张衡（公元78—139年），字平子，南阳西鄂（今河南南阳市石桥镇）人，是中国东汉时期伟大的天文学家、数学家、发明家、地理学家、文学家，与司马相如、扬雄、班固并称汉赋四大家，在东汉历任郎中、太史令、侍中、河间相等职。晚年入朝任尚书，于永和四年（139年）逝世，享年六十二岁。张衡为中国天文学、机械技术、地震学的发展作出了杰出的贡献，发明了浑天仪、地动仪，是东汉中期浑天说的代表人物之一。被后人誉为“木圣”（科圣）。
张衡从小就爱思考问题，对周围的事物总要寻根究底，弄个水落石出。在一个夏天的晚上，张衡和爷爷、奶奶在院子里乘凉，他坐在一张竹床上，仰着头，呆呆地看着天空，还不时举手指指划划，认真地数星星。张衡对爷爷说：“我数的时间久了，看见有的星星位置移动了，原来在天空东边的，已偏到西边去了。有的星星出现了，有的星星又不见了。它们是不是在跑动？”爷爷说道：“星星确实是会移动的。你要认识星星，先要看北斗星。你看那边比较明亮的七颗星，连在一起就像一把勺子，很容易找到。”“噢！我找到了！”小张衡兴奋地又问道：“那么，它是怎样移动的呢？”爷爷想了想说：“大约到半夜，它就移到上面；到天快亮的时候，这北斗就翻了一个身，倒挂在天空。”这天晚上，张衡一直睡不着，好几次爬起来看北斗星。当他看到那排成勺子样的北斗星果然倒挂着，他非常高兴！心想：这北斗星为什么会这样转来转去，是什么原因呢？天一亮，他便赶去问爷爷，谁知爷爷也讲不清楚。于是，他带着这个问题，读天文书去了。
后来，张衡长大了，皇帝得知他文才出众，把张衡召到京城洛阳担任太史令，主要掌管天文历法方面的事务。为了探明自然界的奥秘，年轻的张衡常常一个人关在书房里读书、研究，还常常站在天文台上观察日月星辰。他创立了浑天说，并根据浑天说的理论，制造了浑天仪。这个大铜球装在一个倾斜的轴上，利用水力转动，它转动一周的速度恰好和地球自转一周的速度相等。而且在这个人造的天体上，可以“准确地”看到太空的星象。
漏水转浑天仪是一种用漏水推动的水运浑象，可以用来实现天体运行的自动仿真，如图1.20 所示。南京青奥会开幕式利用漏水转浑天仪引燃圣火。据记载，东汉杰出科学家张衡观测记录了两千五百颗恒星之后，创制了世界上第一架能比较准确地表演天象的漏水转浑天仪，漏水转浑天仪是世界上第一架用水力发动的天文仪器。中国现存最早的浑天仪制造于明朝，陈列在南京紫金山天文台。这个大铜球装在一个倾斜的轴上，利用水力转动，它转动一周的速度恰好和地球自转一周的速度相等。而且在这个人造的天体上，可以“准确地”看到太空的星象。漏水转浑天仪可以完整地演示浑天说思想。它对中国后来的天文仪器影响很大，唐宋以来就在它的基础上发展出更复杂、更完善的天象表演仪器和天文钟。远在一千八百多年前，中国古人就可以造出如此复杂的仪器，这是很值得自豪的。但是，这套复杂的传动系统因为年代久远没有能够流传下来。
图1.20 漏水转浑天仪(www.xing528.com)
漏水转浑天仪用一个直径四尺多的铜球，球上刻有二十八宿、中外星官以及黄赤道、南北极、二十四节气、恒显圈、恒隐圈等，成一浑象，再用一套转动机械，把浑象和漏壶结合起来，如图1.21 所示。以漏壶流水控制浑象，使它与天球同步转动，以显示星空的周日视运动，如恒星的出没和中天等。它还有一个附属机构即瑞轮冥荚，是一种机械日历，由传动装置和浑象相连，从每月初一起，每天生一叶片；月半后每天落一叶片。
图1.21 漏水转浑天仪模型
浑天仪是浑仪和浑象的总称，浑象是用来演示天象的仪表。张衡将浑象与漏壶相结合，利用水力推动，使浑象自动与天球同步运转，演示天体运动，功能类似现代的天球仪，如图1.22 所示。
图1.22 漏水转浑天仪
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