张衡的三大发明_张衡的发明有哪些

【张衡的三大发明_张衡的发明有哪些】张衡是我国东汉时期著名的文学家和科学家，他发明地动仪的事迹，不仅在史书中有记载，还被收录到教材中，在我国几乎人人耳熟能详。而除了发明地动仪，张衡还有很多巧妙的构思与制作，为我国天文学、气象学、数学、机械制作等的发展做出了重要贡献。
张衡，字平子，是东汉时期南阳西鄂人，也就是今天的河南南阳人。他出生在一个官宦家庭，祖父张堪曾经担任过蜀郡太守和渔阳太守，在当地很有名望，但随着祖父病故，家境败落，所以他从小过着清贫的生活。虽然生活贫困，但张衡天资聪颖，勤奋好学，很小的时候就很擅长写文章。俗话说，“读万卷书，不如行万里路”，在17岁那年，张衡决心出外游历，他先是来到了三辅地区，也就是西汉时期以都城长安为中心的京兆、左冯翊、右扶风，相当于今天陕西中部地区，然后再从三辅来到京师洛阳，在那里熟读五经，贯通六艺，并且与马融、崔瑗等青年学者结为挚友。
虽然学问出色，但张衡并不热衷于功名，直到23岁那年，才答应了南阳郡太守鲍德的邀请，担任南阳郡主簿。回到南阳后，他精心钻研天文、阴阳、历算等方面的学问，引起了汉安帝的注意，特例征召他为郎中，并很快升其为太史令，专门掌管天时、星历。在任太史令期间，张衡写出了《灵宪》《算罔论》等著作，还制作了浑天仪。
《灵宪》是我国第一部重要的天文学理论著作，在书中，张衡全面阐述了天的生成和结构、宇宙的起源和演化、日月星辰的本质等问题，并且第一次正确地解释了月食的成因，极大地提高了我国古代天文学水平，使其处于世界领先地位。《算罔论》是张衡在数学方面的重要著作，虽然已经失佚，但刘徽在《九章算术注》中引用了张衡的一些观点，从中我们可以知道张衡提出了π=√10，对祖冲之推算出圆周率起到了促进作用。
浑天仪是古代观测天象的仪器。东汉时期，关于宇宙的学说主要有盖天说和浑天说两种，盖天说认为地是平的，天像一只碗扣在地上；浑天说认为天像蛋壳，地像蛋黄。相较而言，浑天说有较多的支持者，他们制作了不少观测天象的仪器，被称为浑天仪，比如汉武帝时期的落下闳就曾经制作过浑天仪。而张衡在继承和发展了前人成果的基础上，对浑天仪进行了改造。他先是用竹篾做了一个小模型，称作小浑，用了整整一年的时间，进行了多次试验、改进之后，才用铜铸而成。
《晋书·天文志》对张衡所改造过的浑天仪有详细的记载，从记载中可以知道，张衡所造的浑天仪主体是一个大铜球，和现在的天球仪类似。上面有南北极、黄道、赤道、二十四节气、二十八星宿和日月等恒星。在铜球相当于南、北极的地方，有一根可以旋转的轴。球体外面还有两个圆环，其中通过南北极的圆环叫子午圈，另一个是表示地平线的地平圈。铜球由西向东旋转之后，就可以看到刻在上面的星星升到地平圈之上，随着旋转向地平圈之下落去，正如天空中恒星东升西落的样子。张衡浑天仪的伟大之处在于，他通过设计，用水力来转动铜球，并且使得铜球转动一周的速度和地球自转一周的速度一样。所以，当铜球转动起来后，人们在室内看着浑天仪，就能知道室外的夜空中哪颗星刚升起，哪颗星已经到了半空中，哪颗星就要落下去了。
更巧妙的是，张衡还设计了一个叫做“瑞轮蓂荚”的机械装置。所谓瑞轮是指月亮，蓂荚则是传说中的一种神草。根据《竹书纪年》的记载，这种神草生长在古代圣王尧的时代，月朔之日，也就是每个月的农历初一开始，每日长出一片叶子，半个月就长十五荚，十六日之后，又一天掉一荚，到月晦之日，也就是每个月农历的最后一天，叶子就掉完了。如果碰上这个月是少一天的小月，那么最后那片叶子就会凋零但是不掉落。因为这种草可以指示出日期和月相，所以又叫“历荚” 。张衡根据这个传说制造了一种机械装置，能够“随月盈虚，依历开落”，说是当时的活动日历也不为过。
在汉顺帝初年，经过两次转任之后，张衡又当上了太史令，并发明了地动仪。有时候，人们也将地动仪称为侯风地动仪，但实际上，侯风仪是张衡在气象学方面的一项发明，可以用来测风的方向，和西方屋顶上的侯风鸡类似，但却比西方要早一千多年。
在机械制作方面，根据《太平御览》记载，张衡曾经制作过木鸟。这个木鸟不仅有翅膀，而且在鸟腹中有机关，借助机关和翅膀，木鸟可以飞数里地。此外，张衡还制作过一种有三个轮子，可以自转的机械，有人认为这是一种记里鼓车，但也有人认为这就是指南车。这些灵巧的机械都已经失传了，但书籍中留下的相关记载足以证明张衡在机械制作中的高超技艺。晋代的葛洪将张衡和一位三国时期的机械大家马钧称为“木圣” 。