张衡怎样发明浑天仪？浑天仪怎么用来来观察天象？看完佩服！

张衡（78年—139年），字平子。南阳西鄂（今河南南阳市石桥镇）人 ，南阳五圣之一，与司马相如、扬雄、班固并称汉赋四大家，同时他是中国东汉时期伟大的天文学家、数学家、发明家、地理学家、文学家，在东汉历任郎中、太史令、侍中、河间相等职。张衡不但是浑天论的完成者，而且还根据此种理论和实际天象观测知识，于公元117年在洛阳研制成功了观察天象的新型仪器—浑天仪。这是世界上第一台用水力推动的大型天文仪器。浑天仪的发明，是张衡对我国古代天文做出的巨大贡献，为我国古代天文学的发展具有十分重要的意义。

当时张衡观测天象的地方叫灵台，坐落在洛阳平昌门南，灵台也就是当时的天文台。这里的总管是灵台丞，属太史令管辖，上面有候气的、候风的、候日的、候星的等40多人，机构庞大，分工细密，各司其职，相当于今天的气象部门。张衡正是利用这一有利条件，潜心研究，细于琢磨，经过了无数次的观察、测验、反复验证，于公元16年（东汉安帝元初三年）首先制作出一个浑天仪的模型叫小浑。

从《浑天仪图注》记载可以看出小浑是一个较浑天仪小些的木质圆球，相似于今天的地球仪，在圆球上先画出一大圆为赤道，再画一个与之成24度交角的大圆为黄道，在黄赤道上均分成365又14刻度，两者的起始都在冬至点。在赤道北极及其相冲处（即南极），各用针穿一孔，作为圆球旋转轴的两端。取一长条竹度，在其两头的中央各穿一孔，令这两孔之间的距离与圆球半个大圆弧的长度相等，将竹篾的两孔与南北两极相重合，竹篾则纵贯圆球，这时竹篾两孔间的连线必与圆球相切合，这是因为从北极到南极针孔中心间也正好等于182又58度，即半个大圆弧。沿中分线把竹篾削去一半，必须使中分线正好是竹篾两端孔中心的连线。从冬至点起，令竹篾的中分线沿赤道每隔一度移动一次，每一次均读出它与黄道相交的度值，就可以得知赤道每增一度时，黄道度或少或多于一度的数值。这多少之数即为黄赤道进退数。赤道度增率大于黄道度增率时，为多，为进数;相反，为少，为退数。这是我国古代量度黄赤道进退数具体方法的最早、最详尽的记载。

小的浑天仪模型制成后，作为试验，试验准确了，然后再用铜来铸成正式仪器。在张衡谨慎、细心操作下，耗费了许多心血，经过了一年多的努力，这个仪器终于制造成功了。因为这个仪器是根据浑天理论来制造的，所以张衡就把那个用竹篾编成的模型叫做“小浑”，铜铸的就定名叫做“浑天仪”。

张衡制造的浑天仪是依据浑天原理而制成，其形状是个球形的东西，相当于现在的天球仪。浑天仪分为内外几层，每层都可以转动，中间有个铁轴贯穿球心，轴的方向就是地球自转的方向，轴和球体的接触有两个交点，即天球上的北极和南极。球的一半隐没在地平圈的下面，另一半显露在地平圈上面。在球的表面排列有二十八宿和其他恒星，球面上还有黄道圈和赤道圈，二者成24度夹角，分列有二十四节气。从冬至点起（古代以冬至作为一年的开始），把圆分成365又14度，每度又细分成四个小格。球体外面有两个圆圈，一个是地平圈，一个是子年圈，外圈圆周长为一丈四尺六寸一分。天轴支架在子午圈上，和地平斜交成36度，就是说北极高出地平36度。这是洛阳地区的北极仰角，也是洛阳地区的地理纬度。这架仪器的构造，几乎囊括了当时所有最新的天文学知识，是当时最先进的仪器，代表了古代天文研究的领先水平。

为了使浑天仪能够按照时刻自己转动，张衡又设计了一组滴漏壶。滴漏壶是古代测知时刻的仪器，它用一个特制盛水的器皿，下面开个小孔，水一滴一滴流到刻有时刻记号的壶里，人们只要看到壶里水的深浅就可以知道是什么时刻。当时没有发明钟表我们的祖先就用它来测定时刻。张衡运用这个原理，设计了一组滴漏，巧妙地应用两个壶和浑天仪配合起来，利用壶中滴出来的水的力量来推动齿轮，齿轮再带动浑天仪运转，通过恰当地选择齿轮个数，巧妙地使浑天仪一昼夜转动一周，把天象变化形象地演示出来，人们就可以从浑天仪上面观察到日月星辰运行的现象，可以很具体的看到天体的运动变化规律。

张衡制成青铜浑天仪后，把它安装在一间密室里，用流水的力量使它转动，然后，让一个管理人关闭在室内，高声向站在观象台上的观察者报告说浑仪上哪一颗星正在升起，哪一颗星正在达到天顶，哪一颗正在落下去，根据观察得来的数据显示，一切都准确地同天象相符，十分准确。所以，浑天仪的发明，也很好的体现了我国劳动人民的智慧，以及我们古人对于天空、宇宙的无限向往和积极的追求探索！在那样的历史条件下，能够有如此的先进发明，这对古代的生产力提高也作出了积极的贡献。十分敬佩我们的老祖先。

张衡为中国天文学、机械技术、地震学的发展作出了杰出的贡献，发明了浑天仪、地动仪，是东汉中期浑天说的代表人物之一。被后人誉为“木圣” （科圣），由于他的贡献突出，联合国天文组织将月球背面的一个环形山命名为“张衡环形山”，太阳系中的1802号小行星命名为“张衡星”。后人为纪念张衡，在南阳修建了张衡博物馆。