浑天仪绝不仅仅是今天故宫博物院里一尊华丽的摆设，也并非是没有任何实际用途的奇技淫巧，而是一种精密的观测天象的机器设备。在人类漫长的天文研究历史上，浑天仪为人类捅开了探索天体奥秘的一层窗户纸，按照现代科学观念来看，浑天仪包括制造浑天仪理论的浑天说，无论是研究的深度还是精确度，都与真实的情况有着不小的距离，但是谁又能离开自己身处的时代去看待客观的事物呢，罗马不是一天建成的，牛顿的自由落体运动以及爱因斯坦的相对论，也同样存在着有待后人去完善和补充的漏洞，他们并没有因为错误，而由伟大变得渺小，相反更加深受我们的尊重。张衡也一样，中国现代的科普读物里，对于浑天仪的记录和叙述，只占据很小的一个篇幅，但是就人类天文学的历史而言，能够正确的演示星空运行的状况并以此推算天体运行的规律，对于蒙昧时代的人类天文学发展而言，有着极其重要的意义。从天文学本身的研究角度看，浑天仪为人类演示了天体运行的基本轮廓和结构，也就为后人点亮了研究天体运行规律的一盏明灯，对于天文学的演变和发展无疑具有启蒙运动的意义。中国传统的历法和潮汐的推算，都缘自古代天文学家对天象的观测和研究，包括节气的演变和春夏秋冬的交替，以及农令农时的变更，这一切也同样要以天文学的进步为基础。古代中国的文明之所以领先于世界，首要一点是因为封建农业生产力的高度发达，而在靠天吃饭的封建农业生产方式下，对于天象的观测和农时的把握，则成为决定生产成果的关键。从这个意义上说，无论用怎样的赞美词汇去评价这一伟大的成果，都是不过分的。另外需要重要说明的一点是，水运浑天仪的成功，并非仅仅是张衡一个人的智慧。在洛阳平昌门南，有一个叫灵台的地方，那里是张衡担任太史令期间观测天象的地点。所谓的灵台，自然不仅仅是一个高台这样简单，它代表着一个庞大的研究体系，根据《后汉书》的记录，灵台就是当时的天文台。这里的总管是灵台丞，属太史令管辖，上面有候气的、候风的、候日的、候星的等40多人，机构庞大，分工细密。这样完善的科学研究机制，在两千多年以前的世界只为中国所独有，因此这样的成功并不能只被看做某位科学家灵感的昙花一现，而是应当被看做中国封建时代科技制度的成功，完备的管理和研究制度为科学家的成功提供了一个有利的平台，也使水运浑天仪的诞生成为一种必然。即使张衡在16岁那年选择了文学作为自己的发展道路，水运浑天仪也必然会诞生在同时代一个叫李衡或者王衡的人之手。当有些中国人在感叹瓦特为什么没有出生在中国的时候，他们恰恰忽略了重要的一个事情。任何一个优秀的科学家都需要和一个优秀的科学制度相适应，与瓦特同时代的清朝连一个火器发明家戴梓都难以容下，就足够证明近代中国的落后，绝非仅仅是民族智慧缺失的缘故。
在水运浑天仪制作成功的第二年，张衡写下了他一生里最伟大的一部天文巨著《灵宪》，从研究《太玄经》到制作浑天仪，再到巨著《灵宪》的问世，从学习前人的理论到实践，再到丰富和完善新理论，张衡经历了一个科学家正常的研究过程，也更加明白地证明了中国古代科技的理论性。《灵宪》是中国天文浑天理论的集大成者，不仅系统地阐述了前人的天文思想，而且对于天体的演化过程和宇宙的概念，以及行星的运动速度方面都提出了自己独到的观点。特别重要的是，张衡在书中第一次提出了“宇宙”这一新的概念，并将宇宙和天地区分开来。他第一次提出了宇宙的无限性，这一思想不仅深刻地影响了后世的天文研究，更在中国思想史上引发了一场剧烈的地震，后世的朴素唯物主义学者将张衡的宇宙无限论应用于思想领域，提出了世界上最早的唯物主义思想。
《灵宪》的成就不仅仅于此，另一个重要的事实是，《灵宪》涉及了宇宙运动的方方面面，在天体的演化过程里，张衡提出了“星云”学说，即天体是由各种气组成，在气的分化中形成了天地。欧洲直到1700多年后，才由康德提出了类似的观点。在行星运动的速度上，张衡探讨了行星运行的速度规律，指出行星运行的速度与距离地球的远近有关。《灵宪》同样揭开了月食的产生和运动之谜，即“月，光生于日之所照；魄生于日之所蔽。当日则光盈，就日则光尽也。众星被耀，因水转光。当日之冲，光常不合者，蔽于地也，是谓虚。在星星微，月过则食”。他提出了月亮本身不发光，是靠太阳发光的正确理论。在星相和流星等问题上，《灵宪》也做出了非常系统的论述。在公元2世纪的世界，《灵宪》可被看做天文学的百科全书，而这部书与浑天仪一样，也不仅仅代表着张衡一个人的科技成就与智慧思想，《灵宪》里的许多观点，在之前的一些关于浑天说的前人论著里都有所涉及，张衡将其深化并加以系统地证明，这部书实际上是秦朝初期至东汉时代浑天学说的集大成者。也就是从这个时代开始，浑天说成为了统治中国天文近两千年的学说，后世的天文学家都以其为天文理论的研究基础。
公元132年，即汉顺帝阳嘉元年，张衡完成了他在太史令任上的最后一件大事——发明地动仪，这也是他几十年宦海沉浮生涯里最光辉的一刻。根据《后汉书》的记载，张衡的这台机器：“验之以事，合契若神。”地动仪又称为候风地动仪，由青铜制成，形像一只圈足的酒尊，直径有8尺；尊上有个隆起的合盖；尊外附有8条龙，龙首朝着8个方向；龙口中含有一粒铜丸；地面上有8只昂首张口的蟾蜍，准备承接龙口中落下来的铜丸；尊中有一根高而细的铜柱，张衡称之为都柱，都柱在接受到地震产生的地震波后就向波源方向倾倒。在都柱周围构架了8条通道，使倾倒的都柱只能往一道中滑倒，倒到尽头，都柱敲动一个像弩机装置似的牙机，利用扛杆传动，使龙首张开口，铜丸跌入蟾蜍口中，砰的一声，人们闻声检丸，就可知道该方向发生了地震。地动仪诞生的初期，朝野上下普遍对其抱有怀疑的态度。这其实很容易理解，机器预测地震的发生，即使到了科技革命时代，也是欧洲在19世纪下半叶才完成的课题。据说地动仪问世的时候，清流们曾批判张衡“制妖物以媚主上”，宦官们也曾污蔑张衡“行异术以惑人心”。科学，特别是在自然科学诞生的初期，都注定是要与一切传统的势力进行战斗。公元138年秋的陇西大地震，为张衡的地动仪彻底正名，从最后上报的地震实际发生时间到张衡地动仪观测的确切时间看，其误差不超过一个时辰。当然，地动仪对于地震的预测还处于一种极其原始的状态，它只可以大体的感知地震发生的方位，无法定位地震发生的准确地点，但是在当时的生产力条件下，这的确是一个超越时代的发明，对比西方的科技成就，地动仪领先世界约1800年。
另一个事实也足够说明地动仪的科技成就，清朝以后，地动仪的制作方式和运作原理几近失传。新中国成立后，地动仪的复原问题成为历史学界的一件大事，在现代科技条件下，经过10多年的努力，才由王振铎最终完成了地动仪从外形到内部运作原理的全部复原。我们从这个侧面足可以了解中国古代机械制造和科技思想的成就。在特定的生产条件下，在没有自动机械化的条件下，中国古代科学家把人力机械化的功能发挥到了极致，这种研究思想和方法也使封建时代的中国受益千年，如果在近代，这种研究方式能够继续下去，谁说工业革命不会发生在中国呢？
汉顺帝阳嘉二年，即公元133年，55岁的张衡不得不暂时告别他所钟爱的天文研究工作，黯然地踏上了赴河间国担任相国的路途。这一次的任命自然与宦官的陷害有关，汉顺帝时期，士大夫清流阶层与宦官的矛盾到了水火不容的地步，作为一个科学家，张衡是中国古代天文学成就的开山人物，而作为一个政治家，他不过是官场内部纷争的一颗小小的棋子。包括浑天仪的制作，在当时的背景下也绝不仅仅是科技原因，更包含着复杂的政治因素。作为清流阶层的一员，驱逐宦官专政建立一个清明的政治世界，始终是张衡不二的理想。汉顺帝时期，宦官和外戚争夺权力的政变不断发生，作为官员的张衡自然走不出这样的迷局，汉顺帝曾问张衡，什么样的人是百姓痛恨的人。张衡直言回答说：“是那些互争权势，谋乱天下的人。”也正是这句话为他埋下了祸根。他忠直而勇敢，一如他勇敢探索科学真理的精神一样，他也在用自己的政治生命，探索治国救民的真理。张衡的离开不是个别的，与他调任相关联的，是同时期东汉一批清流士大夫阶层的外逐，这是一场宦官阶层对于士大夫阶级大规模的驱逐运动，这是集权的封建专制条件下中国知识分子固有的悲剧命运——遭谗言，放逐，再放逐。文人的理想与帝王的专制总是发生激烈的碰撞，这样的经历又给了张衡一种新的生活道路选择。从这一刻开始，他暂时放下了一个学者的身份，以一个清官的名义在遥远的河间重新实现自己的理想。
东汉中期是一个孕育着腐败和黑暗的时代，在这里用“孕育”一词，有两方面的含义，一方面，帝国内部的危机已经暗流汹涌，另一方面，光武中兴留下的丰厚家产，仍然使国家维持着天下承平的虚假繁荣景象。在汉顺帝的时代，国家的人口和生产力水平都已经超过了西汉时期的最高水准，北方的鲜卑、匈奴等游牧民族也早已臣服在帝国的脚下，但是，西汉末年农民战争遗留下的地方豪强势力也得到了迅猛发展。东汉帝国的皇帝多是短命的婴儿，国家的政权由外戚和宦官轮流坐庄。严酷的现实与以张衡为代表的中国古代科学家群体和科研成就的迅猛发展形成了反比。这种微妙的大环境不能不使张衡深受影响，从根本上说，张衡首先是一个传统的知识分子，其次才是一位伟大的科学家。传统知识分子中的忠君信念和治国平天下的理想，才是其人生信条里的首要观念。他曾上书顺帝“惟所以稽古率旧，勿令刑德八柄不由天子”，要求皇帝“恩从上下，事依礼制”。他的所有的研究成果，从某种意义上说是为了为他政治的抱负增添筹码，但是科学毕竟是科学，政治毕竟是政治，任何先进的科技成果在黑暗的政治时代里，总是会失去它应有的效用。浑天仪对于农业生产和时令都产生了巨大的影响，但是现实的社会里，土地兼并日益严重，真正的受益者却是张衡最痛恨的豪强势力，地动仪的发明是为了国家可以更快地做出应对地震等灾难的措施，减少受灾地区民众的苦难，但是在那个贪墨横行，上行下效的政治环境下，地动仪的科技成果却是为宦官阶层的贪污腐败提供了更多的便利。这真是对历史发展的莫大讽刺。科技的应用往往是不以发明者的意志为转移的，诺贝尔发明的炸药被用于战争，曾使他痛苦无比。张衡的浑天仪和地动仪的发明，也无疑印证了这个悲剧，生在古中国是一个科学家最大的幸运，但是生在一个政治黑暗的中国，却是一个有济世救民理想的科学家最大的不幸。《无间道》上曾说，“往往都是事情改变人，人却改变不了事情”。张衡就是抱着要改变一些事情的雄心开始了他最后的悲情路程。他所赴任的河间国是东汉治下一个充满黑暗的王国，豪强势力盘根错节，河间王横行不法，百姓民不聊生。张衡用大无畏的勇气向这一切宣战，他接连惩治了23家勾结官府的地方豪强势力，他的足迹遍布河间国每一片山山水水，为苦难里的百姓平冤做主。这个时期的张衡，俨然是中国传统话本里的清官形象。然而清官毕竟是改变不了大局的，我相信在河间的那些年里，一定有许多父老乡亲拜伏在他的脚下，眼含热泪，口称青天，可是这对走下坡路的国家又有什么用呢？张衡是幸运的，与几十年以后东汉党锢之祸的那些清流相比，他无疑幸福得多。虽然屡次遭受谗言，虽然屡次直言上书，但是汉顺帝相比之下还是宽仁的。可是对于一个传统知识分子来说，莫大的官位和荣耀都不是最终的追求目标，壮志得酬和青史留名才是毕生的愿望，后一个愿望张衡做到了，前一个却与现实差距很远。
在河间的3年里，张衡最大的成就莫过于汉赋的创作，虽然当时的东汉帝国远没有战国时楚国那样糟糕的境地，但是后人总是习惯将张衡的作品《四愁诗》与前代屈原的《离骚》相提并论，而这两个人物无论是性格还是命运，都在冥冥中有太多的相似之处，一样的君主昏庸，一样的放逐，一样的壮志难酬。不同的是，作为一位自然科学家，张衡比屈原更懂得明知不可为而为之的道理，也更加的具有实干的精神，至少他给治下的百姓带来了一段幸福的日子。“效屈原以美人为君子，以珍宝为仁义，以水深雪雰为小人。思以道术相报贻于时君，而惧谗邪不得通”。这是张衡发自内心的声音，他比屈原多了一份胆怯和务实，他的命运也成为诸多中国古代知识阶层的缩影。身为一个知识阶层，传统的道德理念总与严酷的现实发生冲突，为了实现目的可以不计较手段，为了最终的道德追求可以暂时的牺牲信仰。这是许多封建社会实干家的悲剧。“我所思兮在雁门，欲往从之雪雰雰，侧身北望涕沾巾，美人赠我锦绣段，何以报之青玉案，路远莫致倚增叹，何为怀忧心烦惋”。美丽的诗句里道出了多少心酸与无奈。太多的梦想像晚秋的菊花一般随风而落，遇水而流，杜鹃声声的悲凉里，年迈的他纵有翱翔九天的壮志，却依然不得不面对退潮一样的悲情。
皇帝始终没有忘却这位夺天地造化的智者，纵然他已离开洛阳老远。顺帝永和三年，即公元138年，一场意外事故促成了张衡的回归，候风地动仪成功预测了发生�
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