张衡数术穷天地

东汉时期，公元82年。南阳一带，山明水秀，百姓富庶，天下太平。

一

在南阳郡城北五十里处有一镇叫鄂，镇里住着数十户人家，张氏是镇中已经破落了的大族。

夏夜。四岁的张衡和他的祖父、祖母在宽大的庭院中纳凉。祖父半躺在睡椅中品茶，张衡倚偎在祖母怀中，仰看满天星斗。

一道流星划过。

张衡兴致勃勃地数着天上的星星：“九十七、九十八、九十九、一百、一百零一……”

“别数了，傻孩子，”奶奶笑着说，“天上的星星多如牛毛，你能数得清吗？再说，星星还在一闪一闪地动，你眼睛看花了也数不清呀！”张衡顽皮地笑了笑：“奶奶，能看得见，我就能数得清。星星在闪烁，而不是在乱动。您看，这颗星和那颗星之间总是那么远。是吧？”

爷爷呷了一口茶，以赞赏的口气对张衡说：“你说得对！星星之间的距离是不变的，要是找到了好的方法，是能数清天上的星星的。”

张衡听了爷爷的夸奖，高兴得直拍手。

爷爷：“不过，你告诉爷爷，你是怎么样去数天上的星星的？数了多少了？”

张衡：“我以八个最亮的星星为中心，把天分成八大块。今天晚上数这一块，明天晚上数那一块，后天晚上再数那一块，最后把这八块加在一起，不就知道天上到底有多少星星了吗？现在我已数出三百六十颗星了。只是，还有很多很暗很暗的星星没法去数！”

“嗯，这种方法很好。如果你把天上的星星按二十八宿划成二十八块来数，那就更好了。不过现在你还不懂，以后再慢慢地学吧。还有，光能数星星还不行，还须记住星星的名称才是呀！”爷爷指着牛郎星和织女星问道：“你知道这两颗亮的星星叫什么吗？”

张衡：“怎么不知道？奶奶已经讲给我听了，一颗是牛郎星，一颗是织女星。还有一段精彩的故事呢，爷爷，我讲给你听好吗？”

“好！”爷爷笑着说。

张衡：“很久很久以前，牛郎和织女是一对夫妻。因为织女是王母娘娘的女儿，王母娘娘不愿让自己的女儿嫁在凡间，于是就强行将织女带走，拆散了他们。织女不愿离开，牛郎在后猛追。狠心的王母竟拔出头上的簪子，在他们之间划了一下，一条天河隔开了牛郎和织女，织女在天河这边，牛郎担着两个孩子在天河那边，遥遥相望。只有到七月初七晚上，他们俩才能在鹊桥相会一次。爷爷，是这样的吧？”

爷爷：“是啊。不过，这乃是一种神话传说，并非确有其事呀。即使在七月初七这一天晚上，两颗星仍然在天河的两边，永远走不到一块儿去，是吗？”

张衡沉思良久：“是的。”

爷爷又指着北斗星问张衡：“你能讲出那七颗排在一起像个舀水的勺子一样的星的名称吗？”

“勺子星呗！”张衡随口应答。

“这不叫勺子星，而叫北斗星。”爷爷纠正说，“离勺头不远且在一条线上的那颗亮星叫北极星，这颗星处于正北方向，北斗星总是围绕北极星在转。这你以后慢慢观察就知道了。”

张衡突然想起了什么，忙说：“爷爷，以后我晚上出门若是迷了方向，一看北斗星不就知道了吗？”

张衡的悟性使爷爷十分高兴，他把张衡拉到跟前，说：“来，我再给你讲一个故事。”

二

白天。客厅。

张衡正在津津有味地用大石子和小石子摆放天上的“星星”：牛郎星是一块大石子，两头两块小石子，织女星是一块大石子。牛郎星和织女星之间的“天河”是一滩砂子。

摆好以后，张衡站在一边端详：“嗯，距离好像远了一点儿！”说着又弯下腰去重新摆放。

恰巧奶奶走进来，一看地上乱七八糟的石块砂子，不禁大惊：“唉，看你把地糟成这个样子！你在干什么呀！”

张衡拍了拍手上的灰尘：“奶奶！奶奶！快来！你看这是什么？”

奶奶凑过来：“哟！这是牛郎织女星么！”奶奶喜笑颜开，“咳，你把我这地给糟出来喽!”

张衡：“奶奶，我长大不仅要研究天，还要研究地呢！”

奶奶笑着说：“看你的口气有多大！研究天也好，研究地也好，不研究好书什么也研究不成啊！”

张衡：“谁说我没看书？爷爷昨天教我的那几段《论语》，我早已能背诵出来了。不信，我背给你听听。”

奶奶：“好！”

张衡：“子曰：学而时习之，不亦说乎？有朋自远方来，不亦乐乎？人不知而不愠，不亦君子乎？子曰，学而不思则罔，思而不学则殆。子曰：温故而知新，可以为师矣。子曰：君子食无求饱，居无求安，敏于事而慎于言，就有道而正焉，可谓好学也已。子曰：朝闻道，夕死可矣！”

三

清晨。

张衡在院中捧书朗诵。爷爷在院中练剑。

张衡：“爷爷，夜间我出来，看到天上的星星全部转到西边去了。晚上，牛郎星和织女星在头顶上，夜里就偏西了。难道这些星也跟太阳一样，东出西没吗？”

爷爷：“嗯，是这样吧？”

张衡陷入沉思。

爷爷：“还有呢，夏天晚上你能看到牛郎星和织女星，到了冬季，你就看不到了。”

张衡：“这是怎么回事呢？”

爷爷：“我也说不清啊。”

张衡陷入沉思。

奶奶走了过来：“看你们爷孙俩又在谈天说地了，还不赶紧进屋吃饭！”

他们一同进入餐厅，餐桌已摆好了饭菜：一盘热腾腾的蒸馒头、三碗稀饭、两盘小菜。张衡拿起热馒头咬了一口，说：“奶奶，您今天蒸的馒头真好吃！”说着又咬了一大口。

奶奶笑着说：“好吃，你就多吃一些，啊？”

“好的。”张衡又问爷爷：“爷爷，《小雅》中有这样一句诗：‘十月之交，朔月辛卯，日有食之，’周朝时，人们就发现了日食，而为什么会有日食，却无人解释。您能给我讲讲为什么吗？”

爷爷长叹一声：“爷爷小时也潜心诗书，通五经，精六艺，崇尚儒术，被人称为‘圣童’，后来涉入仕途，精心为政，对数术之类也就无暇去研究它了。我想，你首先应该静下心来，认真研读五经六艺，广学再加上博览，读万卷书，行万里路。有了扎实的根底，再去观察研究其他方面的东西也就容易得多了。你不是爱好天文地理吗？”

张衡：“对！我就是爱好天文地理这些数术之学。”

爷爷：“现在多学习，多思考，多观察，积累了丰富的知识，再去潜心研究它，定能有所成就。战国时有一部《甘石星经》，今后若能找到此书，加以研究，也许会大有裨益的。”

张衡拿起两块馒头，比划着说：“太阳比月亮亮……有白天也有黑夜……有日食也有月食……嗨！真有意思！”

奶奶：“看你们只顾讲话，把饭都弄凉了。”

一家人继续吃饭。

四

冬夜。少年张衡研读《周易》。

张衡低声诵读《周易·系辞》：“天尊地卑，乾坤定矣。卑高以陈，贵贱位矣。动静有常，刚柔断矣。方以类聚，物以群分，吉凶生矣。在天成象，在地成形，变化见矣。是故刚柔相摩，八卦相荡，鼓之以雷霆，润之以风雨，日月运行，一寒一暑……”

张衡停了一下，自语道：“以此来看，天地日月，风雨雷霆，皆生于阴阳？”

沉思了片刻，张衡又继续诵读：“河出图，洛出书，圣人则之。”

读到此处，张衡“嗯”了一声，自语道：“这《周易》来源于《河图》，《尚书》来源于《洛书》。那这《河图》、《洛书》又从何来？”

张衡放下《周易》，翻阅古籍，始终找不到这两书的出处，急得搓手摩掌，口中不断重复“河出图，洛出书，圣人则之……咳！好笨！当代的孔安国不是有过此类著述吗？”

张衡连忙去翻阅汉朝孔安国的《尚书序》，欣喜地读道：“《河图》者伏羲氏王天下，龙马出河，遂则其文，以画八卦。《洛书》者，禹治水时，神龟负文，而列于背，有数至九，禹遂因而第亡，以成九类。啊，这《河图》、《洛书》原来竟由龙马、神龟背负而得。伏羲依图画八卦，禹王得书定九畴。此说虽为古之神话，却也韵味深远。河洛文化乃我华夏文化之源泉，我怎能将自己关在密室，死啃经文？虽有满腹经伦，却也孤陋寡闻。对啦！何不游览名都大邑，名山大川，考察历史古籍，了解风俗民情；求访名师大儒，名流大贤，学习交流，增长见识！司马迁游庐山，祭泪罗，拜孔庙，登长城，探访历史古迹，考察山川形势，以至学问博大精深，留下万古不朽名著啊！俗话说，读万卷书，行万里路。明日起身，游学两京！”

张衡激动的心情难以平静，是夜彻夜未眠。

五

春天。西京长安东约60里的临潼城南的骊山。

张衡和他的侍从登上骊山，只见渭水如带，阡陌纵横；俯视山麓，苍松翠柏之中装点着辉煌的殿宇楼阁，巍伟壮观。张衡沉浸于大自然的美妙之中。

张衡登上骊山西绣岭的最高峰，看到当年周幽王烽火戏诸侯的烽火台遗迹犹存，不禁感慨万千：“只为一笑失天下，亡于烽火戏诸侯啊！历史就是这么无情。”

夕阳西下，骊山在晚霞的映衬下，仿佛披上了一层红红的轻纱，使人顿然而生“烽火自西来”的感觉。

张衡下山来到骊山北麓的温泉。琼楼玉宇，溢光流彩，富丽堂皇；潺潺温泉，清澈可鉴。温泉池中沐浴者众多。张衡与同行之人进入池中，尽情沐浴。疲劳渐消，心旷神怡。浴毕，即兴吟咏《温泉赋》：“览中域之珍怪兮，无斯水之神灵。控汤谷于瀛渊兮，濯日月乎中营。阴高山之北延，处幽屏以闲清。”

六

张衡又来到东京洛阳“河出图，洛出书”的孟津和洛宁进行考察，瞻仰了伏羲、禹王圣迹，同时还拜谒了孟津的汉光武帝陵和其他一些名胜古迹，和当地的人民及游客进行交谈，开拓了视野，搜集了很多可贵的资料。

晚上，张衡和他的侍从暂住于孟津“河出图”处乡间的一农家，与几位老者促膝交谈。

老者甲：“我们这个地方是块‘圣地’，很久很久以前，伏羲氏，我们的始祖，就在这里渔猎呀！”

老者乙：“传说有一天，伏羲氏在这河里捕鱼，忽然从河中跳出一神兽，这神兽就是龙马，伏羲氏降服了龙马，发现马背上有图案。他仔细观察辨认，终于画出乾、巽、坎、艮、坤、兑、离、震八卦图。从此别阴阳，定人伦，正姓氏。伏羲氏称为华夏始祖哇。”

张衡正凝听老人们的叙说，忽听到“哗”的一响，房东家的碗盘落到地上。张衡说声“不好！地震！”急忙挽起两位老人蹿出屋外。老人惊魂未定，又听“哗啦”一声巨响，房屋倒塌。刹时间，村子成了一片废墟，惨状目不忍睹。

张衡和侍从搀扶着两位老人，缓缓向前走去，心情无比沉重……

七

洛阳，北有邙山，南有伊阙，西有秦岭，东有嵩岳，古称“九州腹地”、“十省通衢”。

洛阳东观是东汉时最大的藏书馆，藏书分六艺、诸子、诗赋、兵书、数术、方技六类38种，藏书规模空前。

张衡在东观翻阅图书，偶得渴望已久的《太玄》一书，欣喜万分，遂手不释卷，仔细阅读。坐在对面的一位俊秀青年也手捧一本《太玄》，两人互视，甚觉奇巧，遂攀谈起来。

张衡：“请问先生尊姓大名？”

崔媛：“鄙人姓崔名瑗字子玉，河北安平人氏。”

张衡施礼道：“先生豪侠英俊，大名久仰，今日得见，幸会幸会。鄙人姓张名衡字平子，南阳人氏。”

崔瑗：“先生少善属文，才高于世，崔瑗慕名久矣。今日得会，可谓有缘呀！”

二人一见如故，奉为知己。

张衡：“衡少时读《周易》与《老子》，觉得深奥莫测，后仔细研读，略有所悟。孔子韦编三绝读《周易》，吸取其思想精华。”

崔瑗：“张兄说得极是。有人把《周易》看作一本单纯讲占卜的书，那就错了。我们学《周易》从中汲取的是阴阳数术之学，而不是推卦算命。杨雄的《太玄》亦是如此，似乎玄妙莫测，若细心研读即可发现，杨雄的‘玄’与老子的‘道’，一脉相承，都是超越万物又主宰万物的无形的原动力。不过，杨雄的《太玄》里有好多涉及天文、历数方面的知识，这对我们数术爱好者是很有启发的。”

张衡：“崔兄在天文、历数的研究方面造诣很深，张衡早有求教之愿，还望张崔兄不吝指教。”

崔瑗：“你我神往已久，今日一见如故。互相学习，取长补短，是我二人共同心愿。在学术上我们应该不受任何约束，畅言直述，相互切磋才是。”

张衡：“崔兄说得极是。《太玄》内容满泛，深奥难解。衡初读《太玄》，倘有疑难之处，还望崔兄指点，尤其在天文、历数方面，衡虽爱好，却知之甚少。《周系·系辞》认为，天像盖笠，地如覆盘，天在上，地在下。天体永远在地面以上运动。照这样说，太阳应该永远在我们的头顶上才是，那晚上又为何看不见太阳了呢？此说显然不通。杨雄提难盖天八事，我认为提得准确。天和地究竟是如何关系？宇宙万物的变化规律如何？看来，还大有文章可待研究。”二人谈得兴浓，不觉已近正午。崔瑗：“今日得遇知音，请张兄到僻处小酌二三。”张衡：“好！”

八

夜。张衡在寓所学习《太玄》和《周易》。

张衡诵读《周易》：“易有太极，是生两仪，元气已分，天地设位，清淳升乎上，沉浊居乎下，阴阳以之而变化，寒署有此而相推。”

张衡对照《易》《玄》所云，结合自己平时的观察，沉思遐想，进入幻觉……

他幻想着正乘坐一架神奇的车子，从地面缓缓升起，来到了群星之间，访问了牛郎、织女星，在茫茫的天河中遨游，接着又穿过混沌幽冥的天界，来到天外的宇宙之中，宇宙空空荡荡，无边无际，天地日月只是其中一个部分，在天外，他看到了下面的日月星辰，景象奇特，变化无穷……

幻想消逝。张衡奋笔疾书“宇之表无极，宙之端无穷。未知或知者，宇宙之谓也。”“凡文耀丽乎天，其动者七，日月五星是也。周旋右回，天道者贵顺也。近天则迟，远天则速。”

写到此处，张衡突然笑道：“小时以为星星之间的距离永远不变，而实际上星星之间的相对位置并非不动，只是它们距离遥远，难以发现它们在运动罢了。”

九

洛阳，张衡寓所。

一日，有人送来一封信，说：“新住南阳郡太守鲍德久慕先生品行高洁，才华惊世，想请你任南阳主簿，为家乡父老出力贡献，特派小人送来请柬。”

张衡拆信，看毕，说：“如此甚好。请你先回南阳，陈述衡之谢意。我两日之后即动身前往。”

十

南阳。张衡书房。书桌上放着一本写好的《西京赋》。此刻，他正在写《东京赋》。只见他写写停停，又用笔划掉重写，一段文字，数易其稿。然后站起来读道：“飞阁神行，莫我能形。濯龙芳林，九谷八溪。芙蓉覆水，秋兰被涯。诸戏跃鱼，渊游龙槜。永安离宫，修竹冬青。阴池幽流，玄泉冽清。哎，这写的还是不尽如人意！”于是，又坐下重新改写。

十一

洛阳太学。

学者文士争相传抄张衡的《二京赋》。

学者甲：“张衡这《二京赋》风韵典雅，气势隆盛，堪与雅颂争流！”

学者乙：“你看，赋中这两句话‘夫水所以载舟，亦所以覆舟’政治见解高明尖锐。”

学者丙：“据张衡自己说，他的《二京赋》二十岁居洛阳时开始动笔，写了又改，改了又写，整整写了十年才成！这种严谨的治学精神令人赞叹！”

学者乙：“他在南阳辅助鲍德理政五年，政绩显赫，南阳人民无不歌功颂德。”

学者甲：“张衡乃天下能人，当世奇才！”

十二

安帝即位自永初元年至五年，地震不断，蝗灾频频：

永初元年，郡国十八地震，四十一郡发生水灾，二十八郡风灾、雹灾。永初二年，郡国十二地震，三年，郡国九地震，京师及郡国四十一水患雹灾。四年郡国九地震，六州蝗灾。五年，郡国十地震，九州蝗灾。百姓水深火热，饥民相食。

十三

安帝诏书一封接着一封：

诏曰：“昔在帝王，承民理民，莫不据璇机玉衡，以齐七政。朕以不德，遵奉大业，而阴阳差越，变异并见，万民饥流，羌貊叛戾。夙夜克己，忧心京京。间令公卿郡国举贤良方正，远求博选，开不讳之路，冀得至谋，以鉴不逮。”

诏曰：“朕以幼冲，奉承鸿业，不能宣流风化，而感逆阴阳，至今百姓饥荒，更相噉食。永怀悼叹、若坠渊水。”

诏曰：“朕以不德，奉郊庙，承大业，不能兴和降善，为人祈福。朕以不明，统理失中，亦未获忠良以毗阙政。为政之本，莫若得人，褒贤显善，圣制所先。思得忠良正直之臣，以辅不逮。”

十四

御殿。

大司农鲍德：“启奏陛下，臣举荐一人。此人少善属文，通五经，贯六艺，才压群儒，艺冠群贤，尤精天文地理，阴阳数术。若用得此人……”

安帝（二十几岁）急不可待：“此人姓甚名谁，现在何处？爱卿快快说来！”

鲍德：“此人姓张名衡字平子，河南安阳人氏。张衡少年游学二京，饱学多才，所作《二京赋》震惊文坛。此人品德也十分高尚。臣任安阳太守之时，曾邀他回乡辅政九年，政绩卓著。臣调任大司农回京后，张衡不愿做官，也就回至乡里潜心研究学问了。”

安帝：“快传朕意，速速宣他进京见朕。”

十五

安帝元初二年，三十七岁的张衡调任太史令，掌管“天时、星、历”。他的属下有太史丞、明堂丞、灵台丞各一人，太史待诏和灵台待诏各数十人，分掌历法，观测日月星辰，候望风雨气象，调理钟律等等。

灵台，东汉时期全国最大的天文台。张衡主持并亲自观测、记录天象：

永初六年二月丙午，郡国十八地震。夏四月丙申晦，日有食之。

元初元年三月癸酉，日有食之。十一月，郡国十五地震。

元初二年九月，壬午晦，日有食之。十一月庚申，郡国十地震。

元初三年二月，郡国十地震。三月辛亥，日有食之。冬十一月癸卯，郡国九地震。

元初四年二月乙已朔，日有食之。是岁，郡国十三地震。

元初五年八月丙申朔，日有食之。是岁，郡国十四地震。

十六

元初六年春二月，灵台。张衡和他的助手宋大在张衡的“浑天仪”旁观测研究。“浑天仪”是用来演示天体结构和周日周年视运动方位的仪器。它的主体是一个能够转动的空心铜球，球体内有一根铁轴贯穿球心，轴心两端象征南北两极。铜球上，日月星辰，二十八宿、二十四节气，排列有序。利用漏壶滴水的力量发动齿轮，带动铜球转动，一天转动一周。在此观察到的天象与灵台上观测的天象一模一样。

此时，张衡正在与助手宋大一起安装另一仪器“瑞轮蓂荚”。

张衡：“来，将这端与漏壶连接，使之也借漏壶滴水之力而转动。”

宋大将此与漏壶接好，开始转动。该仪器按照朔日、上弦、望日、下弦、晦日等顺序，一次又一次地循环旋转开合着。瑞轮上从每月初一日起，每天转出一片蓂荚来，至十五日止。从十六日起每天转入一片，到月底完。瑞轮蓂荚主要用来表示月亮盈亏的变化。

宋大惊呼：“月亮由盈至亏，由亏及盈，历历在目！具有月历效应。奇哉，奇哉！”

张衡指着浑天仪对宋大说：“日食月食发生之时，人们认为是不祥之兆，磕头祈祷，希望能避过灾难。其实，这些都是些自然现象，只要长期观察，深入研究，是可以掌握其规律的。”

宋大：“为什么会出现月亮挡住太阳的光亮而发生日食的现象呢？”

张衡：“太阳犹如一大火球，向外散发光热。月亮本为石质，本身不能发光，而是靠反射太阳之光。月亮向着太阳的一面全部被照亮，背着太阳的一面则无光。当日月相对时，我们所在大地处于日月之间，月亮向光的一面对着我们，看上去是一轮明月；日月相合之时，月亮的黑暗部分对着我们，所以看不到月光。当月亮正好与太阳重合时，月在内，日在外，月亮挡住了太阳射向我们大地的光亮，所以就发生了日食。日食掩于月，月食蔽于地，如是而已。”

宋大：“天宇茫茫，真是难以想象啊！”

张衡：“若找到天体运行之规律，宇宙之迷也就好解了。啊，对啦，我写的《灵宪》和画的《灵宪图》你看了没有？看完之后便可略知一二了。走，我们去将那只木鸟的羽翼安上。”

宋大：“好！”

十七

汉安帝元初六年二月，京都洛阳和其他四十二个郡国发生地震，有的地方地面陷裂，有的地方地下涌出洪水，房倒屋塌，百姓死伤无数。同年十二月，出现日食，接着又发生地震，八个郡国受其危害。

张衡的助手宋大，父母丧生于地震之中，恶耗传来，痛不欲生。

张衡劝慰道：“天灾人祸，谁人能免？死者不能复生，还请节哀自慰。”

宋大：“二十年来地震不断，灾害频生，难道就没有人能够创制一种东西去测知地震吗？”

张衡：“震灾频频，触目惊心。解民于水火乃我辈之责任。无论如何也得研制出一种能够测定地震的仪器。”

张衡拿起笔，心情沉重地在天象记录本上又一笔一笔地写下：“元初六年二月乙巳，京都及郡国四十二地震，或拆裂，水泉涌出。十二月戊午朔，日有食之。郡国八地震。”

十八

张衡看资料，作记录，写心得，画图形，常常通宵达旦，废寝忘食，研制地震测定仪器。寒暑易节，不觉过去十年。

十九

汉顺帝阳嘉元年，五十四岁的张衡终于发明制造出可以测定地震发生的时间和方向的仪器——地动仪。

地动仪是用青铜铸成，形状像个大酒樽，圆径八尺。顶上有凸起的盖子，樽的周围镶着八条龙，龙头分别朝着东、西、南、北、东北、东南、西北、西南八个方向，龙嘴里各衔一枚铜球。每个龙头的正下方铸有一只铜蟾蜍，蟾蜍口向上对着龙嘴。哪个方向发生地震，那个方向的龙嘴里的铜球就会滚出，落到下面蟾蜍口中，发出响亮的声音。

来观看地动仪的官员学者络绎不绝，交口称赞。

二十

永和三年春二月，离洛阳一千多里的陇西郡（今甘肃临洮县一带）发生地震。张衡设在洛阳的地动仪的龙嘴里吐出了铜球，落到蟾蜍口中。

守在地动仪旁的宋大惊呼：“西边发生地震了！”

消息不径而走，传遍京城。官员学者议论纷纷。

太学中，几名儒生指三道四。

甲：“张衡的什么地动仪测定西边发生了地震，怎么我们洛阳却一点地动的感觉也没有？”

乙：“一个铜酒罐能测出地震，岂不是天大的笑话！”

丙：“天灾乃上天降恶，人怎能知道天意！”

乙：“那种小玩艺儿谁都会做，哄小孩子去吧！”

“哈哈哈哈……”一阵嘲讽的笑声。

二十一

几天之后。陇西郡派人驿马赶至洛阳。御殿。一大臣：“启奏陛下，陇西郡来人禀报，该郡乙亥日发生地震。”

顺帝：“朕已知之。地动仪西边的龙珠不正是此时落入蟾蜍之口的吗？”

众大臣：“是呀！是呀！。”惊叹不已。

崔瑗极口称赞：“张衡道德漫流，文章云浮。数术穷天地，制作侔造化啊！”

张衡望着他的地动仪在沉思。