神童张衡的惊人成就-共筑精神家园

80后、90后的伙伴，不免会想起一篇描写幼年张衡数星星的课文。小时候只是对张衡数星星的行为感到费解，其实这就是小张衡流露出的对神秘星空的好奇。

长大后的张衡不光是一个杰出的天文学家、阴阳学家、数学家、发明家，同时还是一个杰出的诗人和政治家，用现在的话来夸就是牛人。他作为一位天文学家，最突出的贡献是系统阐述浑天说和制造漏水转浑天仪。浑天仪是浑仪和浑象的总称，浑仪是测量天体球面坐标的一种仪器，而浑象是古代用来演示天象的仪表。

在汉代以前，中国的宇宙理论大体分为三种，分别是盖天说、宣夜说和浑天说。浑天说被认为是正统的官方学说。浑天说认为地在天之中，天似蛋壳，地似蛋黄，日月星辰附着在天壳之上，随天周日旋转。为了演说浑象并观测天体方位，西汉耿寿昌发明了浑天仪。东汉张衡在前人制作的基础上，大胆创新，于公元117年设计并制造了完整的演示浑天说思想的漏水转浑天仪。浑天仪，是浑仪和浑象的总称。浑仪是测量天体球面坐标的一种仪器，而浑象是古代用来演示天象的仪表。

漏水转浑天仪的主体是一个球体模型，代表天球。球里面有一根铁轴贯穿球心，轴的方向就是天球的方向，也是地球自转轴的方向。轴和球有两个交点，一个是北极（北天极），一个是南极（南天极）。北极高出地平面成36°角，这正是当时东汉首都洛阳的地理纬度。

在球的外表面上刻有二十八星宿和其他恒星。在球面上还有地平圈和子午圈，天球半露在地平圈之上，半隐在地平圈之下。另外还有黄道圈和赤道圈，互成24°的交角。在赤道和黄道上，各列有二十四节气，并从冬至点起，刻分成365.25°，每度又分四格，太阳每天在黄道上移动1°。

为了让浑天仪能自己转动，张衡用齿轮系统把浑象和计时用的漏壶联系起来，用漏壶滴出来的水的力量带动齿轮，齿轮带动浑象绕轴旋转，一天一周，与天球同步转动。这样，就可以准确地把天象的变化表示出来。人在屋子里看着仪器，就可以知道某星正从东方升起，某星已到中天，某星就要从西方落下。

漏水转浑天仪是有明确历史记载的世界上第一架用水力发动的天文仪器。遗憾的是，这套复杂的传动系统因为年代久远没有流传下来。

到了元代，著名天文学家郭守敬于1276年制成简化的浑仪——简仪，领先世界300多年，直到1598年丹麦天文学家第谷所发明的仪器才能与之相比。天文仪器的另一杰作是北宋时期苏颂、韩公廉等人制成的水运仪象台。它集观测、授时、演示等功能于一体，被认为是世界上最早的天文钟，不仅标志着我国11世纪天文学发展所达到的高度，更直接体现了我国古代机械制造技术的卓越水平。(www.xing528.com)

小故事大道理

早先的望远镜是玩具

17世纪初，在荷兰的米德尔堡小城，眼镜匠利珀希几乎整日在忙碌着为顾客磨镜片。在他开设的店铺里各种各样的透镜琳琅满目，以供客户配眼镜时选用。当然，丢弃的废镜片也不少，被堆放在角落里的废镜片成了利珀希三个儿子的玩具。

一天，三个孩子在阳台上玩耍，小弟弟双手各拿一块镜片靠在栏杆旁前后比画着看前方的景物，突然发现远处教堂尖顶上的风向标变得又大又近，他欣喜若狂地叫了起来，两个小哥哥争先恐后地夺下弟弟手中的镜片观看房上的瓦片、门窗、飞鸟……它们都很清晰，仿佛是近在眼前。利珀希对孩子们的叙述感到不可思议，他半信半疑地按照儿子说的那样试验，手持一块凹透镜放在眼前，把凸透镜放在前面，手持镜片轻缓平移距离，当他把两块镜片对准远处景物时，利珀希惊奇地发现远处的视物被放大了，似乎就在眼前触手可及。

这一有趣的现象被邻居们知道了，他们观看后也颇感惊异。此消息一传开，米德尔堡的市民们纷纷来到店铺要求一饱眼福，不少人愿出一副眼镜的代价买下可观看物景变近的镜片，买回去后当作“成人玩具”独自享用，结果废镜片成了“宝贝”。受此启示，具有市场经济头脑的利珀希意识到这是一桩有利可图的买卖，于是向荷兰国会提出发明专利申请。

1608年10月12日，国会审议了利珀希的申请专利后给予了回复，受理的官员指着样品对发明人提出改进要求：能够同时用两只眼睛进行观看；“玩具”是大类，申请专利的这个玩具应有具体的名称。利珀希很快照办了。接着他又在一个套筒上装上镜片，并把两个套筒联结，满足了人们双眼观看的要求，又经过冥思苦想将这个玩具取名为“窥视镜”。这一年的12月5日，经改进后的双筒“窥视镜”发明专利获得政府批准，国会发给他一笔奖金以示鼓励。