发明家张衡的科学成就有哪些
张衡最有名的就是他发明的“地动仪”。这也是张衡的成就之一,那么张衡的成就还有哪些?下面是学习啦小编为你搜集张衡的成就,希望对你有帮助!
张衡的成就
张衡人从小比较机灵,爱动手,发明了很多东西,诸如地动仪、浑天仪、瑞轮荚等,其中地动仪是其最为著名的代表作。地动仪是他在当太史令的时候发明的,虽然只是一个雏形,仅能大概辨别地震方向。但是可别小瞧它,这家伙竟然领先了世界一千八百年之久,堪称地震仪器的爹。所以说评价张衡为一名大发明家也是实至名归的。还有张衡闲着没事的时候也会仿写一些文学大家的作品,美名其曰集赋家大成。但是人家仿得有水平,其中《二京赋》被后人称为千古佳作。那张衡叫个大文豪也不为过吧。张衡在历法上也有举足轻重的地位,在汉安帝时期,他参加了一次历法大讨论,经过据理力争,使得更为精密的《九道法》成为了当时的历法。你以为张衡就这点本事,那你就小瞧他了。
史学上他续写了《汉记》,思想上力反谶纬、机械学上制作了两件神物分别为自动的三轮机械、会飞的木雕,数学上著作了《算罔论》,绘画上画了一幅至唐犹存的《地形图》。张衡在各门学科上都大有造诣,为中国璀璨的文化遗产添上了不少财富,堪称中国的“达芬奇”。
张衡地动仪
张衡是我国东汉时期伟大的发明家,他一生的发明花样繁多,不计其数,其中最著名的要数地动仪。
东汉时期,地震经常发生,轻则房屋坍塌,重则山崩地裂,河水改道,这种天灾给人们造成很大的损失。张衡身为太史令,多次亲历地震,深知人们疾苦,于是经过多次研究,反复验证,最终发明了世界上第一台地动仪。
地动仪全称候风地动仪,呈鼓状,上面有八个方位,每个方位上面铸有一条惟妙惟肖的龙,龙头朝下,口含铜珠。龙头相对应的下面有八个蟾蜍,张着大嘴,昂头向上。地动仪内有一根铜质柱子,柱子上有机关与龙相连。某个地方发生地震,震动地动仪内铜柱,铜珠带动机关,龙口就会吐下铜珠。
公元134年的12月,突然地动仪微微震动,一条龙啪地吐下一颗龙珠。而此时在洛阳的人们丝毫未感到地震,于是纷纷开始质疑地动仪。人们对张衡产生了不信任,认为这只是个玩具,还有人认为张衡是无中生有,恶意造谣。一时间流言四起,而张衡并没有急于辩解,只是静观其变。果不其然,几天后,甘肃陇西有人快马加鞭来送信,称几天前那里确实发生了很大的地震。质疑瞬间烟消云散,地动仪自此开始扬名天下。
当然,地动仪作为一项一千多年前的发明,只能记录地震的大致方位。并不能预测地震,也无法监测地震等级。但是它依然值得我们骄傲,我们的先人曾经是那么智慧,那么敢于实践,这值得我们如今的每个人学习。
张衡发明的地动仪原理
张衡的地动仪,据学者考证是利用了力学中的惯性原理。史书上记载的“都柱”应该是起“摆”的作用,而且依据张衡发明的地动仪,可以推断出张衡对地震波的传播和方向性应该有所了解,这在科学不发达的古代也是十分先进的,因为后世一直到1880年,欧洲造出了与张衡类似的机器。
关于地震仪的结构历史上有两个版本,一是王振铎在1951年提出的倒置酒瓶状的圆柱体,控制龙口张合的机关是在都柱周围。还有就是地震局、中国科学院的教授冯锐在2005年提出的“都柱”其实是悬垂摆,摆的下方有一个小球,球位于“关”处,这个关是一个滑道,当地震发生时,悬垂摆拨动小球,小球沿滑道击中开关,是龙口张开。还有冯锐的模型是将蛤蟆的面向改为背向,充当仪器的脚,通过模型的模拟试验,结果与历史记载相吻合。
张衡的地动仪只流传到魏晋时期,到南北朝时期就已经没有下落了,其中在北齐信都芳撰《器准》,隋初临孝恭作《地动铜仪经》,都有明确的记述,并写有它的图式和制作方法,可是唐代以后,二书均失传,所以不管是王振铎的模型还是冯锐的模型,都不能真的展示张衡发明的地动仪。
张衡的地动仪在哪里
张衡的地动仪在1700年前,消失在战火中,它的结构和工作原理都成了千古之谜。根据《后汉书》中对地动仪196字的记载,科学家们一直试图对张衡的地动仪进行复原。
而如今陈列在我国历史博物馆中的地动仪,是王振铎在1951年设计出来的,而并非张衡发明的地动仪,该地动仪的内部结构采用直立杆原理。经过科学试验验证,地动仪的工作原理应该是“悬垂摆原理”,即而非历史教科书所画的仪器底部的直立杆,所以王振铎在1951年设计的地动仪并不是史书上张衡的地动仪。
几十年来,国内外地质研究中心一直在对张衡的地动仪进行原理分析和模型设计。现在最新的模型是冯锐的模型,教材书上的模型也在2010年改成冯锐的模型,在2010年的世博会上,中国将冯锐原理的张衡地动仪进行展出,“中国古代机械成就展”全球巡展之中,也启用了冯锐的模型。
对于张衡地动仪工作原理一直是地质学家研究的对象,冯锐曾经说:“它是我们在当前这个时代对张衡的理解”,所以随着时代的发展,还会有更接近张衡的地动仪。因为张衡的地动仪在南北朝时期就已经不见了,所以现在许多人怀疑张衡的地动仪的真伪,我想这个答案是肯定的,如果它是谎言,它不可能流传1800多年。
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