第二十二章 數星星的孩子張衡(第4/6頁)

在水運渾天儀制作成功的第二年,張衡寫下了他一生裏最偉大的一部天文巨著《靈憲》,從研究《太玄經》到制作渾天儀,再到巨著《靈憲》的問世,從學習前人的理論到實踐,再到豐富和完善新理論,張衡經歷了一個科學家正常的研究過程,也更加明白地證明了中國古代科技的理論性。《靈憲》是中國天文渾天理論的集大成者,不僅系統地闡述了前人的天文思想,而且對於天體的演化過程和宇宙的概念,以及行星的運動速度方面都提出了自己獨到的觀點。特別重要的是,張衡在書中第一次提出了“宇宙”這一新的概念,並將宇宙和天地區分開來。他第一次提出了宇宙的無限性,這一思想不僅深刻地影響了後世的天文研究,更在中國思想史上引發了一場劇烈的地震,後世的樸素唯物主義學者將張衡的宇宙無限論應用於思想領域,提出了世界上最早的唯物主義思想。

《靈憲》的成就不僅僅於此,另一個重要的事實是,《靈憲》涉及了宇宙運動的方方面面,在天體的演化過程裏,張衡提出了“星雲”學說,即天體是由各種氣組成,在氣的分化中形成了天地。歐洲直到1700多年後,才由康德提出了類似的觀點。在行星運動的速度上,張衡探討了行星運行的速度規律,指出行星運行的速度與距離地球的遠近有關。《靈憲》同樣揭開了月食的產生和運動之謎,即“月,光生於日之所照;魄生於日之所蔽。當日則光盈,就日則光盡也。眾星被耀,因水轉光。當日之沖,光常不合者,蔽於地也,是謂虛。在星星微,月過則食”。他提出了月亮本身不發光,是靠太陽發光的正確理論。在星相和流星等問題上,《靈憲》也做出了非常系統的論述。在公元2世紀的世界,《靈憲》可被看做天文學的百科全書,而這部書與渾天儀一樣,也不僅僅代表著張衡一個人的科技成就與智慧思想,《靈憲》裏的許多觀點,在之前的一些關於渾天說的前人論著裏都有所涉及,張衡將其深化並加以系統地證明,這部書實際上是秦朝初期至東漢時代渾天學說的集大成者。也就是從這個時代開始,渾天說成為了統治中國天文近兩千年的學說,後世的天文學家都以其為天文理論的研究基礎。

公元132年,即漢順帝陽嘉元年,張衡完成了他在太史令任上的最後一件大事——發明地動儀,這也是他幾十年宦海沉浮生涯裏最光輝的一刻。根據《後漢書》的記載,張衡的這台機器:“驗之以事,合契若神。”地動儀又稱為候風地動儀,由青銅制成,形像一只圈足的酒尊,直徑有8尺;尊上有個隆起的合蓋;尊外附有8條龍,龍首朝著8個方向;龍口中含有一粒銅丸;地面上有8只昂首張口的蟾蜍,準備承接龍口中落下來的銅丸;尊中有一根高而細的銅柱,張衡稱之為都柱,都柱在接受到地震產生的地震波後就向波源方向傾倒。在都柱周圍構架了8條通道,使傾倒的都柱只能往一道中滑倒,倒到盡頭,都柱敲動一個像弩機裝置似的牙機,利用扛杆傳動,使龍首張開口,銅丸跌入蟾蜍口中,砰的一聲,人們聞聲檢丸,就可知道該方向發生了地震。地動儀誕生的初期,朝野上下普遍對其抱有懷疑的態度。這其實很容易理解,機器預測地震的發生,即使到了科技革命時代,也是歐洲在19世紀下半葉才完成的課題。據說地動儀問世的時候,清流們曾批判張衡“制妖物以媚主上”,宦官們也曾汙蔑張衡“行異術以惑人心”。科學,特別是在自然科學誕生的初期,都注定是要與一切傳統的勢力進行戰鬥。公元138年秋的隴西大地震,為張衡的地動儀徹底正名,從最後上報的地震實際發生時間到張衡地動儀觀測的確切時間看,其誤差不超過一個時辰。當然,地動儀對於地震的預測還處於一種極其原始的狀態,它只可以大體的感知地震發生的方位,無法定位地震發生的準確地點,但是在當時的生產力條件下,這的確是一個超越時代的發明,對比西方的科技成就,地動儀領先世界約1800年。

另一個事實也足夠說明地動儀的科技成就,清朝以後,地動儀的制作方式和運作原理幾近失傳。新中國成立後,地動儀的復原問題成為歷史學界的一件大事,在現代科技條件下,經過10多年的努力,才由王振鐸最終完成了地動儀從外形到內部運作原理的全部復原。我們從這個側面足可以了解中國古代機械制造和科技思想的成就。在特定的生產條件下,在沒有自動機械化的條件下,中國古代科學家把人力機械化的功能發揮到了極致,這種研究思想和方法也使封建時代的中國受益千年,如果在近代,這種研究方式能夠繼續下去,誰說工業革命不會發生在中國呢?