除了地動儀，張衡還有這些發(fā)明 陳?靜

陳靜

張衡是我國東漢時期著名的文學家和科學家，他發(fā)明地動儀的事跡，不僅在史書中有記載，還被收錄到教材中，在我國幾乎人人耳熟能詳。而除了發(fā)明地動儀，張衡還有很多巧妙的構思與制作，為我國天文學、氣象學、數學、機械制作等的發(fā)展做出了重要貢獻。

張衡，字平子，是東漢時期南陽西鄂人，也就是今天的河南南陽人。他出生在一個官宦家庭，祖父張堪曾經擔任過蜀郡太守和漁陽太守，在當地很有名望，但隨著祖父病故，家境敗落，所以他從小過著清貧的生活。雖然生活貧困，但張衡天資聰穎，勤奮好學，很小的時候就很擅長寫文章。俗話說，“讀萬卷書，不如行萬里路”，在17歲那年，張衡決心出外游歷，他先是來到了三輔地區(qū)，也就是西漢時期以都城長安為中心的京兆、左馮翊、右扶風，相當于今天陜西中部地區(qū)，然后再從三輔來到京師洛陽，在那里熟讀五經，貫通六藝，并且與馬融、崔瑗等青年學者結為摯友。

雖然學問出色，但張衡并不熱衷于功名，直到23歲那年，才答應了南陽郡太守鮑德的邀請，擔任南陽郡主簿。回到南陽后，他精心鉆研天文、陰陽、歷算等方面的學問，引起了漢安帝的注意，特例征召他為郎中，并很快升其為太史令，專門掌管天時、星歷。在任太史令期間，張衡寫出了《靈憲》《算罔論》等著作，還制作了渾天儀。

《晉書·天文志》對張衡所改造過的渾天儀有詳細的記載，從記載中可以知道，張衡所造的渾天儀主體是一個大銅球，和現在的天球儀類似。上面有南北極、黃道、赤道、二十四節(jié)氣、二十八星宿和日月等恒星。在銅球相當于南、北極的地方，有一根可以旋轉的軸。球體外面還有兩個圓環(huán)，其中通過南北極的圓環(huán)叫子午圈，另一個是表示地平線的地平圈。銅球由西向東旋轉之后，就可以看到刻在上面的星星升到地平圈之上，隨著旋轉向地平圈之下落去，正如天空中恒星東升西落的樣子。張衡渾天儀的偉大之處在于，他通過設計，用水力來轉動銅球，并且使得銅球轉動一周的速度和地球自轉一周的速度一樣。所以，當銅球轉動起來后，人們在室內看著渾天儀，就能知道室外的夜空中哪顆星剛升起，哪顆星已經到了半空中，哪顆星就要落下去了。

更巧妙的是，張衡還設計了一個叫做“瑞輪蓂莢”的機械裝置。所謂瑞輪是指月亮，蓂莢則是傳說中的一種神草。根據《竹書紀年》的記載，這種神草生長在古代圣王堯的時代，月朔之日，也就是每個月的農歷初一開始，每日長出一片葉子，半個月就長十五莢，十六日之后，又一天掉一莢，到月晦之日，也就是每個月農歷的最后一天，葉子就掉完了。如果碰上這個月是少一天的小月，那么最后那片葉子就會凋零但是不掉落。因為這種草可以指示出日期和月相，所以又叫“歷莢”。張衡根據這個傳說制造了一種機械裝置，能夠“隨月盈虛，依歷開落”，說是當時的活動日歷也不為過。

在漢順帝初年，經過兩次轉任之后，張衡又當上了太史令，并發(fā)明了地動儀。有時候，人們也將地動儀稱為侯風地動儀，但實際上，侯風儀是張衡在氣象學方面的一項發(fā)明，可以用來測風的方向，和西方屋頂上的侯風雞類似，但卻比西方要早一千多年。

在機械制作方面，根據《太平御覽》記載，張衡曾經制作過木鳥。這個木鳥不僅有翅膀，而且在鳥腹中有機關，借助機關和翅膀，木鳥可以飛數里地。此外，張衡還制作過一種有三個輪子，可以自轉的機械，有人認為這是一種記里鼓車，但也有人認為這就是指南車。這些靈巧的機械都已經失傳了，但書籍中留下的相關記載足以證明張衡在機械制作中的高超技藝。晉代的葛洪將張衡和一位三國時期的機械大家馬鈞稱為“木圣”。

張衡的這些創(chuàng)造發(fā)明，令人嘆服，和他同時代的學者，也是他的好友崔瑗曾說他“奇技偉藝，磊落炳煥。術數窮天地，制作侔造化”;曾任中國科學院院長的郭沫若曾說他是世界史中罕見的全面發(fā)展的人物。如今，張衡的名字不僅被各種科技史典籍記載，也被永遠地刻在了天體上。1970年，國際天文學聯合會將月球上一座環(huán)形山命名為“張衡山”，并在7年之后，把太陽系中編號為1802的小行星命名為“張衡星”。

（作者系濟南中華文化學院講師，本報刊發(fā)時有刪改）

新發(fā)現

白煮蛋為什么有的難剝，

有的好剝

白煮蛋可以說是最省事且健康的雞蛋烹飪方式，然而給雞蛋剝殼卻無法像打蛋那么痛快，尤其是遇到蛋白黏著蛋殼的情況，一個雞蛋剝得只剩下半個。唯一值得欣慰的是，越新鮮的雞蛋煮出來越難剝殼。這又是為什么呢？

剛產下的雞蛋中溶有二氧化碳，以弱酸性的碳酸形式存在，但蛋清還是弱堿性，蛋殼和蛋清之間的那層膜由角蛋白構成，它在這樣的酸堿度下會更強韌，經過加熱，變性凝固的蛋清與蛋殼內膜緊密結合，因此剝殼時就難免把蛋白一起扯下來。

隨著儲存時間的延長，二氧化碳會慢慢從蛋殼表面的微小氣孔跑出去，讓蛋清的pH值升高。剛產下的雞蛋冷藏7—10天后，pH值會升到8.6—8.9，此時的殼膜與蛋白的黏附力下降，分離起來更容易。

想要雞蛋好剝殼最簡單的方式還是利用蛋殼與蛋清的膨脹系數不同，將剛煮熟的雞蛋放在冷水中浸泡幾分鐘再剝。

（來源：《萬物》雜志官方微信“把科學帶回家”）

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