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關鍵詞：張衡；科技成就；地動儀；渾天學說；木圣
世界文化名人、“科圣”張衡是我國漢代偉大的科學家、發明家。他對世界地震學、天文學及機械制造方面的卓著業績彪炳千秋。他在世界科技發展史上占有突出的地位，產生了深遠而廣泛的影響。
1 地動儀：地震測量的先驅
公元132年，張衡利用地震波的傳播和力學的慣性原理，制造出世界上第一臺測定地震方位的地動儀。據范曄《后漢書?張衡列傳》記載，公元138年，隴西（今甘肅省東南部）發生了地震，張衡的地動儀準確測出了距京師洛陽一千多里的地震。自此開始，人類歷史上出現了第一臺測量地震的科學儀器。它揭開了地震科學的新紀元。它表明，人類在同地震作斗爭的歷史上，中國天才學者張衡寫下了最光輝的一頁。正是在張衡奠定的堅實基礎上，當代地震科學家才得以成功預報多次地震。[1]
1976年英國《金融時報》載文稱：“地震預報的第一次實際應用是中國人進行的。因為早在公元130多年就出現了中國張衡地動儀――現代地動儀的先驅。”英國劍橋大學李約瑟教授在《中國科學技術史》第24章“地震學”中指出：“地震儀的鼻祖出在中國，這一點是無可置疑的。這是張衡卓越的貢獻。關于張衡，不少現代的西文地震學家，如米爾恩、西伯格、貝爾拉格等，都曾坦率地承認張衡在這一方面的巨大功績。”1703年，歐洲人德?拉?奧特弗耶根據振動時水銀從盤中溢出的原理制成現代地震儀。其制作原理和制造工藝，尚沒有張衡地動儀先進。1751年，英國學者比納試制成一架垂直擺的地震儀，其制作原理和張衡地動儀類似，但當時還不能投入實際觀察。至1879年，英國人埃文才制造成有實際效用的地震儀。1889年，德國學者伯希維茨用設在波茨坦的地震儀，第一次記錄到日本發生的地震，比張衡地動儀成功驗震晚了1750多年。1906年，德國人維歇爾研制一臺地震儀，它和張衡地動儀盡管外型有差異，但其內部構造和工作原理基本一致，都是應用處于不穩平衡的倒立擺結構和相對運動的原理，同為機械傳力方式。不難看出，當年維歇爾在研制該儀器時，在設計思路上可能受了張衡地動儀的啟迪，然而卻比張衡晚了1700多年。[2]
2 天文學：渾天學說和渾天儀
張衡在天文學方面的重要貢獻，是寫下了天文學著作《靈憲》。該書從哲學和科學的高度闡述了天地的生成和結構，解釋了日月星辰的本質和運行規律。他指出，天地萬物及其變化并不是由神創造和安排的，因此具有無神論的性質。張衡明確提出宇宙無限的科學概念，他認為“宇之表無極，宙之端無窮”，即宇宙在時間和空間上都是無限的。張衡第一次用科學的方法解釋了日月食形成的原因。
張衡通過卓越的科學實驗和理論研究，建立當時不但在中國，而且在世界范圍內也是具有先進意義的最系統、最完備的渾天學說的理論體系。他通過對天體運轉情況的觀測，得出一周天為三百六十五又四分之一度的結論，與近代所測地球繞太陽一周歷時365天5小時48分46秒的數值相差無幾。
西方和張衡同時代的天文學家是古希臘的托勒密。托勒密的“地球中心說”認為地球靜止不動，是運動的中心，太陽、月亮均圍繞地球旋轉。地球之外有九重天，上帝就住在第九層。托勒密學說給自然界蒙上了神秘色彩，為宗教利用這個學說打開了方便之門。張衡的天文學說和托勒密的宇宙理論相比要先進得多。張衡關于行星運動規律的認識，在世界天文學發展史上具有重要意義。他比近代德國天文學家開普勒著名的“行星運動三定律”要早1500多年。
張衡不但是渾天學說的集大成者，還依據此種理論于公元117年研制成功觀測天象的儀器――渾天儀。這是世界上第一臺用水推動的大型銅質天文儀器，其形狀是球形的，相當于現在的天球儀。此種精密的科學儀器提供了極精巧的觀察天象的工具，對世界天文學的研究產生很大的啟發和借鑒作用。
3 木圣：機械制造的高手
張衡在前人勞動生產成果的基礎上，刻苦鉆研，擷其精華，發明制造了指南車、記里鼓車、獨飛木雕、候風儀等精巧的器物。指南車是一種雙輪獨轅車，由馬拉動。車箱內采用一種能自動離合的齒輪系，車箱外殼上，置有一個木制仙人。無論車朝哪個方向轉彎，它的伸臂都指向南方。
張衡制造的記里鼓車也是利用齒輪的差動關系制成的。據晉代崔豹《古今注》記載：“記里車，車上為二層，皆有木人，行一里下層擊鼓，行十里上層擊鐲。”張衡的指南車和記里鼓車均已失傳，現在我國考古專家已經把兩種車復制成功，現存中國歷史博物館。它們的精密設計是機械制造技術的卓越成就。它所利用的齒輪差動原理，早于西方同類技術1800多年，受到西方學者高度評價，稱譽它是一切控制機械的藍本之一。在木制機械方面，張衡還發明了獨飛木雕。張衡于公元126年寫成的《應間》里說：“三輪可使自動，木雕猶能獨飛。”《后漢書?本傳》里記載：“張衡嘗作木鳥，假以羽翮，腹內施機，能飛數里。”張衡的機械飛行器不但是中國最早的飛行器，也是世界最早的飛行器。國外機械飛行器的最早記錄是公元1754年俄國的莫洛諾索夫用鐘表發條帶動螺旋槳推進器的試驗。但他只是天平盤中的試驗，未能實現空中飛翔。它比張衡制作的“獨飛木雕”晚了1500多年。
據魏晉人所著的《三輔黃圖》記載，張衡還發明一種氣象學的儀器――候風儀。這種銅質儀器遇風乃動，因此又稱“相風銅鳥”。它既能測量風向，又能測量風速，和西方國家屋頂上出現的候風雞相類似。西洋的候風雞到12世紀時始有記載，比張衡相風銅鳥的記載晚了1000年。[3]由于張衡在木制機械方面的輝煌成就，他同三國時期的馬鈞，一齊被后人稱為“木圣”，受到后人永久的尊崇。在數學方面，張衡在其數學專著《算罔論》中推算出圓周率的值為3.1416，這和今天所知的圓周率雖有距離，但比印度和阿拉伯數學家算出的同樣的數值分別早400年到600年，比歐洲人測算出的數值早1300多年。
張衡偉大的科學獻身精神，受到世界人民的景仰。早在上世紀五十年代，張衡就被列入世界文化名人。外國人把他同哥白尼、伽利略、牛頓、達爾文齊名并題。俄羅斯莫斯科大學門前10位世界科學家銅像中就有張衡。1970年，國際天文學聯合會命名月球上一座環形山為“張衡山”，1977年，國際天文學聯合會將太陽系中一顆編號為1802的行星，命名為“張衡星”。這是當今世界對建造世界文明的科學巨匠表示的最崇高的敬意。
參考文獻：
[1]劉永平.張衡地動儀在亞洲和世界的影響.
科學對世界的發現，技術對自然的改造，猶如兩條臂膀共同創造著歷史，推動著文明的進程。作為歷史悠久的國度，我國古代科學技術的典型成就有哪些？它們是如何影響了中國的歷史進程，又具有哪些特色呢？近代之后，東西方科學技術拉開差距的原因又是什么呢？
中國古代的科學
如果按照歷史書中常談到的“農、醫、天、算”四個方面來分析古代科學成就，我們會發現，中國古代農業和古代醫學并不屬于科學范疇。
農業是生民之本，也是古代中國的立國之本，盡管我國古代農業著作歷代不乏，特別是明清時期卷帙浩繁。但農書中大多記錄了一些經驗性的總結，大量的內容是種田技藝以及農
耕器具的發明與應用――這些都屬于技術的內容，可以說中國古代的農業科學成就乏善可陳。
我國古代的醫學別具特色，一直延續至今，但卻飽受爭議。我國中醫史學家廖育群曾說過，古代中醫與現代中醫的區別，甚至要超過中醫與西醫的區別。可以說，中醫內部也在不斷吐故納新或者說發生變化。社會上關于中醫是不是科學，以及中醫廢存的問題廣受關注。可以說中醫目前是一門非常另類的學科，在面對西醫（現代醫學）時總是不斷調適著自己獨特的“身份”，因此也不適合用西方科學的概念作為基礎來討論中醫中的科學問題。
天文學與數學的交融
最能代表我國古代科學成就的還是天文學和數學，也就是前文提到的天、算。這兩門學科在我國古代聯系得十分緊密，因為對日月五星運行規律的認識以及日食、月食的推測，都離不開數學上的計算。舉一個例子，漢代已形成的“談天三家”――也就是當時古人對宇宙的三種認識，分別是蓋天說、渾天說與宣夜說。除了宣夜說有點玄奧抽象外，蓋天說與渾天說均是由數學模型作為支撐的，盡管兩者建構了不同的宇宙模型，但是有一條是共同堅守的，就是“日影千里差一寸”，也即八尺之表的日影在子午線方向上千里會差一寸。而“日影千里差一寸”最早源自《周髀算經》，該書既是一部數學著作，也是一部天文學著作。需要說明的是，千里差一寸的論證是錯誤的，一直到了唐代一行和尚通過實測才使它壽終正寢。
我國古代天文學的發展，深受古代數學的影響，盡管蓋天說、渾天說都有數學模型建構，但是這種模型并不與推算日月五星運行的另一套數學模型（算的模型）相融洽，或者說是各行其事。因此我們也不可能像西方那樣，從古希臘天體運行的圓周運動中解脫出來，發展出開普勒的橢圓軌道等近代天文學體系。我國古代天文學還把地上的事物都搬到天上，形成了獨具特色的“三垣二十宿”體系。該體系是天上、人間對應比附的產物，是軍國星占體系的一種反映，即為戰爭勝負、王室興衰、年成豐歉等軍國大事服務的，但這已經走出了科學的范疇。
中國古代的數學成就
我國古代數學的基調是由成書于漢代的《九章算術》確立的。那么《九章算術》的基調是什么呢？就是服務于實際生產生活的應用問題集：一題一答一術。“題”就是題目，“答”就是答案，“術”就是算法。那么推理、論證的過程呢？書中是查不到的，因為根本就沒寫。所謂“九章”，就是9大類應用題目，比如“方田”是計算土地面積的問題集，“商功”是計算各種工程（溝渠、倉窖等）的土方、人工等。
經常有人將《九章算術》與古希臘歐幾里德的《幾何原本》作對比，這兩部書的確也代表了東西方不同的思維風格，一個是以“算”為特征的實用化體系，一個是以“證”為特征的演繹邏輯體系。我們的祖先一直缺少“證”的那根筋，直到明末徐光啟與傳教士利瑪竇合作翻譯《幾何原本》（前6卷）時，徐光啟被該書的體系所服膺，寫道：“此書未譯，則他書俱不可得。”
說到我國古代數學，大家都會聯想到南朝祖沖之在圓周率上的貢獻。不過，祖沖之的《綴術》已經失傳，他對圓周率的推算，學界認為是在魏晉時期劉徽“割圓術”的基礎上得到的。當時要計算出密率355/113的確是很了不起的成就，要知道那個年代要用算籌去計算開方在內的大數目運算，難度可想而知。
蘇州大學董潔林教授帶領的團隊遴選出了
200項人類在科學方面的成就，其中我國古代科學成就僅兩項入選，之一是墨子進行的“小孔成像”實驗。但就筆者看來，墨家學派進行的這項實驗以及那句描述“小孔成像”的“下者之人也高，高者之人也下”并不比劉徽的割圓術更科學，影響更大。筆者認為在我國古代的科學門類中，物理學、化學較天文學、數學經驗性成分更多，包括北宋沈括在《夢溪筆談》中的眾多記載，基本是經驗現象的羅列與陳述，當然不乏一些細致的觀察與描述。
唐代中葉到元代中葉是我國古代數學發展的黃金時期，特別是宋元時期達到了頂峰。發展到高峰的標志有二：首先是數學著作繁興，宋代前后不到300年竟出了50本之多；其次是水平高，就是在算法的改進與抽象化程度方面前進了許多。無論是高次方程的近似解法、多元一次方程組的解法、高階等差級數、同余方程組解法等，都達到了當時世界上的最高水平。
從元中葉到明末，中國古代數學整體江河日下，以至于當時學界竟然連宋元時期的數學著作都讀不懂了。到了明末，隨著傳教士的東來，西方的數學知識開始譯介、引入；后來又經過清末第二次“西學東漸”，直到20世紀初我國數學才匯入世界數學發展的洪流。
威廉姆斯：大多數科學成就都是在意料之外偶然發現的。或許，我們最終能夠收到他們回復的信號，但我表示強烈的懷疑！對信號進行巡天搜索似乎更重要，那也許會于偶然間找到外星信號。當然，人類可能永遠不會發現任何來自地外的信號，但重要的是我們擁有那份探索的好奇心。即使我們最終沒有接收到任何回音，勇于探索宇宙卻是人類開放態度的重要體現。所以，我堅決支持“地外文明搜尋”（Search for extraterrestrial intelligence，SETI）項目為尋找地外生命所進行的嘗試。同時，我也要承認，發現地外生命的可能性微乎其微。這兩者并不相互矛盾。延展我們在宇宙中的探索范圍是人類的使命，因此，我們必須不斷地搜尋、搜尋、再搜尋，永不停息。
《中國國家天文》：現代天文學首先在歐洲而非其它地區發展起來，您如何看待這樣的事實？您認為這是歷史的必然還是偶然？與其它文明相比，現在西方在發展天文學方面擁有怎樣的優勢？
威廉姆斯：現代天文學可能最早是在歐洲發展起來的，但毫無疑問，古天文學起源于亞洲，特別是中國，因為那時亞洲擁有更好的社會和政治組織結構。科學的發展需要有良好的教育基礎體系和技術。就教育和技術而言，在文藝復興時期，歐洲恰好比亞洲先進，因此，現代天文學在那時取得了飛速發展。是歷史的偶然嗎？答案是否定的，那要歸功于彼時歐洲興起的向之外擴展知識的傾向。但是，這場啟蒙運動并沒有發生在同時期的明代中國。
目前，西方世界有這樣一種趨勢，傾向于支持那些不同于現有社會思想和宗教信條的想法。這種開放的環境對于創造力和新認識的產生十分關鍵。現行的西方教育體系比較容易接受新觀念和新技術。東方社會，例如中國，對教育和技術的資源投人令我印象深刻，所以中國的科技發展正在快速追趕西方的腳步。
《中國國家天文》：在我們的雜志上，有作者將IAU稱為“天文學家的國際組織”。人們通常認為天文學很專業，很難參與。您是否曾經與業余科學家，特別是那些科學家圈子外的思考理論問題的人討論過？作為前任IAU主席，您是否支持民間科學家進行理論思考？
威廉姆斯：我認為每個人都可以平等地思考。如果民間科學家的想法有證據支持，我相信那可能是有價值的。像IAU這樣的專業組織并不是產生好主意的必要條件。生命的智慧存在于任何有著開放意識和思想，并樂于探索宇宙和地球的那些人之中。
《中國國家天文》：天文現象有時被一些人用來鼓吹“末日來臨”，例如“2012預言”。您對那些末日論者要說些什么？您是否相信一些宗教所說的“最后的審判”？
威廉姆斯：科學所能解決的是我們擁有事實和證據的那部分現象。如果某個事件沒有確鑿的證據，那么它就不能納入到科學研究的范疇。沒有證據的任何推論都是基于哲學或者是宗教，那是個人信仰。就個人而言，我對許多世界上有組織的宗教并無信仰，但我很贊賞他們所傳遞的良好的道德準則。至于“最后的審判”，我認為那很難成為令人接受的事實。它與我所認知的地球生命及其進化史格格不入。立足腳下，好好生活，與人互敬互愛，這才是人類最好的選擇。
《中國國家天文》：作為一本天文科普雜志的編輯，經常有人問我們天文對日常生活有什么影響。有些讀者認為，雖然天文學在古代的日常生活中非常重要，但現在已經逐漸淡出了人們的生活。您是否同意這樣的說法？如何使天文學與人類日常生活的關系更緊密？
威廉姆斯：相對于那些“應用”科學來說，天文學更“純粹”一些，在日常生活中的實際應用并不太多。一個人即使沒有任何天文學知識，仍會生活得很好。但事實是，天文學沒有實際應用并不意味著它“淡出人們的生活”。天文學直接影響著人類對宇宙和自身的認識。人與宇宙關系的基本認知對于我們的自我了解是十分關鍵的。
《中國國家天文》：在一些科幻小說和電影中，有許多天文學方面的錯誤。您認為專業天文學家有必要去澄清它們嗎？您之前是否這樣做過？
威廉姆斯：的確，電影中確實有很多天文學的錯誤。而且，電影中還有更多關于人類行為的錯誤！但我認為糾正這些錯誤并不重要。重要的是，更要通過關注其它更積極的活動去表現我們的創造力。隨其他人去犯你認為的錯誤吧，而你自己則要努力去做那些更具有創新性的和異于其他人想法的事情。
幾十年來，研究人員一直在使用無線電天文望遠鏡觀測天空，以期探測到外星球文明發來的信號，結果呢，至今他們也沒有接收到任何信號。當然，科學家們也在這場看似沒有結果的探索中取得了一些可喜的成就。
我們現在已經知道，圍繞大熊座星系、編號為47的恒星運轉的行星，看似跟我們的太陽系比較相近，該系外星體比木星大2.5倍，正圍繞著一個近乎正圓的軌道運轉，離中心恒星的距離是地日距離的二倍。天文學家本以為會發現不少這樣的的行星，但迄今為止，已經發現的70顆行星中，只有兩顆是這樣的。
如何搜索來自外星人的信號？
如今，致力于往宇宙更深處探索外太空奧秘的天文學家，很想知道是否存在其他太陽系。國際上專門有一個搜索地外生命的項目組，該研究項目縮寫為SETI，全名為“搜尋地外文明計劃”。參與該項目的天文學家，將在整個宇宙中搜索智慧生物的跡象，工作主要包括監聽宇宙信號，以期能探聽到宇宙中外生物的交談。他們使用的這些巨型天線，就是“無線電望遠鏡”，用來探測來自遙遠外太空的信號。那他們使用什么辦法進行搜索呢？
一種是掃描整個太空―既然不知道外星人一般都在哪兒出沒，那就只好開展地毯式搜查，沒準會發現目標呢。
科學家們經常采用的另一種方式叫做“定向搜索”法。比方說，嘿！瞧，很有可能外星人出沒的那顆行星正是圍繞一顆類日恒星運轉的，所以，我們便將天文望遠鏡對準這類類似太陽表兄弟的恒星體系。
SETI的主打項目是“鳳凰計劃”。由于沒有自己的天文望遠鏡，鳳凰團隊必須向世界各地的天文臺申請觀察時間，他們將SETI的接受器架在其他觀測臺的巨型無線電望遠鏡上，幾周后，再帶回美國，研究接收到的數據。
最近，“鳳凰計劃”擁有了屬于自己位于波多黎各的阿雷西波無線電望遠鏡，架設在世界最大的無線電天線上。通過這么一個逾千米寬的碟狀天線，SETI研究員的觀測范圍可擴展到附近1000顆恒星。可惜的是，目前發現的奇特星體們都沒有顯示任何地外生命的跡象。
透過恒星的擺動找尋地外行星
不到十年的時間里，天文學家已經發現了70 多顆地外行星。實際上，沒有人真正見過這些行星。天文學家究竟是如何追蹤這些根本看不見的行星的呢？如果了解一段尋找行星的基本知識，就會知道這些成績的取得，簡直太不可思議了！
首先，行星體系離地球出奇的遠，行星一般離它們環繞運動的恒星幾億公里遠。
其次，并非所有行星都能反射光線，而且相比之下，它們環繞運行的恒星，則是光彩奪目。幸運的是，行星的運轉，還是為尋找它們的天文學家提供了一絲線索。其實，行星并非一定圍繞母星運轉，而是圍繞著彼此的質心旋轉。這一點，在雙星的體系中很容易看出。如果兩顆恒星質量完全一樣，質心便在它們中間，它們之間的相對運動是顯而易見的。
然而，多數雙星系統中，兩者質量都不一樣，如果質量差距足夠大，質心就會大幅偏向較大的恒星。于是，這顆恒星表面上看來，就只來回小幅度地擺動，而質量較小的恒星則圍繞其運轉。對于行星而言，這種效果更加微妙。
利用光譜的變化來尋找地外行星
天文學家利用一種叫做“多普勒效應”的現象，來測定恒星運轉情況，而恒星的擺動是由于行星在其身邊造成的，從而測出行星的情況。
那“多普勒效應”又是怎么回事呢？我們知道，警笛調音越來越高，會告訴我們救護車正朝我們駛來，那是因為警笛的音波壓縮成了更高的音調或頻率。車輛駛過時，音波又降到低音或低頻率。
多普勒效應同樣也適用于光線，因為光線傳播在某些方面類似于一種音波，光源向我們接近時，光波頻率升高，當光線離遠時，光波頻率則降低。擺動的恒星就是一種不斷接近和遠離光源的狀態。
天文學家可以通過在望遠鏡上安裝一種叫做“攝譜儀”的儀器來測定這種波動。當望遠鏡接受到的星光通過攝譜儀時，會分散到光譜的各種顏色中。隨著恒星來回移動，光譜屬性也跟著來回移動，它們移向光譜的藍色末端，代表更高頻率。隨后移向紅色末端，代表更低頻率，如此往復。
通過這種方法，1995年，來自瑞士的一個天文學家團隊，發現了天馬座星系中的這一顆巨大行星，這在當時真是一個令人震驚的發現！科學家們在夏威夷莫納克亞山的凱克天文臺，安裝了世界上最大的光學望遠鏡。這里的望遠鏡能觀測到離地球較近、微小昏暗的恒星。我們一直在觀察這些不起眼的小恒星，名叫“紅矮星”。我們銀河系包含著兩億顆恒星，其實，大多數都是由這些不起眼的小恒星組成的。
如何知道行星的“高矮胖瘦”？
SETI天文學家勞倫斯道爾希望借助“行星移位現象”來解決測量行星大小這一難題。這種位移方法基于的原理是：當行星在視線范圍內經過一顆恒星時，我們能看到恒星變暗，幾個小時之后又恢復正常。此外，行星經過恒星時，行星的明暗程度取決于行星的面積大小。因此，當行星經過恒星時，還可以測算出它的面積，進而推斷出該行星面積的大小，最終計算出它的密度。
通過這種觀測行星移位的方法，天文學家們最近證明了此前借助多普勒效應發現的行星中，確實有一顆與木星很相似。但是發明“移位法”的天文學家，已經轉到了一種更難以捉摸的游戲，他們用一種電子光線檢測儀――“光度計”，來測量恒星光照黯淡程度，精度可達千分之一。即使如地球一般大小的行星經過母星時，它也能檢測到這種細微的變化。
如果你是外星球上的天文學家，而且你也正好在搜索地球文明，借助無線電和其他設備能探測到地球的唯一方法，就是“位移法”，每年都能觀測到一次。你們也許會發現：當地球繞經太陽時，太陽表面的光線會變暗。
看，科學家們通過這種“位移法”，知道了遙遠行星的高矮胖瘦！
張衡(公元78—139年),字平子,南陽郡(今河南南陽)人,東漢時期的科學家。據記載,張衡“通《五經》,貫六藝”,而且“常耽好《玄經》”[ ],也就是說,張衡精通儒家的五經,通曉儒家的六藝,并對漢儒揚雄的《太玄》非常感興趣。
揚雄的《太玄》認為,“玄”是宇宙間萬事萬物的總原則,他說:“夫玄也者,天道也,地道也,人道也。兼三道而天名之。”[ ]“玄者,幽摛萬類而不見形者也,資陶虛無而生乎規,執神明而定摹,通同古今以開類,摛措陰陽而發氣。一判一合,天地備矣。”[ ]張衡非常推崇揚雄的《太玄》,并且說:
吾觀《太玄》,方知子云妙極道數,乃與《五經》相擬,非徒傳記之屬,使人難論陰陽之事,漢家得天下二百歲之書也。復二百歲,殆將終乎?所以作者之數,必顯一世,常然之符也。漢四百歲,《玄》其興矣。[ ]
而且,張衡還受到揚雄《太玄》的影響撰著《玄圖》,其中說道:“玄者,無形之類,自然之根。作于太始,莫之與先;包含道德,構掩乾坤;橐龠元氣,稟受無原。”張衡把“玄”看作是自然之根本,顯然是吸收了揚雄的思想。他還在闡述其宇宙論和天文學思想的重要著作《靈憲》中說:
太素之前,幽清玄靜,寂寞冥默,不可為象,厥中惟虛,厥外惟無。如是者永久焉,斯謂溟涬,蓋乃道之根也。[ ]
張衡把宇宙的最初狀態說成是“幽清玄靜”,應當說,這種宇宙論在很大程度上是受到了揚雄的影響。
與揚雄一樣,張衡對當時流行的讖緯之學也進行了批評。他在《請禁絕圖讖書》中寫道:
自漢取秦,用兵力戰,功成業遂,可謂大事,當此之時,莫或稱讖。若夏侯勝、眭孟之徒,以道術立名,其所述著,無讖一言。劉向父子領校秘書,閱定九流,亦無讖錄。成、哀之后,乃始聞之。
張衡認為,讖緯之學為后人編造,并非古代圣人所作。他接著說:
《尚書》堯使鯀理洪水,九載績用不成,鯀則殛死,禹乃嗣興。而《春秋讖》云:“共工理水”。凡讖皆云黃帝伐蚩尤,而《詩讖》獨以為“蚩尤敗,然后堯受命”。《春秋元命包》中有公輸班與墨翟,事見戰國,非春秋時也。又言“別有益州”。益州之置,在于漢世。其名三輔諸陵,世數可知。至于圖中迄于成帝。一卷之書,互異數事,圣人之言,勢無若是;殆必虛偽之徒,以要世取資。往者侍中賈逵摘讖互異三十余事,諸言讖者皆不能說。
在這里,張衡指出讖書中存在的自相矛盾,否認其為圣人之言。與此同時,張衡還用事實來證明讖緯預言的無效。他說:“永元中,清河宋景遂以歷紀推言水災,而偽稱洞視玉版。或者至于棄家業,入山林,后皆無效,而復采前世成事,以為證驗。至于永建復統,則不能知。”因此張衡認為,讖緯之學“皆欺世罔俗,以昧勢位,情偽較然”,應當“一禁絕之”。[ ]
此外,張衡還著有《周官訓詁》,并且曾“欲繼孔子《易》說《彖》、《象》殘缺者,竟不能就”[ ].可見,張衡不僅是一位科學家,而且也是一位有成就的儒家學者。
劉洪(約公元129—210年),字元卓,泰山蒙陰(今屬山東)人,東漢時期的天文學家。他的《乾象歷》比四分歷精密得多,且有許多進步之處,被稱為“劃時代的歷法”[ ].然而,《乾象歷》的理論依據來自《周易》。《晉書?律歷中》稱劉洪的《乾象歷》“推而上則合于古,引而下則應于今。其為之也,依《易》立數,遁行相號,潛處相求”。
虞喜(公元281—365年),字仲寧,會稽余姚(今屬浙江)人,東晉時期的天文學家;著有《安天論》,在宇宙結構問題上傾向于“宣夜說”。虞喜在天文學上的最大貢獻是他最早發現了歲差,并提出冬至點每50年西移一度的歲差值,被認為“在中國天文學發展史上尤其具有劃時代的意義”[ ].據《晉書?虞喜傳》記載:“喜少立操行,博學好古”;“潔凈其操,歲寒不移,研精墳典,居今行古,志操足以勵俗,博學足以明道”;“專心經傳,兼覽讖緯,乃著《安天論》以難渾、蓋,又釋《毛詩略》,注《孝經》,為《志林》三十篇。凡所注述數十萬言,行于世”。可見,虞喜也是一位對儒家經典頗有研究的學者。
何承天(公元370年—447年),東海郯(今山東郯城)人,因曾任衡陽內史,故被稱“何衡陽”,南北朝時期的天文學家。他利用前人的觀測紀錄,加之他自己多年的觀測,撰《元嘉歷》,對舊歷作了多項的改進,是古代重要的歷法之一。何承天在上表中說:
夫圓極常動,七曜運行,離合去來,雖有定勢,以新故相涉,自然有毫末之差,連日累歲,積微成著。是以《虞書》著欽若之典,《周易》明治歷之訓,言當順天以求合,非為合以驗天也。[ ]
這里所謂的“順天以求合”,就是要求根據天象制定歷法并使歷法符合天象;《尚書?堯典》中帝堯命令羲氏、和氏通過觀測日月星辰的運行制定歷法以及《周易》中所說“《易》與天地準,故能彌綸天地之道。仰以觀于天文,俯以察于地理,是故知幽明之故”[ ],就是“順天以求合”。何承天認為,制定歷法應當以儒家經典《尚書》中的《虞書》以及《周易》為依據,應當“順天以求合”,而不是為了讓天象符合于歷法,不是“為合以驗天”。
何承天不僅以儒家經典《尚書》、《周易》作為編撰歷法的依據,同時,他在儒學上也頗有影響。據《宋書?何承天傳》記載,“承天幼漸訓義,儒史百家,莫不該覽。……《禮論》有八百卷,承天刪減合并,以類相從,凡為三百卷,并《前傳》、《雜語》、《纂文論》并傳于世”。而且,他還在形神關系問題上提出自己的見解。他曾說過:
天以陰陽分,地以剛柔用,人以仁義立,人非天地不生,天地非人不靈,三才同體,相須而成者也。……若夫眾生者,取之有時,用之有道……所以明仁道也。至于生必有死,形斃神散,猶春榮秋落,四時代換,奚有于更受形哉?[ ]
形神相資,古人譬以薪火。薪弊火微,薪盡火滅;雖有其妙,豈能獨傳?[ ]
這些觀點對于當時形神關系問題的討論是具有重要意義的。
祖沖之(公元429年-500年),字文遠,范陽遒縣(今河北淶水)人,南北朝時期的數學家、天文學家。在數學上,他對圓周率的計算和對球體體積的計算都代表了當時數學的最高水平。在天文學上,他編制了《大明歷》,并首次在歷法推算中將歲差的影響作為考慮的因素。祖沖之曾說自己在編制《大明歷》的過程中,“搜練古今,博采沈奧,唐篇夏典,莫不揆量,周正漢朔,咸加該驗”[ ],并且研讀了包括漢儒劉歆、鄭玄在內的許多學者有關歷算方面的著述。劉宋大明六年(公元462年),祖沖之將所編制的《大明歷》上表給孝武帝,并說:“臣博訪前墳,遠稽昔典,五帝躔次,三王交分,《春秋》朔氣,《紀年》薄蝕,……探異今古,觀要華戎。”他還說,他的歷法有兩大改變,其一,提出每391年設置144個閏月;其二,“以《堯典》云‘日短星昴,以正仲冬’,以此推之,唐堯世冬至日,在今宿之左 五十許度”。接著,祖沖之還論述了他的歷法的三個“設法”,其中之一是,“以子為辰首,位在正北,爻應初九升氣之端,虛為北方列宿之中”[ ].對于祖沖之的《大明歷》,朝廷重臣戴法興大肆責難。祖沖之則予以針鋒相對的反駁,其中還就《詩經》中的“七月流火”以及《夏小正》中的“五月昏,大火中”,提出自己的看法。[ ]由此可見,祖沖之在編制《大明歷》時,是把《春秋》、《尚書?堯典》、《周易》、《詩經》、《大戴禮記?夏小正》等儒家經典中有關天文學的內容當作重要的研究資料和依據。
祖沖之不僅為編制《大明歷》,研習過儒家經典,而且也是在儒學上很有造詣的學者。據《南史?祖沖之傳》記載,祖沖之還“著《易》、《老》、《莊》義,釋《論語》、《孝經》,注《九章》,造《綴術》數十篇”。
僧一行,俗名張遂(公元683—727年),魏州昌樂(今河南南樂)人,唐朝時期的天文學家。他所編制的《大衍歷》是當時最好的歷法;此外,他在天文儀器制造、天文觀測等諸方面也多有貢獻。一行“少聰敏,博覽經史,尤精歷象、陰陽五行之學”,曾讀漢儒揚雄的《太玄》,撰《大衍玄圖》,后來出家為僧。開元五年(公元717年),一行入京,并在此后奉昭編制《大衍歷》。[ ]《大衍歷》中有《歷議》十篇,其中《歷本議》說:
《易》:“天數五,地數五,五位相得而各有合,所以成變化而行鬼神也。”天數始于一,地數始于二,合二始以位剛柔。天數終于九,地數終于十,合二終以紀閏余。天數中于五,地數中于六,合二中以通律歷。……故爻數通乎六十,策數行乎二百四十。是以大衍為天地之樞,如環之無端,蓋律歷之大紀也。[ ]
在一行看來,《周易》的“大衍之數”是歷法的基礎和出發點。把歷法的數據與《周易》的“大衍之數”聯系在一起,這在今天看來的確有牽強附會之嫌,但是,當時包括一行在內的天文學家的確這樣做了,并編制成歷法,這卻是事實。
蘇頌(公元1020—1101年),字子容,泉州同安(今屬福建廈門)人,宋朝時期的天文學家、醫藥學家。他組織領導了水運儀象臺的創制,并撰《新儀象法要》,同時還編撰了《本草圖經》。蘇頌飽讀儒家經典,曾有詩曰:
占畢自忘老,攻堅常切問。六經日沈酣,百氏恣蹂躪。《禮》、《樂》原夏商,《春秋》道堯舜。論《詩》識溫柔,講《易》知謙巽。《書》要通上古,史亦蘄盡信。復熟《中庸》篇,推名善惡混。[ ]
蘇頌還要求學校以“《春秋》兼《三傳》,《禮記》兼《周禮》、《儀禮》,并為大經”,“《毛詩》為中經”,“《周易》、《尚書》為小經”。[ ]可見他對儒學的重視。
與蘇頌同時代的曾肇在為他作墓志銘時稱他“以儒學顯”,并且說:“公天資閎厚,有犯不校。……凡所施為,主于寬恕,故天下稱為鉅人長者。尤以禮法自持,雖貴,奉養如寒士。……博學,于書無所不讀,圖緯、陰陽五行、星歷,下至山經、本草、訓詁文字,靡不該貫,尤明典故。喜為人言,亹亹不絕。學士大夫有僻書疑事,多從公質問,朝廷有所制作,公必與焉。”[ ]
沈括(1031—1095年),字存中,錢塘(今浙江杭州)人。嘉佑八年(1063年)舉進士,曾參與王安石變法,歷任司天監、權三司使等官職。他博學多才,所著《夢溪筆談》涉及數學、天文歷法、地學、物理、化學、生物學、醫藥學以及工程技術等諸多科技領域,此外,他還有專門的醫藥學著作《蘇沈良方》。
然而,他的科學研究與儒家文化有著密切的關系。沈括12歲開始延師受業,接受儒家的正統教育,歷時12年。他的人格和學問較多地受到孟子的影響。他曾撰《孟子解》,其中說道:
屈伸俯仰無不中義,仰不愧于天,俯不怍于人,立于天地間而無所憾,至大也;……
思之而盡其義,始條理也;行之而盡其道,終條理也。
所謂修身也,不能窮萬物之理,則不足擇天下之義;不能盡己之性,則不足入天下之道。[ ]
從這些論述可以看出沈括對于儒學的深入研究以及他所受儒家思想的影響。此外,他還說過:“雖實不能,愿學焉。審問之、慎思之、篤行之,不至則命也。”[ ]儒家經典《中庸》所謂“博學之,審問之,慎思之,明辨之,篤行之”,正是沈括為學成人的真實寫照。
黃裳(公元1147—1195年),字文叔,四川隆慶府普城(今四川梓潼)人,宋朝時期的天文學家、地理學家。在天文學方面,現存的蘇州石刻天文圖為當時的王致遠根據黃裳的天文圖所刻;在地理學方面,他作有一幅全國總圖。
據《宋史?黃裳傳》記載,黃裳長期在王府講授儒家經典,尤擅長于《春秋》,曾經“作八圖以獻:曰太極,曰三才本性,曰皇帝王伯學術,曰九流學術,曰天文,曰地理,曰帝王紹運,以百官終焉,各述大旨陳之”,“有《王府春秋講義》及《兼山集》,論天人之理,性命之源,皆足以發明伊洛之旨”。而且,黃裳還非常贊賞朱熹的學問,并曾予以薦舉。
郭守敬(公元1231—1316年),字若思,順德邢臺(今屬河北)人,元朝時期的天文學家。他在天文儀器制造和天文觀測方面成就突出,尤其是他作為主要貢獻者所編制的《授時歷》是“我國古代最優秀的歷法”,“把古代歷法體系推向高峰”。[ ]
郭守敬從小隨祖父長大,他的祖父郭榮通曉儒家五經,且精通數學和水利。后來,郭守敬又從學于劉秉忠。劉秉忠,字仲晦,邢州人。據《元史?劉秉忠傳》記載:劉秉忠“于書無所不讀,尤邃于《易》及邵氏《經世書》,至于天文、地理、律歷、三式六壬遁甲之屬,無不精通”。顯然,郭守敬從小較多地接受儒學尤其是理學方面的教育。
元世祖至元十三年(公元1276年),忽必烈下昭編制新歷法,授張文謙昭文館大學士,領太史院,以總其事。在太史院,負責具體工作的主要是王恂和郭守敬。王恂很早就以數學方面的才能而聞名。據《元史?許衡傳》記載,當時,王恂認為,“歷家知歷數,而不知歷理”,因而推薦許衡參與主持編制歷法。許衡認為,“冬至者歷之本,而求歷本者在驗氣”。于是,他“與太史令郭守敬等新制儀象圭表,自丙子之冬至日測晷景”,并且“參考累代歷法,復測候日月星辰消息運行之變,參別同異,酌取中數,以為歷本”。[ ]至元十六年(公元1279年),又有楊恭懿入太史院參與修訂歷法。至元十七年(公元1280年),新歷告成,以儒家經典《尚書?堯典》中“敬授民時”為據,命名為“授時歷”。
一般認為,郭守敬是授時歷的主要貢獻者;這不僅因為他在共同合作的研究中起了重要的作用,而且,還有許多后繼的工作以及最后的定稿都是由郭守敬獨立完成的。但是不可否認,在編制授時歷的過程中,王恂、許衡、張文謙、楊恭懿等人都發揮了一定的作用。然而,郭守敬的這四位主要合作者,恰恰都是在儒學上很有造詣的學者。王恂,字敬甫,中山唐縣人。其父王 良曾棄去吏業,潛心于伊洛之學。據《元史?王恂傳》記載:“恂早以算術名,裕宗嘗問焉。恂曰:‘算數,六藝之一;定國家,安人民,乃大事也。’每侍左右,必發明三綱五常,為學之道,及歷代治忽興亡之所以然。”許衡(公元1209—1282年),字仲平,學者稱魯齋先生,懷慶河內(今河南沁陽)人,宋元之際理學家。他崇信程朱理學,對于傳播理學發揮過重要作用。張文謙,字仲謙,邢州沙河人。據《元史?張文謙傳》記載:“文謙蚤從劉秉忠,洞究術數;晚交許衡,尤粹于義理之學。為人剛明簡重,凡所陳于上前,莫非堯、舜仁義之道。”楊恭懿,字元甫,奉元人。據《元史?楊恭懿傳》記載:楊恭懿“暇則就學,書無不讀,尤深于《易》、《禮》、《春秋》,后得朱熹集注《四書》,嘆曰:‘人倫日常之用,天道性命之妙,皆萃此書矣。’”
郭守敬從小接受儒家的教育,他在編制授時歷過程中的四位主要合作者的學術背景也均屬于儒學,而且許衡還是當時著名的理學家。從這些事實中不難看出儒學對于郭守敬編制授時歷具有重要影響。尤其是在剛開始編制歷法時,王恂就推薦“知歷理”的許衡參與工作,這本身就足以說明理學對于天文學研究的作用。
王錫闡(公元1628—1682年),字寅旭,號曉庵,別號天同一生,江蘇吳江人,明清之際的天文學家。他的天文學著作有《曉庵新法》、《歷法》、《歷策》、《五星行度解》等。
王錫闡曾自稱:“治《詩》、《易》、《春秋》,明律歷象數。”[ ]同時,他與諸多儒家學者有過交往,其中有顧炎武、朱彝尊、萬斯大等,晚年又與呂留良、張履祥一起講濂洛之學。[ ]這些學者都是當時著名的儒家學者。朱彝尊(公元1629—1709年),字錫鬯,號竹垞,浙江秀水(今浙江嘉興)人,清經學家,著有《經義考》、《曝書亭集》、《明詩綜》等。萬斯大(公元1633—1683年),字充宗,學者稱褐夫先生,浙江鄞縣人,清經學家;為學尤精《春秋》、《三禮》。呂留良(公元1629—1683年),字用晦,號晚村,崇德(今浙江桐鄉)人,清初理學家,學宗程朱。王錫闡與這些儒家學者交往,不可能不受到儒學的影響,
與元代天文學家王恂、郭守敬既講歷數又講歷理一樣,王錫闡也說:
天學一家,有理而后有數,有數而后有法。然惟創法之人,必通乎數之變,而窮乎理之奧,至于法成數具,而理蘊于中。[ ]
古人立一法,必有一理,詳于法而不著其理。理具法中,好學深思者自能力索而得之也。[ ]
因此,他反對將歷理和歷數二者分割開來的做法。他說:
至宋而歷分兩途,有儒家之歷,有歷家之歷。儒者不知歷數,而援虛理以立說,術士不知歷理,而為定法以驗天。天經地緯躔離違合之原,概未有得也。[ ]
張衡從小就愛想問題，對周圍的事物總喜歡尋根究底，直到把問題弄個水落石出才罷休。
一個夏天的晚上，張衡和爺爺、奶奶在院子里乘涼。他坐在一張竹床上，仰著頭，癡癡地看著天空。
爺爺問：“你在干嗎？”
張衡對爺爺說：“我在數星星呀！可是我數的時間久了，有的星星位置移動了，原來在天空中間的，現在卻跑到西邊去了。有的星星剛才還在的，過了一會兒就不見了。難道它們會走路嗎？”
爺爺說道：“星星確實是會移動的。你要認識星星，先要看北斗星。你看那邊比較明亮的七顆星，它們連在一起，很容易找到。”
“噢！我找到了！”小張衡興奮地叫道，“那么，它是怎樣移動的呢？”
爺爺想了想，說：“大約到半夜，它就移到地平線上；到天快亮的時候，北斗星就翻了一個身，倒掛在天空。”
這天晚上，張衡一直睡不著，多次起來看北斗星。夜深人靜，當他看到那閃爍而明亮的北斗星果然倒掛著，他高興極了！他想：“北斗星會這樣轉來轉去，是什么原因呢？”天一亮，他便去問爺爺，誰知爺爺也講不清楚。
后來，張衡長大了。為了探索自然界的奧秘，年輕的張衡常常一個人關在書房里思考、研究，還常常站在天文臺上觀察日月星辰。他想，如果能制造出一種儀器，能夠上觀天，下察地，預報自然界將要發生的情況，揭穿那些荒誕的迷信鬼話，該多么好啊！
于是，張衡把從典籍中看到的材料進行分析研究，開始了試制“觀天察地”儀器的工作。他把研究的心得寫成了一本書――《靈憲》。
中國春節老人的“家”
星座苑（落下閎故居）
解說參考資料
游春節老人故里，
品千年歷史文化；
給春節老人拜年，
保一年四季平安！
大門，落下閎故居星座苑匾下
閬中鐘靈毓秀，名人輩出，宛如天空中閃耀的群星。西漢天文歷算學家落下閎，無疑是其中最為燦爛的星座。
落下閎故居具置史籍無明確記載。閬中有一條管星街，是紀念三國著名天文學家周群祖孫家居住于此而得名的。民間傳說周群的父親周舒，選擇鄰近落下閎住處不遠的地方修院建樓、觀天望候。就在管星街西側50米處的馬王廟街14號，便是落下閎生活或工作過的地方——“星座苑”，一個放射著星座光輝的民居古院。
院壩中
請看堂屋兩邊的對聯：
歷定太初，測推寰宇光萬世；
情居故土，迪啟人文燦群星。
上聯說落下閎測算天文、制定太初歷的功業光耀萬世；下聯說他對故鄉特別有感情，辭官回到這里，啟迪影響后人，使閬中成了人文薈萃之地。
背后還有一副：
科學巨匠名垂千古；
春節老人福遺萬家。
落下閎是名揚世界的科學家，也是百姓愛戴的春節老人，他的貢獻使千家萬戶世代受益。
堂屋（主展館）
這一尊落下閎坐像，左手拿著28宿矩度盤，右手將寫著太初歷的竹簡放在雙膝之上，莊重睿(ruì)智，神采奕奕，充分展現了一位古代老年科學家博大的氣度和超人的風采。這尊坐像與錦屏山觀星樓前中年落下閎的站像，都是國內外享有盛譽的閬中籍著名雕塑家伍明萬教授的力作。
落下閎簡介板前
落下閎大約生活在公元前156－公元前87年，姓落下，名閎，字長公。西漢巴郡閬中（今四川閬中市）人。他是世界級杰出天文學家、歷算學家。
漢武帝元封年間（公元前110－前104），經同鄉、太常令譙(qiáo)隆和太史令司馬遷推薦，他赴京城長安參加改制歷法。他與鄧平等合作創制的新歷，優于同時提出的其他17種，被漢武帝采用，于元封七年（前104）頒行，改年號為“太初元年”，新歷因稱“太初歷”。這是我國第一部有完整文字記載的歷法。
他在天文學、數學、農學等方面有一系列開創性的貢獻，已為世界學術界公認。他的成就是我國古代科技史上的一座豐碑，影響中國乃至東方科技和農事、民俗兩千多年，也使家鄉閬中成為科技人文之鄉。
人們盛贊他的功業“炳曜千秋”，（指匾）這是宋代大書法家米芾書寫的金字大匾。
太空星表板
2004年9月16日，經國際天文學聯合會小天體提名委員會批準，中國科學院國家天文臺已將其發現的國際永久編號為16757的小行星命名為“落下閎星”。在北京召開的命名大會上，國家天文臺領導代表國際天文學組織給落下閎家鄉閬中市人民政府頒發了命名證書和《落下閎星運行圖》。
木刻書法
這兩幅古色古香的木刻書法熱情歌頌了落下閎的功績。
右邊一幅頌揚他在天文歷法方面的貢獻：宇宙茫茫無字書，碧空星斗幻龍魚。窮推大衍(yǎn)渾天術，歷法新頒定太初。（自貢楊啟宇撰，閬中劉先湜書）
左邊一幅表達了百姓對他制歷融入節氣、確定歲首的熱情謳歌：歷循節序馭(yù)時空，農事人居瑞氣融。正月從茲為歲首，迎春接福頌長公。（閬州流澄撰書）
卓越貢獻（館一）
這里概括介紹了落下閎的卓越貢獻——
一、主創《太初歷》。是我國歷史上第一部有文字記載的歷法。
二、他是“渾天說”的代表人物。他首創的渾儀，在中國用了二千多年。比歐洲早1600多年。
三、發明“通其率”算法。其數學原理和方法，合于近代“連分數”的原理。
四、他將24節氣納入歷法體系，改革閏法。這種置閏法一直沿用到1700年后的清代才進行了部分調整和修改。
中文名：伽利略?伽利雷
外文名：記中文名即可
國 籍：意大利
出生地：意大利西海岸比薩城
主要牛跡：
×為牛頓理論體系的建立奠定基礎
×伽利略望遠鏡觀測天文學
×論證日心說
職 業：天文學家、物理學家、數學家
總的來說……
伽利略?伽利雷出生在意大利西海岸比薩城一個破落的貴族之家，他從小便對任何事物充滿好奇心，不僅如此，他還是位典型的“閑不住”，不是畫畫就是彈琴，還經常自創些機動玩具供弟弟妹妹玩耍。
17歲的伽利略進入了著名的比薩大學，當了醫科學生，并且名聲大噪。但是他出名的原因是酷愛思考和總愛提讓教授抓破腦袋也難以回答的怪問題，所以他其實是個很不招人喜歡的“壞學生”。不過，伽利略的興趣并不在醫學上，他孜孜不倦地學習數學、物理學等自然科學，并且愛以懷疑的眼光看待那些自古以來被人們奉為經典的學說。
25歲的他奇跡般地成為了比薩大學的數學教授。他在拜讀了布魯諾和哥白尼的著作之后，對天文學產生了深厚的興趣。（不得不說，有時候在興趣方面還是“博愛”些比較好）
也許你知道的歷史
要知道，伽利略生活的時代，正是歐洲歷史上著名的文藝復興時代，而意大利又是文藝復興的發源地。當時，意大利的許多大城市，如佛羅倫薩、熱那亞和威尼斯發展成東西方貿易的中心，建起了商號、手工作坊和最早的銀行，出現了資本主義生產關系的萌芽，加上貿易往來的發達，印刷術的發明，新思想的傳播比以往任何時候都更加迅速。于是，人們對千百年來束縛思想的宗教神學和傳統教條開始產生了動搖。
伽利略的發現
平常的生活總是能給伽利略帶來研究課題，當然這些發現暫時還和天文學沒有什么關系―是物理方面的發現。比如他進行的“吊燈摸脈搏”實驗，具體操作如下：
你需要
一個在天花板晃來晃去的吊燈
一個正常人的手腕（如果你自認正常，可以自薦）
長期注視一點的眼力
你要做的
看吊燈像鐘擺一樣晃動，并觀察其劃出的看不見的圓弧
觸電狀表情，目不轉睛盯著吊燈，并同時按住左腕的脈搏處
根據脈搏跳動的次數來計算吊燈的擺動頻率和時間
結果
不管鐘擺多大，每次擺動所用的時間是一樣的
成就
用數學定理的形式測試了這一現象，這是人類第一次用數學來描述物體的運動。根據這個發現，荷蘭科學家建造了世界上第一個鐘擺式大鐘――靠鐘擺的有規律擺動來確定時間的鐘。
做一個選擇題
伽利略的物理發現其實也并不高深，如果你準備好了以下設備，你也可以進行一次貌似難以理解的物理實驗，先來做個選擇題吧，答案自找。
暴暴警告！
此類實驗適合在空曠的桌上實施。如果此時你在用餐，請別把餐碟當皮球使用，否則后果不在暴暴預計范圍內。
實驗必備
一個皮球（自備）
一張桌子（自備）
實驗步驟
沿著桌邊滾動皮球，球會從桌子的一頭掉下來，當它瀕臨桌子邊緣時球會怎樣行駛？
A.沿著一條曲線滑落
B.在球沿一直線落下來之前，它會在空中繼續往前跑幾厘米
C.球會沿一條直線垂直落下
答案：
A.伽利略的發現有助于槍炮手將他們的大炮更精準地打向敵方……就這一點來說，他們應該感謝伽利略。
厄運……
1609年，伽利略成功轉型，由一名物理學家華麗轉身后成為一名天文學家。他聽說有個眼鏡商人用一種鏡片能看見遠處肉眼看不見的東西，這正是他所需要的“千里眼”。于是經過他的妙手，伽利略自制了一臺望遠鏡。
伽利略不斷改進設備，把鏡片的放大率提高到了30倍以上，能把實物放大1000倍。現在，他猶如擁有一臺真正的“千里眼”，可以窺探宇宙的秘密了。
每當星光燦爛、皓月當空的夜晚，伽利略總是支起他的望遠鏡瞄向深邃未知的蒼穹，日復一日，年復一年……
伽利略用這臺望遠鏡發現了木星的4顆衛星和月球上的山脈。這些發現再次了前人的錯誤理論―月球并不像前人所認為的那樣是個光滑的天體，月亮和我們生存的地球一樣，有高峻的山峰，也有低凹的洼地，而且月亮本身并不能發光，它的光芒是通過太陽得來的。最重要的是，他發現金星是作為行星圍繞太陽轉的。
一個又一個振奮人心的發現，促使伽利略動筆寫一本最新的天文學方面的書，他要向全世界宣告他的研究發現……就在1610年3月，伽利略的著作《星際使者》在威尼斯出版，立即在歐洲引起轟動。
但是，他沒有想到，望遠鏡揭開的宇宙秘密大大觸怒了很多人，向全世界宣告你的成功這是一個巨大的錯誤，至少在那個年代……
致命審判
伽利略在任何事情上都干得很漂亮，所以他頭上頂著無數的光環。一位有修養的藝術家，一位聰穎的手工勞動者，一位輝煌的科學家……當然在遭到他人迫害的方面也不遜色。他被帶到了宗教審判席上，罪名是異端邪說，等待他的是火刑……
接著，當他穿著懺悔者的白色衣衫在法官面前下跪時，他不得不供認地球不是繞著太陽轉。他說：我發誓，我再也不發表我的任何謬論和邪說……
[關鍵詞]古希臘 科學技術 發展
[中圖分類號]I3/7 [文獻標識碼]A [文章編號]1009-5349（2013）10-0084-02
一、概述
古代希臘歷史向我們展示出一個引人注目的特色，有時它也被稱為“希臘奇跡”，就在近東文明西面的愛琴海沿岸，那些講希臘語的居民創造了這種獨特的文明。①希臘位于歐洲南部的希臘半島和附近的一些島嶼，其地理位置容易接近古代河流文明，渡海向南經過克里特島可以到達埃及，向東從小亞細亞半島可以到達巴比倫等國。古希臘從公元前8-前6世紀相繼建立起一系列奴隸制城邦，隨后奴隸制在古希臘有了長足的發展。古希臘人在吸收了古埃及、古巴比倫的科學技術的基礎上創造了古代輝煌的文明，成為當時歐洲的文化中心，也是近代科學技術的主要發源地。
二、古希臘的科學發展
（一）古希臘的自然哲學
古希臘人把自然界作為一個整體來研究，那時自然科學都包括在哲學里，稱為自然哲學，這既是希臘人對自然界的哲學思考，又是早期自然科學的一種特殊形態。這時的哲學家同時也是自然科學家。小亞細亞西岸中部的愛奧尼亞地區是古希臘自然哲學的發源地，在這里，形成了古希臘自然哲學的不同流派。西方歷史上第一個自然哲學家泰勒斯，誕生于地中海東岸愛奧尼亞地區的希臘殖民城邦米利都。他既是第一個哲學家也是第一個科學家，是西方科學——哲學的開創者。他的學生阿那克西曼德和阿那克西曼德的學生阿那克西米尼也是米利都人，他們形成了西方哲學史上第一個哲學學派——米利都學派。米利都學派的共同特點是他們把世界的本原歸結為某些具體的物質形態，認為宇宙萬物是由某種基本的東西演化而來。米利都學派的思想活躍又顯示出早期希臘科學探索的另一個特點：科學的興起是理性爭辯的結果。總之，米利都哲學家之間爭論不休，他們運用理性、邏輯和觀察來駁斥別人的思想，強化自己的主張。
早期希臘人的自然知識的多元化和抽象化特征，由另一個前蘇格拉底學派——畢達哥拉斯學派——發揮的淋漓盡致。畢達哥拉斯學派因把數學引入自然哲學而享有盛譽。畢達哥拉斯學派的主要代表人物是畢達哥拉斯和菲羅勞斯，畢達哥拉斯認為數才是萬物的本原，并企圖用數學關系來解釋自然現象。畢達哥拉斯學派的成員把數學提升到抽象化和理論化的高度；他們熱衷于以數的概念為核心來建構他們的自然觀。正是以這種方式，數就成為探尋世界物質材料那個米利都問題的回答。畢達哥拉斯學派既提出了地球概念，也提出了天球概念，這種地球——天球的兩球宇宙論模式為希臘天文學奠定了基礎。在天球轉動的基礎上，希臘天文學家運用幾何學方法構造和觀測相符合的宇宙模型；在宇宙模型基礎上，又進一步促進觀測的發展，使希臘數理天文學達到了世界古代科學的頂峰。
米利都學派和畢達哥拉斯學派及他們的后繼者代表了兩種不同的傳統，這表明前蘇格拉底時期的哲學沒有一種基于共識的統一，而是分散為一些不同的思想派別。因此，這里至少還應該簡單地提到另外兩個主要的前蘇格拉底自然哲學學派，即原子論者和被稱為變化學派的哲學家。原子論者以米利都的留基伯和阿布德拉的德謨克利特為代表，他們以自己的方式回應了早在一個世紀以前就提出的那個米利都挑戰。他們把世界想象為由原子組成，而原子是物質最小的、不可再分的粒子。這些理論家假定，原子在虛空中所取形狀、位置、運動和排列的不同是我們看到周圍物體顯示出差異的根本原因。古代原子論者要面對一個大難題：假如不承認無不受其影響的某種大因故，混亂的原子無論如何也形成不了自然界中的任何一種有序的或者恒定的模式。為此原子論哲學得到了無神論的名聲。原子論是古希臘自然哲學中最重要、最高的成果之一，雖然它還只是建立在直觀經驗的基礎上的哲理思辨和天才猜測的結果，但它在思想上和方法上對后人產生了重大影響。
（二）古希臘的天文學
在了解和學習古埃及、古巴比倫人天文學知識的基礎上，古希臘人在天文學方面表現出獨特的創見。他們是以更清醒的態度來看待迷人的宇宙，并以更大的熱情來探索天體運動規律。據說泰勒斯能夠預言日食，還發現了北極星，腓尼基人就是根據他的發現在海上航行的。阿那克薩哥拉設想月亮上有山，月光是日光的反射，用月影蓋著地球的設想解釋日食，用地影蓋著月亮的設想來解釋月食。畢達哥拉斯學派則設想地球、天體和整個宇宙都是球形，而天體的運動也都是均勻的圓周運動，因為圓是最完善的幾何圖形。這個思想一直主宰著天文學，甚至還對后來的哥白尼產生了重要影響。在柏拉圖之前，希臘沒有大家都贊同的宇宙學和天文學理論。柏拉圖創辦的學校里的學生歐多克索根據對天體的觀察，建立了一個同心球宇宙幾何模型，他是第一個把幾何學和天文學結合起來的人。他的宇宙模型是以地球為中心，日月及五大行星級恒星分別附在同心球殼層上圍繞地球勻速旋轉。行星的運動由四個大小不等的同心球的復合運動所致，而整個宇宙中的同心球一共有27個。
希臘化時期亞歷山大城有一個著名的天文學家阿里斯塔克在兩千多年前就提出過日心說，他認為太陽和恒星是不動的，地球和行星以太陽為中心，沿圓周軌道運動，地球每天繞自己的軸自轉一周，每年沿圓周軌道繞日一周。他在《輪日月大小和距離》一文中，應運幾何學方法，首次測量和計算了太陽、月亮、地球的直徑比例和相對距離，已經認識到太陽比地球大得多。他的太陽中心說走在了時代的前面，在當時有一定的影響，但并沒有得到一般人的廣泛認同。
（三）古希臘的物理學和數學
希臘數學的發展歷史可以分為三個時期。第一期從伊奧尼亞學派到柏拉圖學派為止，約為公元前七世紀中葉到公元前三世紀；第二期是亞歷山大前期，從歐幾里得起到公元前146年，希臘陷于羅馬為止；第三期是亞歷山大后期，是羅馬人統治下的時期，結束于641年亞歷山大被阿拉伯人占領。亞里士多德是古希臘偉大的思想家、百科全書式的學者，是古代科學思想的主要代表。如果說柏拉圖是一位綜合型的學者，那亞里士多德就是一位分科型的學者。他總結了前人已經取得的成就，創造性的提出了自己的理論，在幾乎每一個學術領域，亞里士多德都留下了自己的著作。他是形式邏輯的創始人，是第一個專門而又系統地研究思維和它的規律的人。亞里士多德是第一個全面認真研究物理現象的人，他寫了世界上最早的物理學專著《物理學》，他反對原子論，不承認有虛空的存在；他認為物體只有在外力推動下才運動，外力停止，運動也就停止。
阿基米德是“古代世界第一位也是最偉大的近代型物理學家”，是科學史上最早把觀察、實驗同數學方法相結合的杰出代表。他的力學著作有《論浮力》《論平板的平衡》《論杠桿》《論重心》等。他發現的杠桿原理和浮力定律是古代力學中最偉大的的定律，也是今天機械設計和船舶設計計算時最基本的定律之一。阿基米德與雅典時期的科學家有顯著不同，他非常重視實驗，親自動手制作各種儀器和機械；他不是力圖提出一個完整的宇宙模型，而是著重在解決某些具有實際價值的問題；他首先把科學和生產、戰爭結合起來，所有這些對后來文藝復興時期的達·芬奇和伽利略等人都產生了重要影響。
注釋：
①世界科學技術通史.上海世紀出版集團，2007年版，第75頁.
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