奇技伟艺　令人景仰——纪念张衡诞生一千九百周年 [复制链接]

第3版()
专栏：

奇技伟艺　令人景仰
——纪念张衡诞生一千九百周年
中国科学院自然科学史研究所　席泽宗
在中华民族的文明史上，有许多伟大的科学家。他们的卓越成就，在人类认识自然、改造自然的历史上，闪耀着灿烂的光辉。东汉时候的张衡，就是其中的一个。
张衡字平子（公元七八至一三九年），河南省南阳县石桥镇人。他一生孜孜不倦地学习，刻苦钻研科学技术，注重实践，富于幻想，勇于创新，敢于斗争。张衡制作的水运浑象和候风地动仪，在当时世界上遥居首位。他留下了科学、哲学、文学方面的著作三十二篇，其中《灵宪》、《浑天仪图注》可称得上是浑天学说的经典著作，《思玄赋》是一篇难得的人类到星际旅行的畅想曲，《二京赋》在汉代文学史上占有重要地位，《黄帝飞鸟历》、《算网论》可能是有关制图学方面的著作，可惜已经失传。张衡由于在许多学科领域做出了杰出贡献，至今受着人们的景仰和怀念。
一九五六年南阳县人民政府重修了他的墓，墓碑上刻着已故中国科学院院长郭沫若同志的题词：
“如此全面发展之人物，在世界史中亦所罕见。
“万祀千龄，令人景仰。”
解放后，我国出版了好几种介绍张衡生平的书籍，报刊上也发表过许多文章。一九五三年和五五年先后发行了印有张衡头像和地动仪的纪念邮票。一九六○年美国普林斯顿大学翻译出版了张衡的《二京赋》；一九六八年国外出版了一本《恒星物理》，说“他在人类文化早期发展的时候，就有了在实验科学上的伟大发现，实为不可思议的奇迹！”一九七○年国际上用张衡的名字命名月球背面的一个环形山。一九七七年太阳系中一个编号为一八○二的小行星，又用他的名字命名。
今年是张衡诞辰一千九百周年。从治学态度和治学方法等方面，回顾一下他的事迹，对于我们赶超世界科技先进水平，将是一个历史的借鉴。
“约己博艺，无坚不钻”
张衡从小爱好学习，据他的朋友崔瑗讲，张衡读起书来，就好象河里的水一样，日夜奔流，片刻不停。但是张衡并不受书本知识的束缚，曾指出《史记》、《汉书》中十几条错误；并且大胆提出，西汉末年扬雄的《太玄经》可以和先秦时期的五部儒家经典（诗、书、易、礼、春秋）并列，这是何等的勇敢！
按照东汉选拔统治人材的制度，根据张衡的出身和治学水平，年轻的张衡，可以得到一官半职。但是张衡却认为“不患位之不尊，而患德之不崇；不耻禄之不伙，而耻知之不博”（《后汉书》）。十七岁那年，他离开家乡，到西汉故都长安及其附近地区，考察历史故迹，调查民情风俗和社会经济情况。后来，又到首都洛阳，参观太学和求师访友，结识了不少有名的学问家，如著名的经学家马融，《潜夫论》的作者王符，懂得天文历算的崔瑗。尤其崔瑗，对张衡后来的兴趣和爱好，有很大的影响。
公元一○○年，张衡回到南阳以后，一方面帮助南阳太守鲍德处理文书事务，一方面把在长安和洛阳收集的材料，写成《西京赋》和《东京赋》，合称《二京赋》，一直流传到今天。从此，汉赋由专门歌功颂德的形式，变为对封建统治某些方面进行暴露和讽谏的工具。《二京赋》只有五、六千字，从深入生活、搜集材料，参阅文献，到最后定稿，却用了十年时间，可见张衡的写作态度是多么严谨。
在科学研究方面，张衡更是抱着“约己博艺，无坚不钻”的决心，脚踏实地地进行工作，不为外界的热嘲冷讽所动摇。他有一句名言：“子忧朱泙曼之无所用，吾恨轮扁之无所教也。”（《后汉书》）就是说，你们担心我象朱泙曼学屠龙技术一样，三年技成而无所用；我却只怕轮扁做车轮的高超技术学不到手。（朱泙曼和轮扁的故事，出自《庄子》）。因此对技术要精益求精，“虽才高于世，而无骄尚之情”（《后汉书》），“捷径邪至，我不忍以投步”。（《后汉书》）对于那些投机取巧，搞邪门歪道的人，张衡是十分鄙视的。
轻视神学，倡导科学
公元一○八年鲍德调离南阳后，张衡去职留在家乡，用了三年时间钻研哲学、数学、天文，积累了不少知识，声誉大振。公元一一一年，他再次来到京城。从此以后，张衡两次担任太史令的职务，在科学上取得卓越的成就。
在汉代，太史令的职责首先是替皇家的婚丧嫁娶和朝廷的各种典礼，选择“吉日良辰”，其次是为国事占卜吉凶。为了做这两件事，就要观测天象，推算历法和记录全国各地报来的各种奇异自然现象。列宁说：“科学思维的萌芽同宗教、神话之类的幻想的一种联系。而今天呢！同样，还是有那种联系，只是科学和神话间的比例却不同了。”（《列宁全集》第38卷第275页）。在张衡那个时代，科学是神学的婢女，但张衡做了太史令以后，着重倡导和发展的是科学，而不是神学。
天文学方面，张衡完成了浑天说。与同一时代的希腊著名天文学家托勒密的宇宙理论相比，浑天说要先进得多。首先，在天地关系问题上，张衡认为天好象一个鸡蛋壳，地好比鸡蛋黄，天大地小。这个看法属于地球中心说的范畴，现在我们知道是错误的；但是在当时，这个看法比托勒密的地球中心说要进步。张衡认为大地是浮在水上的，这很容易使人联想到大地在水面上漂浮游动，这是我国比较早地产生地动思想的条件之一。在欧洲，整个中世纪，受托勒密的地球在宇宙中心静止不动思想的统治，很少有人想到地还会动。其次，张衡认为天有一个硬壳，日月星辰都附着在这个硬壳上，而硬壳并不是宇宙的边界，硬壳之外的宇宙在空间、时间上都是无限的，不过我们还没有认识，或不能认识。张衡的看法比较接近宇宙的本来面目。托勒密却认为离地球最远的恒星之外是神住的天堂。这样，托勒密就给自然界蒙上了神秘的色彩，为宗教利用这个学说开了方便之门。第三，在托勒密的《天文集》里，完全没有涉及到天地的起源和演化问题，而张衡在《灵宪》一开头就回答这个问题。他的看法虽然是一种唯心主义的虚无创生论，但比起当时董仲舒的“天不变，道亦不变”来，却是一种朴素的自然发展观，具有一定的进步意义。第四，托勒密用本轮、均轮来解释行星的运行快慢变化；张衡却说“近天则迟，远天则速”，用距离变化来解释行星运行的快慢。近代科学证明，托勒密的本轮、均轮是一种虚构，而张衡的看法则有可取之处，行星运动的快慢是由它们同太阳距离的远近决定的。
勤于实践，富于幻想
张衡不但注意理论研究，而且注重实践。在他担任太史令期间，直接领导了洛阳南郊的灵台的天文工作。他在灵台观测天象，进行科学实验，还亲自设计了浑天仪和候风地动仪。浑天仪是张衡的浑天说的表演仪器，相当于现在的天球仪，又叫浑象。张衡还把浑象同计时的漏壶用齿轮联结起来，漏壶滴水推动浑象均匀地旋转，一天刚好转一周。这样，人在屋子里看浑象，就可以知道哪颗星当时在什么位置上。
张衡为了正确地把天文知识模拟在水运浑象上，曾经亲自动手，操刀弄斧，制成模型，反复试验。最后铸成直径为四尺六寸（每度等于四分）的正式的浑象。
此外，张衡还对许多具体的天象做过观测和研究。例如，太阳远近大小问题。根据张衡的测量，太阳在早晚和中午都是一样大。但是为什么太阳在早晚看起来大，中午看起来小呢？他用一团火做实验。这团火夜里看就大，白天看就小；于是得出结论：这是一种光学作用，早晚观测者所处的环境比较暗，由暗视明就显得大，中午时天地同明，看天上的太阳就显得小。当然，张衡对这一现象的解释，是理由之一，尚不是全部理由，到了晋代的束皙才作了比较完整的解释。但是，先用观测取得数据，再在实验室内进行模拟、对比，这是现代天体物理学中揭开宇宙奥秘的一个重要方法。一千八百多年前的张衡，就在使用这种方法了，确实是难能可贵的。
如上所述，张衡在制造仪器和观测天象当中，是非常严密和认真的，但是另一方面他又有丰富的幻想。他的一篇《思玄赋》，幻想飞出太阳系之外，遨游于星际空间。今将有关段落译述如下（引号内均为星名）：
我走出清幽幽的“紫微宫”，
到达明亮宽敞的“太微垣”；
让“王良”驱赶着“骏马”，
从高高的“阁道”上跨越扬鞭！
我编织了密密的“猎网”，
巡狩在“天苑”的森林里面；
张开“巨弓”瞄准了，
要射杀嶓冢山上的“恶狼”！
我在“北落”那儿观察森严的“壁垒”，
便把“河鼓”敲得咚咚直响；
款款地登上了“天潢”之舟，
在浩瀚的银河中游荡；
站在“北斗”的末稍回过头来，
看到日月五星正在不断地回旋。这是多么美妙的一首幻想曲！现在，我们也只是初步做到了行星际旅行，要飞出太阳系，到星际空间去旅行，恐怕至少也得等到二十一世纪，而张衡的幻想，早把人们带到光辉灿烂的星座中间去遨游。
敢于斗争，反对图谶
自西汉末年开始，在社会上流行着一种预卜吉凶的迷信预言和隐语，叫做“谶”。这种“谶”既有文字，又有图画，所以也叫做“图谶”。图谶本是当时的一些巫师和方士编造出来的，却托名孔子或其他“先圣”所做。王莽为了做皇帝，曾利用图谶。东汉光武帝也利用图谶作为自己继承西汉王朝的合法根据，以后的东汉历代皇帝也都是笃信图谶的。当时的知识分子除了要精通儒家经典以外，还需懂得图谶之学，即“博贯五经，兼明图谶。”
公元一二三年，围绕着当时行用的四分历，展开了一场大辩论。梁丰、刘恺等八十余人，认为四分历不合图谶，应该恢复西汉时期的太初历。另一方面，李泓等四十余人主张继续使用四分历，理由是四分历就是根据图谶来的，最正确。张衡则认为，这两派的意见都是错误的，历法的改革与否，不应以是否合乎图谶为标准，而应以天文观测的结果为依据，他和周兴观测的结果是九道法最为精密。经过一场激烈辩论以后，九道法虽没有被采用，但妄图用图谶来附会历法的做法也归失败，这是我国天文学史上唯物论对唯心论斗争的一次胜利。
张衡反图谶的斗争在天文学领域取得胜利以后，又于公元一三二年进一步揭露太学考试的各种弊病时，极力反对把图谶作为太学考试的内容；第二年又进一步提出，要求禁绝所有的图谶之书。
必须指出，张衡的反对图谶，并不是反儒，相反，他正是为了纯洁儒家经典，防止把孔子妖化才这样做的。他在《请禁绝图谶疏》的末尾说得很清楚：“宜收藏图谶，一禁绝之，则朱紫无所眩，典籍无瑕玷矣。”（《后汉书》）“四人帮”妄图把张衡的反图谶斗争说成是反儒斗争，这是对历史的歪曲。评价一个人不能离开当时的历史条件：张衡受儒家思想的束缚，对图谶的斗争，虽然只限于揭露其自相矛盾，和论证其非“圣人”所作，缺乏理论上的批判；但敢于反对图谶，就得有很大的勇气。因为在他那个时代，反图谶是容易遭致杀身之祸的。
由于时代和阶级的局限，张衡杂有儒、道、墨、阴阳诸家思想，不可能、也不是一个彻底的唯物主义者，但他对于图谶的斗争，有利于自然科学唯物主义的发展，而他在科学上的成就，对于唯物论战胜唯心论，更是有推动作用。例如，在候风地动仪制成以后，有些人不相信它能测知地震。然而，实践是检验客观真理的唯一标准。公元一三八年的一天，地动仪的一个铜球突然落了下来，但在洛阳并没有感到地震。几天之后甘肃来人报告说，当日那里发生了大地震。在事实面前，大家都不得不承认地震是能够用仪器测知的。现在，全世界一致公认，张衡是地震学的鼻祖。
一千八百多年前的张衡，处在封建社会里，能够给人类做出如此巨大的贡献，至今受着全世界的景仰。今天，伟大的社会主义祖国已经进入历史发展的新时期，四个现代化的宏伟前景鼓舞我们去攀登现代科学技术的高峰。“神州九亿争飞跃，卫星电逝吴刚愕。”这是一个人才辈出的时代。历史上出现过张衡、祖冲之等人的国家，在毛泽东思想的光辉照耀下，在华主席为首的党中央领导下，在实现社会主义四个现代化的过程中，一定能涌现出成批又红又专的科学家！