名人故事:張衡製造地動儀的故事

名人故事:張衡製造地動儀的故事

  中國的歷史上,除了文人雅士、帝王將相,也有很多的科學家,張衡就是其中很著名的一個。下文是為大家精選的名人故事:張衡製造地動儀的故事,歡迎大家閱讀欣賞。

  名人故事:張衡製造地動儀的故事

  中國的歷史上,除了文人雅士、帝王將相,也有很多的科學家,張衡就是其中很著名的一個。張衡一生做了很多的事情,但是,他最有名的發明就是“地動儀”了。那個時期,經常發生地震。有時候一年好幾次。發生一次大地震,就會給老百姓和國家帶來很多的傷害。

  當時的皇上和老百姓都把地震看作是不吉利的徵兆,認為是鬼神造成的。張衡卻不信神邪,他對記錄下來的地震現象經過細心的考察和試驗,發明了一個能測出地震的儀器,叫做“地動儀”。

  地動儀是用青銅製造的,形狀像一個酒罈,四圍鑄著八條龍,龍頭伸向八個方向。每條龍的嘴裡含著一顆小銅球,龍頭下面,蹲了一隻張著大嘴的蛤蟆。哪個方向發生了地震,朝著那個方向的龍嘴就會自動張開來,把銅球吐出。銅球掉在蛤蟆的嘴裡,發出響亮的聲音,就告訴人們那邊發生地震啦。

  公元138年2月的一天,地動儀正對著西方的龍嘴突然張開來,吐出了銅球,這是報告西部發生了地震呀。可是,那天洛陽一點地震的跡象也沒有,更沒有聽說附近有什麼發生了地震。於是,朝庭上下都議論紛紛,說張衡的地動儀是騙人的玩意兒。過了沒幾天,有人騎著快馬來向朝廷報告,離洛陽一千多里的金城、隴西一帶發生了大地震,連山都有崩塌下來的。大夥兒這才真正的信服了。

  張衡雖然後來在政治上並不順利,但是,他的這些科學發明和實驗在我國科學史上留下了光輝的業績。

  附:張衡主要的發明

  地動儀

  公元132年(陽嘉元年),張衡在太史令任上發明了最早的地動儀,稱為候風地動儀。據《後漢書·張衡傳》記載:地動儀用精銅鑄成,圓徑八尺,頂蓋突起,形如酒樽,用篆文山龜鳥獸的形象裝飾。中有大柱,傍行八道,安關閉發動之機。它有八個方位,每個方位上均有一條口含銅珠的龍,在每條龍的下方都有一隻蟾蜍與其對應。任何一方如有地震發生,該方向龍口所含銅珠即落人蟾蜍口中,由此便可測出發生地震的方向。經過試驗,與所設制,符合如神,自從有書籍記載以來,是沒有過的。曾經一龍機發,地不覺動,雒陽的學者都責怪不足信,幾天之後,送信人來了,果然在隴西地發生地震,眾人於是都服其神妙。自此之後,朝廷就令史官記載地動發生的地方。

  關於地動儀的結構,流行的有兩個版本:王振鐸模型,即“都柱”是一個類似倒置酒瓶狀的圓柱體,控制龍口的機關在“都柱”周圍。這一種模型已被基本否定。 另一種模型由地震局馮銳提出,即“都柱”是懸垂擺(見袁宏《後漢紀》),擺下方有一個小球,球位於“米”字形滑道交匯處(即《後漢書·張衡傳》中所說的“關”),地震時,“都柱”撥動小球,小球擊發控制龍口的機關,使龍口張開。另外,馮銳模型還把蟾蜍由面向樽體改為背向樽體並充當儀器的腳。該模型經模擬測試,結果與歷史記載吻合。

  世界上地震頻繁,但真正能用儀器來觀測地震,在國外,是19世紀以後的事。候風地動儀是世界上的地震儀之祖。雖然它的功能尚只限於測知震中的大概方位,但它卻超越了世界科技的發展約1800年。

  渾天儀

  張衡在西漢耿壽昌發明的渾天儀的基礎上,根據自己的渾天說,創制了一個比以前都精確、全面得多的“渾天儀”。

  漏水轉渾天儀是一種水運渾象。用一個直徑四尺多的銅球,球上刻有二十八宿、中外星官以及黃赤道、南北極、二十四節氣、恆顯圈、恆隱圈等,成一渾象,再用一套轉動機械,把渾象和漏壺結合起來。以漏壺流水控制渾象,使它與天球同步轉動,以顯示星空的週日視運動,如恆星的出沒和中天等。它還有一個附屬機構即瑞輪冥菜,是一種機械日曆,由傳動裝置和渾象相連,從每月初一起,每天生一葉片;月半後每天落一葉片。它所用的兩級漏壺是現今所知最早的關於兩級漏壺的記載。

  張衡在創作了渾天儀之後曾寫過一篇文章。此文全文已佚。只是在梁代劉昭注《後漢書·律曆志》時作了大段引述而使之傳世。劉昭注中把這段文字標題為《張衡渾儀》。稱之為“渾儀”可能是劉昭所作的一種簡化。在古代,儀器的定名並不嚴格。雖然後世將“渾儀”一詞規範為專指觀測儀器,但在隋、唐以前,“渾儀”也可用於表演儀器。

  瑞輪莢

  瑞輪莢是張衡別出心裁創造的自動日曆,它模仿神話中奇樹蓂莢的特徵,靠流水作用,從每月初一開始,一天出現一片葉子,到滿月出齊15片,然後每天再收起一片,到月末為止,迴圈開合。這個神話曲折地反映了堯帝時天文曆法的進步。張衡的機械裝置就是在這個神話的啟發下發明的。聽謂“隨月盈虛,依歷開落”,其作用就相當於現今鐘錶中的日期顯示。

  指南車

  張衡製造的指南車利用機械原理和齒輪的傳動作用,由一輛雙輪獨轅車組成。車箱內用一種能自動離合的齒輪系統,車箱外殼上層置一木刻仙人,無論車子朝哪個方向轉動,木人伸出的臂都指向南方。

  計裡鼓車

  張衡創造的計裡鼓車是用以計算里程的機械。據《古今注》記載:“記裡車,車為二層,皆有木人,行一里下層擊鼓,行十里上層擊鐲”。記裡鼓車與指南車製造方法相同,所利用的差速齒輪原理,早於西方1800多年。

  獨飛木雕

  張衡製作獨飛木雕,是模仿鳥類高空翱翔的滑翔翼型設計。

  地形圖

  張衡也研究過地理學,根據他研究和考察的心得,畫過一幅地形圖。唐張彥遠《歷代名畫記》卷三雲:“衡嘗作地形圖,至唐猶存。”

  擴充套件:張海迪名人故事

  1955年9月,張海迪出生在山東省文登縣的一個知識分子家庭裡,玲玲是她的小名。5歲之前,張海迪有一個幸福的童年,快樂而活潑,成天蹦蹦跳跳跑來跑去。

  可惜,蹦蹦跳跳的時光是那樣短暫。1960年一個明朗的早晨,玩具室裡剛上完一節“課”,她和小同伴們嘻笑著朝門外跑去,忽然跌倒了。從此,雙腿喪失了知覺,張海迪也喪失了關於腿的記憶,童年時許多生活場景,她都清晰記得,獨獨不知道腿是怎樣活動的,人走路時的感覺是怎樣的。

  得了什麼病,竟然這樣可怕?張海迪當年不知道自己患的是脊髓血管瘤,病情反覆發作,十分難治。5年中,她做了3次大手術,脊椎板被摘去6塊,最後高位截癱,這樣,原來天真活潑的張海迪,只能整天臥在床上。當年,醫生們一致認為,像這種高位截癱病人,一般很難活過27歲。

  看著夥伴們高高興興地揹著書包上學校,最後有一天張海迪按捺不住心中的渴望,對媽媽說:“媽媽,我要上學!”但是正因自己的生活不能自理,所有的學校都不接收。

  病情是無情的,每當病痛折磨她時,堅強的張海迪沒有流淚,疼得實在厲害時,為了分散注意力,她就猛揪自己的頭髮,打算用一種疼痛來代替另外一種疼痛,漸漸地,她揪下來的頭髮,都能編成一條辮子了!

  對張海迪來說,家是一所特殊的學校。在這個特殊的學校裡,聰明、好學的張海迪學拼音,學查字典,學一個又一個生字。她趴在床上,用胳膊支撐著身體,抄書,沒有人催問,沒有人檢查督促,沒有考試和考試中的競爭,全靠著自己。一本又一本小學課本學完了。但是很難哪,得走不少彎路,多耗費很多時刻。一道算術題,她做12遍,得出的竟是12個答案!她本來就不喜愛算術,得啦,丟開不學算了!但是不行,硬著頭皮也得學會它,第13次最後算對了,發奮是加倍的,但是成功的喜悅也是加倍的呀。於是,她的學習自覺性、學習樂趣與生活的意志,還有思維潛質,便隨著知識一齊增長起來了。

  1970年4月,張海迪跟著帶領知識青年下鄉的父親張坦夫、母親畢江嬌,坐著一輛大卡車,來到莘縣十八里鋪尚樓村,開始了農村生活。起初,張海迪感覺農村十分陌生,沒有電燈和自來水,生活也十分艱苦。但是,在那些淳樸的村民身上,張海迪很快感到了更真、更樸素的愛。她發現小學校沒有音樂教師,就主動到學校教唱歌,課餘還幫忙學生組織自學小組,給學生理發、釘釦子、補衣服。

  當看到當地群眾缺醫少藥帶來的痛苦,張海迪便萌生了學習醫術解除群眾病痛的念頭。她用自己的零用錢買來了醫學書籍、體溫表、聽診器、人體模型和藥物,發奮研讀了《針灸學》、《人體解剖學》、《內科學》、《實用兒科學》等書。為了認清內臟,她把小動物的心肺肝腎切開觀察,為了熟悉針灸穴位,她在自己身上畫上了紅紅藍藍的點兒,在自己的身上練針體會針感。

  “書上寫著怎樣樣進針,能夠在白菜疙瘩上、在蘿蔔上,在白菜疙瘩上進了幾天以後,就在自己身上(進針),我覺得醫生就是要這樣,首先要自己感覺,有人問我說,海迪是不是你的腿沒有知覺,你的胸以下沒有知覺,你在自己身上扎針不痛苦啊?我說恰恰相反,我最開始針灸的時候,是扎自己最疼的地方,比如向包括臉上的穴位,包括印堂穴,紮了以後是什麼樣的感覺,我要知道。”功夫不負有心人,她最後掌握了必須的醫術,能夠治療一些常見病和多發病,在十幾年中,為群眾治病達1萬多人次。“曾有醫生囑咐過我的父母,如果我要是得泌尿系感染、肺部感染,或者是褥瘡,我會正因感染而死去,我給別人當醫生,我也給自己當醫生,15歲在農村的`時候,我生了褥瘡,晚上點著小油燈,對著鏡子,我把自己身上潰爛的肉剪掉——因此,此刻最怕聽的就是剪刀的聲音。”

  當年,張海迪作為一名待業青年,也曾有過自卑感。“1年多的時刻裡,我四處報名,八方寫信,常常在招工單位的門口一待就是半天。我真想能為社會做點事,可就是沒有一個單位要我,在別人眼裡,我是一個廢人。”於是,當年,張海迪想到過自殺。

  1974年7月14日,張海迪趁父母出工,收拾好東西,寫好遺書,說自己不願做沸騰生活的旁觀者,然後一次性吃了30片冬眠靈,又給自己打了6支冬眠靈。在靜靜地躺在那兒等待離開這個世界的時候,張海迪忽然想到了尚樓村的鄉親們,真捨不得離開他們;又想到了保爾在海淀公園自殺的情景,他也絕望過,但最終還是戰勝了懦弱和病殘,成了生活的強者。想到這些,張海迪掙扎著爬起來。可藥物起作用了,爬不起來了,於是,她拼命地喊:“快來人啊,救救我,救活我吧!”

  經過五六天的搶救,張海迪最後甦醒過來。看到身邊的親人朋友、醫生護士,她慚愧極了,對大家說:“我錯了,從今以後我要勇敢地生活下去。死,也要在大笑中死去。”

  日後,曾有記者問張海迪:如果你能擁有第二次生命作為一個健全的人,你最大的願望是什麼?張海迪說:“假如我能再有一次生命,我會實現我最想做的一件事,就是當一個醫生,這也是我從小的一個夢想,我15歲時就自學醫術給鄉親們治病,但沒有機會真正穿上白大褂當一名白衣天使。”

  之後,她隨父母遷到縣城居住,一度沒有安排工作,她從保爾?柯察金和吳運鐸的事蹟中受到鼓舞,從高玉寶寫書的經歷中得到啟示,決定走文學創作的路子,用自己的筆去塑造完美的形象,去啟迪人們的心靈,她讀了許多中外名著,寫日記、讀小說、背詩歌、抄錄華章警句,還在讀書寫作之餘練素描、學寫生、臨摹名畫、學會了識簡譜和五線譜,並能用手風琴、琵琶、吉他等樂器彈奏歌曲。

  認準了目標,不管面前橫隔著多少艱難險阻,都要跨越過去,到達成功的彼岸,這便是張海迪的性格,有一次,一位老同志拿來一瓶進口藥,請她幫忙翻譯文字說明,看著這位同志失望地走了,張海迪便決心學習英語,掌握更多的知識,從此,她的牆上、桌上、燈上、鏡子上、乃至手上、胳膊上都寫上了英語單詞,還給自己規定每一天晚上不記10個單詞就不睡覺。家裡來了客人,只要會點英語的,都成了她的老師。經過七八個年頭的發奮,她不僅僅能夠閱讀英文版的報刊和文學作品,還翻譯了英國長篇小說《海邊診所》,當她把這部書的譯稿交給某出版社的總修改時,這位年過半百的老同志感動得流下了熱淚,並熱情地為該書寫了序言——《路,在一個癱瘓姑娘的腳下延伸》。

  當初,為了給張海迪治病,母親變賣了手錶、衣服等物品,還欠了一身的債,從無怨言,默默地盡著母親的神聖義務。儘管家裡窮,但父母總是盡最大發奮滿足她的要求。凡張海迪喜愛的書,不管花多少錢,跑多遠的路,父母總要想方設法給她買到。生日或節假日,書成了父母送給她的最佳禮物。

  在殘酷的命運挑戰面前,張海迪沒有沮喪和沉淪,她以頑強的毅力和恆心與疾病作鬥爭,經受了嚴峻的考驗。她雖然沒有機會走進校門,卻發憤學習,學完了小學、中學全部課程,自學了大學英語、日語、德語和世界語,還當過無線電修理工。之後還攻讀了大學本科和碩士研究生的課程。

  1981年,張海迪獲莘縣廣播局先進工作者稱號,這年12月《》首次報道了張海迪的事蹟;1982年,張海迪獲聊城地區“模範共青團員”和“三八紅旗手”稱號……

  這天,張海迪總在說,人就得有勇氣與生活中的不幸抗爭。人的一生總會有坎坷,就看你以怎樣的心態去對待——張海迪喜愛豪言壯語,正因她將自己的生活與座右銘式的豪言壯語融合在了一齊,構成了我們所看到的張海迪熱愛生命的一種精神力量。

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