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從《渾天儀圖注》記載可以看出小渾是一個較渾天儀小些的木質(zhì)圓球，在圓球上先畫出一大圓為赤道，再畫一個與之成24度交角的大圓為黃道，在黃赤道上均分成365又?刻度，兩者的起始都在冬至點。在赤道北極及其相沖處（即南極），各用針一孔，作為圓球旋轉(zhuǎn)軸的兩端。取一長條竹篾，在其兩頭的中央各穿一孔，令這兩孔之間的距離與圓球半個大圓弧的長度相等，將竹篾的兩孔與南北兩極相重合，竹篾則縱貫圓球，這時竹篾兩孔間的連線必與圓球相切合，這是因為從北極到南極中心間也正好等于182又5/8度，即半個大圓弧。沿中分線把竹篾削去一半，必須使中分線正好是竹篾兩端孔中心的連線。從冬至點起，令竹篾的中分線沿赤道每隔一度移動一次，每一次均讀出它與黃道相交的度值，就可以得知赤道每增一度時，黃道度或少或多于一度的數(shù)值。這多少之?dāng)?shù)即為黃赤道進(jìn)退數(shù)。赤道度增率大于黃道度增率時，為多，為進(jìn)數(shù)；；相反，為少，為退數(shù)。這是我國古代量度黃赤道進(jìn)退數(shù)具體方法的早、詳盡的記載。






















為了使渾天儀能夠按照時刻自己轉(zhuǎn)動，張衡又設(shè)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(dāng)時沒有發(fā)明鐘表，我們的祖先就用它來測定時刻。張衡運(yùn)用這個原理，設(shè)計了一組滴漏，巧妙地應(yīng)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(yùn)轉(zhuǎn)，通過恰當(dāng)?shù)剡x擇齒輪個數(shù)，巧妙地使渾天儀一晝夜轉(zhuǎn)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(yùn)行的現(xiàn)象。















那天，西面的龍嘴里的銅球落下來了，于是，張衡斷定是京都西面發(fā)生了。 地動儀是根據(jù)慣性原理設(shè)計的。發(fā)震之后，波傳來，地動儀中間的“都柱”（類似于慣性運(yùn)動的擺）就受到震動，朝那個方向偏動，通過杠桿，使那個方向的龍嘴張開，銅球墜落。 在1800多年前，張衡能夠制造出這樣的精巧、靈敏、準(zhǔn)確、造型美觀的儀器，實在令人嘆服！ 張衡的祖父張堪，曾當(dāng)過蜀郡太守。到張衡出生時，家道已經(jīng)衰落，生活貧苦。但是張衡有志氣，他說過：“不患位之不尊，而患德之不崇；不恥祿之不伙，而恥智之不博?！币馑际钦f：“不擔(dān)心自己的地位不高，而擔(dān)心自己的道德不高尚；不應(yīng)當(dāng)為收入菲薄而害羞，而應(yīng)當(dāng)為知識不廣博而害臊。”