張衡和地動儀
張衡是東漢時期傑出的科學家。他從小就愛想問題,對周圍的事物,總要尋根究底,弄個水落石出。
一個夏天的晚上,張衡和爺爺、奶奶在院子裏乘涼。他坐在一張竹床上,仰著頭,呆呆地看著天空,還不時地指指畫畫,認真地數星星。
張衡對爺爺說:“我數得時間久了,看見有的星星的位置移動了,原來在天空的東邊,現在偏到西邊去了。有的星星出現了,有的星星又不見了。它們不是在跑動嗎?”
爺爺說:“星星確實是會移動的。你要認識星星,先要看北鬥星。你看那邊比較明亮的七顆星,連在一起就像做飯的勺子,很容易找到……”
“噢!我找到了!”小張衡很興奮,又問:“那麼,它是怎樣移動的呢?”
爺爺想了想說:“大約到半夜,它就移到地平線上,到天快亮的時候,這顆北鬥星就翻了一個身,倒掛在天空……”
這天晚上,張衡一直睡不著,多次起來看北鬥星。夜深人靜,當他看到那顆閃爍而明亮的北鬥星時,它果然倒掛著,他多麼高興啊!他想:這北鬥星為什麼會這樣轉來轉去呢?天一亮,他便趕緊去問爺爺,誰知爺爺也講不清楚。
後來,張衡長大了,皇帝得知他非常有學問,就把張衡召到京城洛陽擔任太史令,主要掌管天文曆法。
為了探明自然界的奧秘,年輕的張衡常常一個人在書房裏讀書、研究,還常常站在天文台上觀察日月星辰。他想,如果能製造出一種儀器,能夠上觀天、下察地,預報自然界將要發生的情況,這對人們預防災害,揭穿那些荒誕的迷信鬼話,該是多麼好啊!
於是,張衡把從書本中和觀察到的材料進行分析研究,開始了試製“觀天察地”儀器的工作。他把研究的心得寫成了一本書,叫做《靈憲》。在這本書裏,他告訴人們:天是球形的,像個雞蛋,天就像雞蛋殼,包在地的外麵,地就像蛋黃,這就是“渾天說”。
接著,張衡根據這種“渾天說”的理論,開始設計、製造儀器。不知經過多少個風雨晨昏、熬過多少個不眠之夜,一個當時世界上最先進的天文儀器——渾天儀誕生了。這個大銅球很像今天的地球儀,它裝在一個傾斜的軸上,利用水力轉動,它轉動一周的時間恰好和地球自轉一周的時間相等。而且在這個人造的天體上,可以準確地看到太空中的星象。
那個時候,經常發生地震。每發生一次大地震,就會影響到好幾十個郡,城牆、房屋倒塌,還會死傷許多人畜。
當時的封建帝王和一般人都把地震看做是不吉利的征兆,有的還趁機宣傳迷信、欺騙人民。
但是,張衡卻不信神、不信邪,他對記錄下來的地震現象細心地進行觀察和分析,發明了一個測報地震的儀器,叫做“地動儀”。
地動儀是用青銅製造的,外形有點像一個酒壇,四周刻鑄著八條龍,龍頭向八個方向伸著。每條龍的嘴裏含了一顆小銅球,各個龍頭下麵都蹲了一個銅製的蛤蟆,對準龍嘴張著嘴。哪個方向發生了地震,朝著那個方向的龍嘴就會自動張開來,把銅球吐出。銅球掉在蛤蟆的嘴裏,發出響亮的聲音,這時就給人發出地震的警報。
公元138年2月的一天,張衡的地動儀正對西方的龍嘴忽然張開來,吐出了銅球。按照張衡的設計,這就是報告西部發生了地震。
可是,那一天洛陽一點也沒有地震的跡象,也沒有聽說四周有哪兒發生了地震。因此,大夥兒議論紛紛,都說張衡的地動儀是騙人的玩意兒,甚至有人說他有意造謠生事。
過了幾天,有人騎著快馬來向朝廷報告,離洛陽一千多裏的金城、隴西一帶發生了大地震,連山都有崩塌下來的,大夥兒這才信服。
為祖國努力學習
詹天佑,字眷誠,是我國第一位鐵路工程專家。他出生於廣東南海縣,曾祖和祖父都是經銷茶葉的商人。到了他父親詹興洪時,正遇上鴉片戰爭,茶行破產了,隻能靠父親詹興洪種田來維持家庭生活。
詹天佑8歲那年進私塾讀書,他天資聰慧,求知欲強。可是在那裏,塾師所講的都是“四書五經”和八股文,老是“之乎者也”、“天地君親師”一類陳舊腐朽的東西,枯燥無味,束縛了學子的身心發展。詹天佑對這一套膩煩透了。
他最感興趣的是工程、機械等新知識,他用泥巴捏火車,做機器。他身上老是裝著小齒輪、發條、螺絲刀、鑷子等,一有空就擺弄著玩。小夥伴們都稱他是“機器迷”。
一天,小天佑對他家的鬧鍾突然產生了興趣,他想,這個方方的東西為什麼能“滴答滴答”走個不停?為什麼它能按時響鈴?為什麼它能始終這麼均勻地走?家裏的大人都有事出去了,小天佑決定打開這個寶貝匣子,看看其中的奧秘。他把鬧鍾拿到隱蔽的地方,把零件一個一個地拆開。他自己的腦筋也開動了:這一個零件是幹什麼用的?這一個零件和那一個零件為什麼咬合在一起?那一個零件又是什麼力量使它擺動起來的呢?他邊拆著,邊思考著,一直到把整個鬧鍾拆到不能拆為止。一大堆散碎的零件怎麼按原樣裝起來呢?詹天佑憑著他那良好的記憶力,居然一個一個地裝好了,他也弄清了鬧鍾的構造與原理。