張衡(公元78年至139年)出身於東漢名門望族,但到了父親一代,張家逐漸破落。張衡自小生活清苦,靠親友接濟,勉強維持生計。他十七歲離家遊學,前往京城洛陽,遍訪名儒大師,數年後成為洛陽知名學者。不少達官貴人推薦他為官,但他始終婉拒出仕。
不久,張衡的好友鮑德出任南陽郡(今河南南陽市)太守,邀請張衡隨行擔任主簿一職。張衡在南陽期間,寫就著名的《西京賦》與《東京賦》,合稱《二京賦》。大將軍鄧騭讀後大為讚賞,欲召他往洛陽任官,卻再遭張衡婉拒。
東漢永初四年(公元110年),安帝特徵張衡進京,先拜為郎中,五年後升任太史令,自此展開科學研究生涯。太史令職責在於觀測天象、修訂曆法,張衡因而對宇宙天體結構與運行積累深厚認識。經多年研究,他撰寫《靈憲》一書,系統闡述對天體的觀測心得,並據此製造出「渾天儀」,用以模擬天體運行。
為驗證其準確性,張衡在密室中依據渾天儀報出數據,與靈台實際觀測結果完全脗合。渾天儀遂成為世界上首個較為精確的天體模型。
另一方面,東漢地震頻仍,嚴重影響民生,張衡遂致力於地震預報研究。經多年反覆試驗,於漢順帝陽嘉元年(公元132年)製成地動儀。地動儀以精銅鑄造,結構精巧,儀內底部立有「都柱」,即倒立慣性震擺,相當於現代地震儀的生錘;周圍設有八組與儀體相連的槓桿機械,即「八道」,分別對應東、西、南、北、東南、東北、西南、西北八個方位。每道連接一條垂龍,龍口含銅丸,其下對應張口的蟾蜍。
一旦發生地震,地動儀受震觸動,相應方位的龍便會吐出銅丸,落入蟾蜍口中,儀器同時發出響聲,引起看守者注意。即使一龍受觸,其餘七龍不動,因而可準確判斷地震方向。
漢順帝永和三年(公元138年),某日靈台官員察覺地動儀西向龍口吐丸,聲稱洛陽西面發生地震。起初兩日洛陽平靜無事,眾人皆疑儀器失準。直至第三日,千里之外的隴西郡(今甘肅臨洮)遣使來報,證實當地確有強震,洛陽官民無不嘆服張衡之創見。此一發明領先世界一千七百餘年,歐洲方造出類似儀器。
張衡才華出眾,漢順帝陽嘉二年(公元133年)委其為侍中,得以出入宮廷。順帝有意整頓朝綱,清除貪官,尤欲抑制跋扈的宦官集團。然宦官勢大,屢有大臣名士遭其誣陷。張衡遂請離京城,出任河間相。任內嚴整法度,肅清吏治,使河間政通人和,民生安定。
總而言之,張衡博學多才,不僅辭賦擅場,為人正直,更具政治才能。而其兩大發明——渾天儀與地動儀,更被公認為世界科技史上的偉大成就。現代國際天文學界為表敬意,特將月球背面一座環形山命名為「張衡山」,以此紀念這位古代傑出的科學家。
●緩圓 資深中學中史科及中文科教師,從事教學工作三十年

0 / 255