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第2节

中外科学家发明家丛书:张衡-第2节

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影响的根源。侯外庐先生曾在《中国思想通史》中指出:“杨雄所谓‘玄’ 

与老子的 ‘道’同样,从玄妙莫测上而言,是超感觉的范畴,但同时又都是 

规定着万物的发生、运动及其秩序的最高原动力。”《中国思想通史》根据 

对《太玄》中各篇内容的分析,认为“杨雄的世界观是由唯物主义因素和唯 

心主义因素所奇妙结合的二元论的体系”,更认为“杨雄的思想,一方面摄 

取《周易》和《老子》的理论,并杂以阴阳家的神秘主义(历数),而铸成 

其二元论的世界观”。 

     张衡在细心研读了《太玄》后,曾几次特地写信给好友崔瑗说:“以其 


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 (《太玄》)满泛,故时人不务此。”意思是说《太玄》内容太杂,所以当 

时的人不肯费功夫去钻研它;“披读《太玄》,知子云(杨雄)特极阴阳之 

数也,……非特传记之属,乃实与五经似。……竭已精思,以揆其义,更使 

人难论阴阳之事。”在张衡的晚期作品《思玄赋》中,张衡也说道:“仰先 

哲之玄训兮,虽弥高而弗违。”“结典芨而为■兮,殴儒墨以为禽;玩阴阳 

之变化兮,咏雅颂之徽音。”“回志■来从玄谋,获我所求夫所思。”从以 

上所引张衡的话中,我们可以看出,张衡在学术思想上企图融合儒、墨、道、 

阴阳各家的学说,一同归纳到所谓的“玄训”或“玄谋”里。由此可见,杨 

雄的哲学思想对张衡的影响是很深的。这种影响在张衡的重要天文学著作《灵 

宪》中也有明显的反映。 

     张衡通过钻研《太玄》,也接触到了我国古代历史上的唯物论和无神论。 

例如《太玄经·玄莹篇》里说:“夫作者贵其有循而体自然也,其所循也大, 

则其体也壮;其所循也小,则其体也瘠。……故不攫所有,不强所无。譬诸 

身,增则赘而割则亏。……其可损益欤?”关于这段话,《中国思想通史》 

中解说道:“是知在杨雄看来,唯有从客观世界出发,世界观才有根据,才 

可成为伟大的体系。”其次,“自然是独立于人类意识而存在的客观实在, 

一切的学说,只有契合于自然的本质,才能成为真理,如果出于主观的歪曲, 

即或 ‘攫’自然所本有,或‘强’自然所本无,而妄事增减,则非‘赘’即 

 ‘亏’,皆是错误。这两点在基本的精神上,都是唯物主义世界观的命题。” 

 《太玄》里的这种唯物主义因素,启发了张衡去探求自然真理。 

     本来,在 《太玄》里面就涉及好多有关天文、历法和算术方面的知识, 

这些都进一步启发了张衡研究自然科学的兴趣。杨雄在 《太玄》中所提出的 

难盖天八事,是对盖天说错误思想的彻底批评,在社会上有很大影响。张衡 

能够在后来成为两汉时代最重要的浑天家,杨雄对他的影响可能也起到了相 

当大的作用。这使得张衡逐渐由文学创作转到对哲学的深入研究,转向对宇 

宙现象的执着探索,而终于在天文历算等方面获得了巨大的成就。 

     除专心研读《太玄》,张衡对于墨家学术也极为重视。《墨子》书里保 

存有我国古代劳动人民关于自然科学知识的珍贵资料。对于转向研究自然科 

学的张衡,自然也就对《墨经》极感兴趣。我们曾引证张衡《思玄赋》:“结 

典芨而为■兮,殴儒墨以为禽”,正表明他对于儒学和墨学是同等看待的, 

要同样加以研究,多方面吸取养分,为他以后所从事的科学研究打下坚实的 

基础。在东汉中叶儒家经典盛行的情况下,张衡把儒墨并提,这显然是政治 

上的异议,学术上的争鸣,这在当时是极为罕见的。 

     张衡研究学问的态度是非常严肃认真的,对于大小问题,他都不轻易放 

过,一定要弄个明白才肯罢手,并且有恒心,有毅力。崔瑗曾称赞他研究学 

问的态度,象大江里的水一样,日夜奔流,片刻不停。这也是张衡能够在学 

术上获得巨大成功的重要原因之一。 


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                         四、天文学上的光辉成就 



     永初5年(公元111年),张衡34岁,他被安帝特征再度来到长安。这 

一年,安帝下令要全国各地的地方官保举有学问和通达政教的人。汉安帝平 

素常听人称道张衡精通天文、历法,于是特征他到京都,任命他为郎中。郎 

中是汉朝尚书台的低级官员,任务是“主作文书起草”。担任郎中,使张衡 

有机会阅读了许多平时难得见到的书籍。他利用官务余暇,进一步研究诸家 

学术,充实自己的知识,不断提高学术水平。 

     安帝元初元年(公元114年),张衡升任做尚书侍郎。由于学识渊博, 

次年(公元115年)又被调任做太史令。太史令是汉朝中央管理“天时、星、 

历”的主任官员。它所属官员,有太史丞、明堂丞、灵台丞各一人,太史待 

招和灵台待招各数十人,分掌历法、观测日月星辰、候望风雨气象、调理钟 

律等事务。太史令管理的项目虽然很多,但主要项目是天文。担任太史令一 

职为张衡进一步研究大文历算提供了更加方便的条件。 

     张衡担任太史令的时间先后达14年之久,在此期间,他精心地钻研天文 

学,坚持不懈地观察日月星辰,努力探索它们的运行。他把研究的成果写成 

了一本书——《灵宪》。 

      《灵宪》是我国第一部重要的天文学理论著作。在这部论述非常详尽明 

了的著作里,张衡科学地、全面地阐述了天地的生成、结构、日月星辰的本 

质和运动。下面主要从《灵宪》的科学内容入手,概括地介绍张衡天文学方 

面的几项伟大成就。 

     张衡认为天地的生成是按照事物本身的客观规律发展形成的。他将天地 

的生成分为三个阶段:第一阶段称作“溟■”,即早就存在的几何空间,“厥 

中惟灵,厥外惟无”,整个空间一片沉寂,什么物质都没有。但是,存在着 

宇宙万物变化发展的规律;有了这个基础,就能无中生有。这时首先产生的 

是各种不同的物质性的气,互相混合在一起,不断地运转,浑沌不分,此为 

第二阶段,称作“宠鸿”;又经过很长时间,这团元气清浊逐渐分开,天在 

外面形成了,地在里面定下了。天地构合精气,生育出万物来。此为第三阶 

段,称为“天元”。于是,在天上形成了各种天体,地上产生了万物。 

     张衡的天体演化思想在我国上古时代是具有代表性的,它在我国古代哲 

学界有广泛的影响。这种天体演化思想最早在《易·系辞》中就有记载:“易 

有太极,是生两仪,元气已分,天地设位,清浮升乎上,沉浊居乎下,阴阳 

以之而变化,寒暑用此而相推。“《老子》一书对一体演化也有一段简略的 

描述:“有物混成,先天地生,寂兮寥兮,独立不改,周行而不殆,可以为 

天下母。”《淮南子·天文训》中也有相似的阐述。张衡吸收了前人的先进 

思想,在《灵宪》中更系统地阐述了这种天体演化思想。这种思想在当时有 

重要的进步意义的。它从物质运动变化本身来说明宇宙的形成过程,这就否 

定了盘古开天辟地的无稽之谈,也是对天不变道亦不变的反动天命论的有力 


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批判。 

     张衡关于行星运动规律的认识也是十分卓越了。《灵宪》中说:“凡文 

耀丽乎天,其动者七,日月五星是也。周旋右回,天道者贵顺也。近天则迟, 

远天则速。行则屈,屈则留回,留回则逆,逆则迟,迫于天也”。张衡认为, 

各行星视运动的快慢不同,但有其共同规律可循。即视运动的快慢决定于该 

天体离开地球的远近。这是一个普遍的规律。当时,日月五星的恒星周期已 

经掌握得相当精密了,因此,张衡很清楚地知道日月五星与地球的距离各不 

相同,按顺序排列应为月、水、金、日、火、木、土。月亮为27天多运行一 

周,水星要近90天,太阳要一年,而运动最慢的土星则需要30年。由此可 

以推想,众恒星的相对位置并非不变,只是它们距离遥远,难以发现它们在 

移动而已。根据这一认识,张衡还将日月五星分为两类,运动快的称为月类, 

属于阴性,离地近;运动得慢的称为日类,属于阳性,离地远。由此可见, 

张衡当时对行星运动已有相当的科学认识,这在世界天文学发展史上应该是 

一项值得称道的重要发现。 

     张衡在《灵宪》中清楚地说明了月亮本身并不发光,而是反射太阳光。 

他说:“夫日譬犹火,月譬如水,火则外光,水则含景。故月光生于日之所 

照,魄生于日之所蔽,当日则光盈,就日则光尽也。”他形象地把太阳的和 

月亮比做火和水,火能发光,水能反光,并指出月光的产生是由于日光照射 

的缘故,有时看不见月光,是因为太阳光被遮住了。他这种见解在当时是十 

分新鲜和正确的。同时,张衡还进一步解释了日、月食发生的原因。他说: 

 “当日之冲,光常不合者,蔽于地也,是谓暗虚。在星则星微,遇月则食。” 

这段话的意思是:“望月”的时候,应该能看到满月,但是有时看不到,这 

是因为日光被地球遮住的缘故。他把地影遮住的暗处叫做“暗虚”,月亮经 

过“暗虚”便发生月食,精辟地阐述了月食的原理。至于“在星则星微”一 

句,说是星星碰上“暗虚”就隐而不见了。现在看来这种说法是不正确的, 

此为张衡的不足之处;对于日食的成因,张衡解释为当日月相合时,月在内, 

日在外,月挡住了太阳射向地球的光亮,所以就发生日食。我国古代对于日、 

月食发生规律的认识是很早的,《诗经·小雅》就有“彼月而食,则准其常” 

的记载。战国时的石申已经意识到日食与月亮有关;对于月食发生的周期在 

 《史记·天宫书》中首次提出,“凡百一十三月而复始。故月食,常也。” 

 《三统历》也算出了一百三十五月有二十三交的交食周期,从此,我国开始 

了预报日、月食的历史。但是,从理论上详细对日、月食发生的原理作出科 

学的解释,则始于张衡。 

     此外,张衡在《灵宪》中还算出了日、月的角直径,记录了在中原洛阳 

观察到的恒星2500颗。《灵宪》中说:“中外之官,常明者百有二十四,可 

名者三百二十,为星二千五百,而海人之占未存焉。”据现今天文学家统计, 

以肉眼能看到的六等星为止,总数约6000颗,而在同时间同一地方所能看到 

的星,也不过2500颗左右,可见张衡的观察是比较精确的。 


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     张衡在天文学上这种创见和发现,在今天看来,虽然并不稀奇,而且还 

有不科学之处,但在1800多年前科学水平还很低的情况下,张衡能有这样的 

见解,这就使我们不能不惊异他大胆的创见和卓越的智慧了。以张衡和世界 

各国同时代天文学家相比,他也是最杰出的一个。这是值得我们骄傲的。 



                             五、浑天仪的创制 



     我国是世界上天文学发达最早的国之一,我们的祖先经过对天象的长期 

观测和研究,到汉朝时,关于天体运动和宇宙结构,已经先后出现了几种不 

同的学说,其中有代表性的是盖天说、宣夜说和浑天说三个学派,它们的思 

想渊源有的可以追溯到春秋战国时代。 

     盖天说创立最早,成书于公元前一世纪的《周髀算经》便是这一学派的 

代表作。其中论述道:天与地是平行的。天象盖笠,地象棋盘。天在上,地 

在下,日月星辰都附在天盖上。盖不停地运动,因而日月星辰也在转动,从 

而把地球的自转说成是天盖的转动。用盖天说来解释天的视运动,已被越来 

越多的天文观测事实所否定。只是由于古人活动范围狭小,科学水平低,所 

以一般人较易接受这种直观的盖天说,以至于在西汉仍然流行。 

     浑天说是西汉中期新兴的一种学说。浑天说认为天是浑圆的,日月星辰 

会转入地下。这种学说把天比作蛋壳,地比作蛋黄,地包含在天内,日月星 


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