由齐浩然编著的《历经磨难的科学巨人/经典科学系列》介绍了古今中外多名科学家生动有趣的事迹。他们之间有特性，但也有共性，可供青少年学习。书中为天文、地理、物理、化学、航天等科学领域做出不朽贡献的科学家的励志故事，将永远是青少年们学习的榜样。

由齐浩然编著的《历经磨难的科学巨人/经典科学系列》将向你详细地介绍科学家背后的故事，有一些是我们熟知的，有一些或许我们从来没有听说过他们的名字，但他们却引领科学不断向前发展。编者精心选材，解读每一个成功科学家背后的辛酸与彷徨，让你在这些励志的故事中体会科学家的成功来之不易，进一步触动你的心灵。

科学家都是伟大的

古代都有哪些科学家

科学家们未成名时受的苦难

科学家遇到的大困难

科学家的死亡

最伟大的科学家

为了科学奋斗终生

中国近代的科学家

打破科学家的神话

张衡是一位具有多方面才能的科学家，他的成就涉及天文学、地震学、机械技术、数学乃至文学艺术等许多领域。

张衡在天文学方面有两项最重要的工作——著《灵宪》，作浑天仪。此外，在历法方面也有所研究。 《灵宪》是张衡有关天文学的一篇代表作，全面体现了张衡在天文学上的成就和发展。原文被《后汉书·天文志》刘昭注所征引而传世。文中介绍的天文学要点如下：在张衡之前，人们已对日食的原因有所认识。西汉的刘向就说过：“日蚀者，月往蔽之”。东汉王充在《论衡·说日篇》中引述过别人的一种更明确的说法：“或说，日食者月掩之也。日在上，月在下，障于日之形也。”而对于月食原因，则在张衡之前尚无明晰的解释。大概正是针对这种状况，张衡在《灵宪》中就未及日食原因，而是专门论述了月食的原因：“月，光生于日之所照；魄生于日之所蔽。当日则光盈，就日则光尽也。众星被耀，因水转光。当日之冲，光常不合者，蔽于地也，是谓虚。在星星微，月过则食。”这段话中说到，月亮本身是不发光的，太阳光照到月亮上才产生光月。

月亮之所以会出现亏缺的部分，就是因为这一部分照不到日光。所以，当月和日正相对时，就会出现满月。当月向日靠近时，月亮亏缺就越来越大，终至完全不见。这样一种月相理论，在《周髀算经》中已有大概：“日兆月，月光乃生，故成明月。”西汉京房说得更为明确：“先师以为日似弹丸，月似镜体；或以为月亦似弹丸，日照处则明，不照处则暗”。张衡的月相理论和他们没有本质上的差别，所突出的是张衡强调了月相与日、月相对位置的关系。但这样一来人们就自然会要问，既然“当日则光盈”，那么何以有时候当日时会有月食呢？对此，张衡回答说：“蔽于地也”，即大地挡住了日光，使日光照不到月亮上去了。张衡把这块大地所产生的影子起个名字叫“虚”。月亮进入虚时就发生月食，《灵宪》对月食原因的阐述是很科学的。

不过，再仔细思考一下，人们又会提出问题。按照《灵宪》所说的天地结构，地是其下部与天球相密合的半椭球。那么，要使日、月能没人地平且能在地下运动，日、月就只能是两个无厚的圆面，这就和上面说的月相理论相矛盾。太阳没人地平后光线就会被地半球完全挡住，无论什么时候也不会投射上月亮。这样，晚上的月亮应该总是看不见的，这也就根本谈不上月食的问题了。要解释这两个矛盾，只能认为《灵宪》中的地有二层不同的含义。第一层含义是相对天来说的地，那是个半椭球。第二层含义是相对日、月来说的，那是孤悬在天球中央的一个较小的固体物。或者，可以把这二层含义统一起来说：孤悬在天内的是一片陆地，此外的地则全是水，故能与天球下半相密合。这样理解之下，则日、月仍可是个圆球；而日到水下之后日光仍能穿透水而照射到月亮上，只有那块相对较小的陆地才能产生一块虚。当然，在这样推测的时候还得再补充一点，即应该认为在张衡看来，水是_种透明度较高的物质，所以深入地下之后的日光仍能穿透厚厚的水层而射到月亮，产生皓然明月。空中除了日、月、星这些常见成员之外，还不时见到流星之类的天体。《灵宪》认为“及其衰也，神歇精，于是有陨星。然则奔星之所坠，至地则石矣”。这里，张衡继承了前人“星坠至地则石也”的思想，对陨石的来源予以较正确的解释。同时，张衡还探讨了陨星产生的原因，认为是与日、月、星的衰败有关。虽然这个想法不正确，但是，每个天体都会有发展到“衰”败死亡的阶段，这却是非常科学的结论。张衡的这个思想非常合乎辩证法，并且也正是西方古代天文学中所缺乏的。

与陨石相联系，《灵宪》中对恒星的产生也有一种解释：“地有山岳，以宣其气，精种为星。星也者，体生于地，精成于天。”这种星生于地的见解当然是完全错误的，它是当时已流行了几百年的天地相应的思想的反映。《灵宪》说道：“在天成象，在地成形。天有九位，地有九域。天有三辰，地有三形。有象可效，有形可度。情性万殊，旁通感薄，自然相生，莫之能纪。”这些所谓天地之间的对应，纯粹出于人的主观附会，毫无内涵上的科学联系。例如，所谓天的九位和地的九域全都是中国古人的人为划分。所以，这种相应纯属数字偶合。不过，张衡之所以会有山岳之精气上升为星的想法，原因就在于他见到的陨星至地都是石头，而山岳则正是最多石头的地方，石头又怎能上天？

所以必然会想到这是山岳的精气，这就可以上升到天上成为星。这些反映了陨石来自天外的思想。而在西方，直到17世纪，还有天文学家认为陨石并非是来自地外的说法。

《灵宪》作为一篇杰出的古代天文学著作，当然还会有许多不足的地方。除了前面已经提到的各点外，比如文中还把嫦娥奔月的神话当作事实记载在内，甚至说嫦娥人月后化成了蟾蜍。

至于文中流露的种种星占术思想，那是当时整个时代的风气，倒也不必去苛求张衡。总之，尽管《灵宪》有一些缺点，但是它在天文学史上的意义并不因此而逊色。梁代刘昭赞颂张衡是“天文之妙，冠绝一代”，其评价的主要根据之一就是《灵宪》这篇杰出的著作。

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