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流逝的岁月

路漫漫其修远兮,吾将上下而求索

 
 
 

日志

 
 

【试题批判】东汉张衡候风地动仪  

2014-03-11 12:46:49|  分类: 原创试题批判活学 |  标签: |举报 |字号 订阅

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       阅读下列材料

        材料一:阳嘉元年,复造候风地动仪。……尝一龙机发而地不觉动,京师学者咸怪其无征。后数日驿至,果地震陇西,于是皆服其妙。自此以后,乃令史官记地动所从方起。

        ——范晔《后汉书.张衡传》

        材料二:太史令南阳张衡对曰:“……中间以来,妖星见于上,震裂著于下,天诫详矣,可为寒心。明者消祸于未萌。今既见矣,修政恐惧,则祸转为福矣。”

        ——《资治通鉴.汉纪》

       材料三:张衡的仪器叫“候风地动仪”。为什么是“候风”?古人认为,地震是因为阴阳两气相搏而成。我们现在的科学认为是地壳板块和板块之间相互挤压而产生地震。……既然有气的变化,那么就会产生风,所以它叫候风。张衡做的装置就是来测定气的变化的,气的变化就是风,那么哪个地方有地震,哪个方向就有气的变化,就有风来,就可以测到。当然这个“风”还是跟震动有关的。“阴阳气”是用一种物理的概念而不是神秘的概念来解释地震,应该说是当时的科学。

       ——孙小淳(中国科学院自然科学史研究所副所长)

       请回答:

       (1)根据材料一、二,说明张衡发明的地动仪的功用。有人对张衡制造地动仪的真实性持怀疑态度,你是如何认识的?(9分)

       (2)结合上述三则材料,评价张衡在科学研究中的认识视野(6分)

       参考答案:

       (1)功用:测定地震方位;(2分)通过测定地震警示统治者,约束自己的行为。(3分)看法:《后汉书》属于封建正史,其对地动仪的记载有一定的可信度;在我们没有发现地动仪的实物资料之前可以存疑,但不能简单否定。(4分)

       (2)张衡的科学研究受到当时迷信观念(或“天人感应”思想)的影响,有一定的迷信和不合理的成分;(3分)但张衡的研究以当时的认识水平为基础,是对人类文明的贡献,要用历史的眼光进行评价。(3分)

       解析:这个题是选修四历史人物与评价的一道模拟题,设问角度新颖,比较能全面的考察学生的历史思维,是一道不可多得的好题。

       第一题第一问“说明张衡发明的地动仪的功用”,有不少学生不看材料、不假思索的回答“预测地震”。这就大错特错了。我们今天尚且做不到预测地震,东汉的科技水平如何又能达到预测地震的高科技?

【试题批判】张衡候风地动仪 - 蒲藤 - 流逝的岁月

       在张衡所处的东汉时代,地震比较频繁。据《后汉书·五行志》记载,自和帝永元四年(公元92年)到安帝延光四年(公元125年)的三十多年间,共发生了二十六次大的地震。地震区有时大到几十个郡,引起地裂山崩、房屋倒塌、江河泛滥,造成了巨大的损失。张衡对地震有不少亲身体验。为了掌握全国地震动态,他经过长年研究,终于在阳嘉元年(公元132年)发明了候风地动仪──世界上第一架地震仪。在通信不发达的古代,地震后,为人们及时知道发生地震和确定地震大体位置有一定的作用。它有八个方位,每个方位上均有一条口含铜珠的龙,在每条龙的下方都有一只蟾蜍与其对应。任何一方如有地震发生,该方向龙口所含铜珠即落入蟾蜍口中,由此便可测出发生地震的方向。

        如果学生了解地动仪的常识,可以直接做出答案,但是如果学生不了解呢?这就需要认真阅读材料一了,切忌不敢主观臆断。汉顺帝阳嘉三年十一月壬寅(公元134年12月13日),地动仪的一个龙机突然发动,吐出了铜球,掉进了那个蟾蜍的嘴里。当时在京师(洛阳)的人们却丝毫没有感觉到地震的迹象,于是有人开始议论纷纷,责怪地动仪不灵验。没过几天,陇西(今甘肃省天水地区)有人快马来报,证实那里前几天确实发生了地震,于是人们开始对张衡的高超技术极为信服。陇西距洛阳有一千多里,地动仪标示无误,说明它的测震灵敏度是比较高的。

       材料二体现了“天人合一”的思想,把地震视为天谴,因此每次较大的地震发生后,皇帝都要罢黜一些官员,甚至下罪己诏做自我批评。在现在看来,这是一种迷信。但是我们不能简单的称之为迷信。张衡首先是个政治家,他研究天象、地震,并非纯粹的科学探讨,而可能是出于政治目的,也就是他说的:“妖星见于上,震裂着于下,天诫详矣。”通过测定地震警示统治者,约束自己的行为,也是张衡发明地动仪的功用之一。

       第一题第二问,人们现在怀疑张衡的原因主要是因为地动仪没有保存下来 。历史教科书中人所熟知的张衡地动仪其实是上世纪50年代的复原模型。1951年考古学家王振铎根据古书描写的196个字,结合英国科学家的地震理论,设计并发明了这个张衡地动仪。由于存在原理性错误,这个复原模型不能正常工作,一直受到中外科学家的质疑和否定。《后汉书》中记载的“验之以事,合契若神”的候风地动仪,其实早已失传。

       关于张衡地动仪的记载,最著名的当属范晔所著《后汉书·张衡传》的196个字:“阳嘉元年,复造候风地动仪。以精铜铸成,圆径八尺,合盖隆起,形似酒尊,饰以篆文山龟鸟兽之形。中有都柱,傍行八道,施关发机。外有八龙,首衔铜丸,下有蟾蜍,张口承之。其牙机巧制,皆隐在尊中,覆盖周密无际。如有地动,尊则振龙机发吐丸,而蟾蜍衔之。振声激扬,伺者因此觉知。虽一龙发机,而七首不动,寻其方面,乃知震之所在。验之以事,合契若神。自书典所记,未之有也。尝一龙机发而地不觉动,京师学者咸怪其无征。后数日驿至,果地震陇西,于是皆服其妙。自此以后,乃令史官记地动所从方起。”。

       《后汉书》属于封建正史,其对地动仪的记载有一定的可信度;在我们没有发现地动仪的实物资料之前可以存疑,但不能简单否定。考古过程中的很多发掘都已经证明文献记载是可靠的,是符合历史的实际情况的。后人认识、了解历史,主要依赖传世文献记载和考古发掘,《后汉书》等文献是目前最为可信的正史。若要否定这些历史记载,必须有切实可信的证据。否则人类所有的历史都会变得虚无。历史不是文学创作。没有确凿的证据,随便否定史书的记载是非常危险的,也是不符合审慎的治学态度的。

        第二题,评价张衡在科学研究中的认识视野。中国科学院自然科学史研究所副所长孙小淳说:“张衡的仪器叫‘候风地动仪’。为什么是‘候风’?古人认为,地震是因为阴阳两气相搏而成。我们现在的科学认为是地壳板块和板块之间相互挤压而产生地震。古人的解释在现在看来自然不那么科学,但这就能说明古人造不出地动仪吗?既然有气的变化,那么就会产生风,所以它叫候风。张衡做的装置就是来测定气的变化的,气的变化就是风,那么哪个地方有地震,哪个方向就有气的变化,就有风来, 就可以测到。当然这个‘风’还是跟震动有关的。‘阴阳气’是用一种物理的概念而不是神秘的概念来解释地震,应该说是当时的科学。两汉是中国古代思想形成的一个重要时期,也是整个中国科学技术发展大框架的基本形成期。譬如天文观测、天文历法、机械理论、数学、医学等很多领域在这个时期都有很突出的发展。后人不是一定就比前人高明, 我们一定不能小看前人。张衡对很多自然现象都有解释,比如五星运动和日月食,也制造了水运浑仪这样的高水平天文仪器。所以他造出地动仪并不足为怪,当然,在我们没有复原出来之前可以存疑,但不能简单否定。看问题一定要有历史的眼光。”

       张衡是生活在两千年前的历史人物,他对于世界和宇宙的认识必然是建立在当时的知识体系之上的,从今人的观点看,其中必然有迷信的、不合理的成分,这些成分虽然会在一定程度上影响人类的认识,但是却不能完全阻滞人类的创造力,否则人类怎么会发展到今天,中国历史上又怎么会出现‘四大发明’那样伟大的文明?

 

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