张衡在科学方面的成就

秦汉时代是中国古代科学典范的形成时期，之前具体性的科学经验，经以阴阳五行理论为基础的宇宙观的整合，摆脱了神话巫术的束缚，成为理论与观察相结合的理性探索。张衡在天文学方面的成就，是汉代天文学发展的写照。

汉以前的天文学的历史可谓久矣，但是只是到了汉武帝时期，通过“太初改历”，使古代天文学具备了“范式”，使天文历法成为一种数字化的宇宙模型，不仅包括了对日月五星的运动的推算，而且包括了对人类社会历史变迁的研究，用司马迁的话说是“究天人之际，通古今之变”的大学问。太初改历过程中的天文观测、宇宙论之争和理论构建，正是张衡在天文学上创新发明的时代背景。

关于恒星，司马迁说“唐都分天部”，他在《史记·天官书》中，综述了汉代的星空，把星空描述为“天人对应”的体系，与古希腊的星座体系形成鲜明的对比。

东汉的张衡无疑是秉承了这个传统。他在《灵宪》中写道：“星也者，体生于地，精成于天，列居错跱，各有逌属。在野象物，在朝象官，在人象事，于是备矣。”天上的星星，就是地上事物的宣气，天地在本质上是对应的。张衡所定的星官体系，是超越了《天官书》的。《天官书》描写80多个星官，800多颗恒星。而《灵宪》说：“中外之官，常明者百有二十四，可名者三百二十，为星二千五百大大，而海人之占未存焉。”所谓“海人之占”，很可能是指中原地区不可见而在南海地区可见的南天恒星。

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图3. 汉代星图（图源：西汉交通大学汉墓）