「大約到半夜,它就移到地平線上,到天快亮的時候,這北斗就翻了一個身,倒掛在天空……」
這天晚上,張衡一直睡不著,多次起來看北斗。夜深人靜,當他看到那閃爍而明亮的北斗星時,果然倒掛著,他感到多麼高興啊!他想:這北斗為什麼會這樣轉來轉去,是什麼原因呢?天一亮,他便趕去問爺爺,誰知爺爺也講不清楚。於是,他帶著這個問題,讀天文書去了。
後來,張衡長大了,皇帝得知他文才出眾,把張衡召到京城洛陽擔任太史令,主要是掌管天文歷法的事情。
為了探明自然界的奧秘,年輕的張衡常常一個人關在書房裡讀書、研究,還常常站在天文台上觀察日月星辰。他想,如果能製造出一種儀器,能夠上觀天,下察地,預報自然界將要發生的情況,這對人們預防災害,揭穿那些荒誕的迷信鬼話,該是多麼好啊!
於是,張衡把從書本中和觀察到的材料,進行分析研究,開始了試制「觀天察地」儀器的工作。他把研究的心得先寫成一本書,叫做《靈憲》。在這本書里,他告訴人們:天是球型的,像個雞蛋,天就像雞蛋殼,包在地的外面,地就像蛋黃,就叫做「渾天說」。
接著,張衡根據這種「渾天說」的理論,開始設計、製造儀器了。不知經過多少個風雨晨昏,熬過多少個不眠之夜,一個當時世界上最先進的天文儀器--渾天儀誕生了。這個大銅球很像今天的地球儀,它裝在一個傾斜的軸上,利用水力轉動,它轉動一周的速度恰好和地球自轉一周的速度相等。而且在這個人造的天體上,可以准確地看到太空中的星象。張衡說:「天上的星星,能見的共有二千五百顆,但我們經常能看到的卻只有一百二十顆。」
後來,張衡經過努力鑽研,又發明創造了世界上第一架能預報地震的儀器--地動儀。這個地動儀也是鋼鑄造的,形狀像個酒壇子,四周鑄著八條龍,每條龍口裡含著一個小銅球。只要哪一條龍口中的銅球吐了出來,就預示著那個方向發生地震了。測試非常靈驗,沒有一次不準。
張衡在科學上的創造發明是偉大的,這是由於他從小就愛科學,勤奮地學習鑽研和不懈地觀察實驗,而且能把書本知識和實踐經驗結合起來,通過自己刻苦研究、創造才獲得的。