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張衡制造的渾天儀是依據(jù)渾天原理而制成。

其形狀是個球形的東西，相當于現(xiàn)在的天球儀。渾天儀分做內(nèi)外幾層，每層都可以轉動，中間有個鐵軸貫穿球心，軸的方向就是地球自轉的方向，軸和球體的接觸有兩個交點，即天球上的北極和南極。球的一半隱沒在地平圈的下面，另一半顯露在地平圈上面。

在球的表面排列有二十八宿和其它恒星，球面上還有黃道圈和赤道圈，二者成24度夾角，分列有二十四節(jié)氣。球體外面有兩個圓圈，一個是地平圈，一個是子午圈，外圈圓周長為一丈四尺六寸一分。天軸支架在子午圈上，和地平斜交成3

為了使渾天儀能夠按照時刻自己轉動，張衡又設計了一組滴漏壺。滴漏壺是古代測知時刻的儀器，它用一個盛水的器皿，下面開個小孔，水一滴一滴流到刻有時刻記號的壺里，人們只要看到壺里水的深淺，就可以知道是什么時刻。當時沒有發(fā)明鐘表，我們的祖先就用它來測定時刻。張衡運用這個原理，設計了一組滴漏，巧妙地應用兩個壺和渾天儀配合起來，利用壺中滴出來的水的力量來推動齒輪，齒輪再帶動渾天儀運轉，通過恰當?shù)剡x擇齒輪個數(shù)，巧妙地使渾天儀一晝夜轉動一周，把天象變化形象地演示出來，人們就可以從渾天儀上面觀察到日月星辰運行的現(xiàn)象。

















張衡為人正直，知識淵博。他當過太史令、郎中、尚書侍郎等官職，在皇宮里工作過，但受人排擠，郁郁不得志。 張衡在科學上的另一大貢獻是在公元117年制成了渾天儀。這是一種觀測天象的天文儀器。什么是“渾天”呢？原來，在那時候，人們以為大地是平的（一說像覆著的盤），天像一只巨大的碗反扣在大地上面，這叫“蓋天說”。張衡根據(jù)自己對天文學的研究，認為地好像蛋黃，天好像蛋殼，包在地的外面，叫作“渾天說”。渾天說比蓋天說進步多了。渾天儀是用銅做的，內(nèi)有幾層圓圈可以轉動，上面刻著日、月和各種星辰。這個大銅球可用水力使它慢慢轉動，轉動一周的速度跟地球自轉一周的速度一樣。人們從渾天儀上可以看出星辰日月是怎樣運動。這在當時，是天文學上的一大創(chuàng)造。