編者注
張恒是中國古代著名的科學家。張恒發明的地球動力學儀器早已失傳，在20世紀50年代試圖恢複地球動力學模型并不成功，是以近年來這一直受到一些人的質疑甚至否認。于是，張恒在現在的高中曆史教科書正文中不再被提及。我們應該如何看待張恒及其科學貢獻？在現在的曆史教科書中忽略他合适嗎？
要算上世界科學史上的巨星，東漢章恒（字平，A.78-139 A.M）是極其耀眼的。與古希臘托勒密、阿基米德等科學家相比，他在科學界的地位毫不遜色。他的朋友崔偉形容他為"道德流淌、文章雲飄飄、窮世界裡一些技術、生産創造、氣技、雷環環"。如今，郭沫若稱他為"如此全面發展的人物，在世界曆史上也是罕見的"。張恒對科學的貢獻在他的時代和以後都是成功的。
圖 1.張恒（78-139），西安南陽平子（照片：姜朝和，著名畫家）
關于地球動力學的争論
說到張恒，最有趣、最有争議的是他創造的"等待地面動态儀器"。近年來，對張恒地球力學儀器的無異議懷疑，加上網絡媒體對地球動力學恢複的各種不正确報道，導緻張恒的名字從中學教科書正文中删除。這是對張恒乃至中國古代科學的重大誤讀。
關于張恒的地球力學儀器，在後漢書中有明确的記錄。但總有一些"疑惑古人"的學者，認為曆史記錄不可靠，甚至是錯誤的，他們因為無法恢複地動儀器而認為張恒沒有做出。這不是極端的"現代科學主義"自負，也不是"曆史虛無主義"的無知。
張恒地球力學儀器"獨柱"的關鍵部件是一根簡單的柱子。人們常常認為，這樣一根敏感的柱子根本站不起來，站起來也會因為各種輕微的幹擾而傾倒，而正在"墜落"，是以結論是張恒的地球力學儀器無法觀測地震。這似乎是非常常識，是以它是信條。但常識是常識，不是科學。對地球動力學柱的科學實驗不僅證明柱子可以站立，而且不會下落，"柱驗證"是完全可行的。
中國科學院南京天文儀器開發中心前天文儀器研究員、著名天文儀器專家胡甯生先生在88歲時自費制作模型，進行動手實驗，分析力學細節，證明張恒地球動力學"柱模型"科學可靠， 并恢複了張恒地球動力學的科學原理。這樣的研究成果，以今天"可疑"的方式，甚至得不到應有的重視。幸運的是，他的研究成果将于2020年發表在《中國科技史》上。胡甯生先生憑借多年天文儀器研究的機械經驗，證明張恒地球動力儀器不是"神話"，而是曆史上的科學真理。
圖 2.張恒地球動力學恢複示意圖（圖檔來源：胡甯生）
張恒地球動力儀器不僅限于一項技術發明，其背後是科學思維、細緻觀察和務實的科學應用。
首先，張恒認為地震是由地下蒸氣壓引起的，而"氣體運動"就是"風"，張恒稱之為其地球動力儀器"等待風"地面動力儀器。
其次，張恒地球力學儀器使用的動物形象具有象征意義，即龍象征着風，龍象征着地下陰，也是基于對地震現象的觀察。我們知道，在地震發生之前，生活在地下的蜻蜓等動物往往表現得警惕和異常行為。張恒當然觀察到了這些現象，這就是為什麼地球動力學儀器用來服用銅丸的原因。今天對張恒的評價，有時受到"事後看來"的影響，認為張恒研究"等氣"、"風角"是搞"迷信"，不知道這在張恒的時代，是科學思維的邏輯。張恒在研究"風角"的同時，也明确反對"圖形"等迷信，這在張恒的思想中可以看出，理性探索與非理性迷信之間的界限依然清晰。
最後，地震在古代被認為是重大災害，在漢代董中書建構的"天人合一"的災害理論中，地震等災害自然需要注意，因為這是國家治理的一部分。根據後漢書，在96到125 A.M的30年中，發生了23次大地震。張恒地球動力學儀器的發明是為了滿足當時的社會和政治需要，從中我們可以看到張恒等科學家的社會責任感。
張恒的科學成就
秦漢時期是中國古代科學模式形成時期，以往科學經驗的特殊性，通過陰陽五行理論的整合，擺脫了神話巫術的束縛，成為理論與觀察相結合的理性探索。張恒在天文學上的成就反映了漢代天文學的發展。
漢之前的天文學史是很長一段時間，但隻到漢武帝時期，通過"太早修訂月曆"，使古代天文學有了"範式"，使天文曆法成為宇宙的數字模型，不僅包括日月五星的運動， 還包括對人類社會曆史變遷的研究，用司馬遷的話來說就是"天的時代，古時代的變化"的大學問題。月曆早期修訂過程中的天文觀測、宇宙學之争和理論建構，是張恒在天文學上創新發明的背景。
關于星星，司馬遷說"天都分界"，在《天國公書史》中，他回顧了漢朝的星星，将星星描述為"天人對應"系統，與古希臘的星座系統形成鮮明對比。
東漢的張恒無疑堅持了這一傳統。他在《精神憲法》中寫道：「星星也出生在地上，精緻成天，列在錯誤的地方，每個星星都有自己的屬。在野象中，在大象軍官中，在人類大象的事情中，如此準備就緒。"天空中的星星是地球上事物的宣言，天地本質上是對應的。張恒的明星官制度超越了"天公書"。《天書》描繪了80多顆星星和800多顆星星。而《靈賢報》則說："中外官員，長明人有24個，可以命名320個，為星2500個大，而海人占不真實。"所謂'海員占領'很可能是指中原地區在南海地區看不到的南方天星。
圖 3.漢朝星圖（圖檔來源：西漢交通大學漢墓）
關于行星運動，Taiso月曆（即三位一體月曆）根據對行星周期性運作的觀測建立了行星運動的計算模型。三位一體曆法使用不同的數字模型将金星和水星與火星、火星和土星區分開來，而張恒則在《精神憲法》中進一步區分了這兩類行星，認為前者"附着于月球"，後者"附着于太陽"，這相當于現代天文學中"内陸行星"和"城外行星"的差別。張恒進一步認識到，行星運輸的速度與其在天空中的高度（即與地球的距離）有關，即所謂的"近日晚，遠日更快"，這也符合科學結論的行星運動的實際情況。
張恒還提出了靈縣日食成因的理論。他的日食理論打破了之前的"月光，天上吃"的神話，用自然主義的陰陽理論來解釋，提出了"黑暗虛"理論："月光生在陽光下，勇氣生在陽光下，白天是光明的，白天是充滿光明的。星星在閃耀，因為水變成了光。匆匆忙忙的一天，光線往往不合身，也躲在地裡。是黑暗虛幻的含義。在星星上，月亮在日食上。"日食是由陽光被地面遮擋引起的'黑暗虛空'引起的。這是對日食原因的科學解釋。
在天文宇宙學方面，張恒是當時先進"說天"的代表。宇宙學的"封底之戰"始于西漢時期。西漢思想家楊雄經曆了從支援"蓋提安諺語"到支援"講述"的思想轉變，寫下了著名的"難以覆寫的天空"，從天文觀測和哲學思維的角度指出了"鬼說"的不可信和"天天"優越性。關于天，他說，"還是求天"：落營，很少妄想，耿壽昌喜歡。"這表明，在月曆開始時，從私營部門招募的天文學家已經使用天文儀器Hun儀器進行天文測量。張恒則對渾田的陳述做了很高的總結，在《天書》中說"天空像雞，地面像雞黃"，生動地描述了渾田所說的模型，堪比現代天文學的天球。
神話和巫術也是古人認識世界的方式，不乏與科學幻想相似的成分。在秦漢時期，古代思想可以說是經曆了從神話到自然科學的轉變。傳說傳說，皇帝種出一株叫"花呢"的植物，第一種長出一片葉子，前兩種長出一片葉子，直到15日一共十五片葉子，然後一天一片葉子落下，直到三十年代末。
圖 4.神話般的"元"（圖檔來源：韓人像石）
正是從這個神話中，張恒獲得了靈感，創造了他所謂的"自動月曆"。同樣，他還創造了水運圖像，并開創了中國古代制造水運自動天文圖像的傳統。這一傳統在唐宋時期得到了進一步發展，直到北宋的蘇宋産生了一個自動天文台，該天文台內建了天文觀測，示範和時間報告系統，約瑟夫·李稱之為"世界上最早的天文鐘"。張恒把神話的想象變成了科學的現實。
圖 5.張恒水的形象和自曆修複（照片：中國曆史博物館）
張恒在科學上的成就很多，比如對周長和球體積的數學研究，僅限于空間，不再詳細。最後，張恒不僅是一位偉大的科學家，更是一位偉大的作家和思想家。他的《四愁詩》造就了中國古代"七字詩"的新風，他的《兩道京福》《南都府》，帶着一種内在的氣息，描寫了帝鎮的山川、礦藏、手工農業、民俗風情等，具有強烈的文化感染力;沒有寬廣的人類感情，張恒不可能寫出這樣一首詩。而他的人文主義思想，正是構成他科學思想的基礎。"道德流淌，文章雲飄飄"是對張恒波人文精神的适當評價。
張恒是中國古代科學的燈塔。隻有充分了解張恒，世界才能充分了解中國古代科學，才能獲得科學獨創性的啟示。全世界從事科研，當時張恒為模範。
引用
（歌曲）範偉.後韓舒張恒川 .北京： 中國圖書局， 2012.
陳繼金.張恒的天文思想。科學史， 1980（06）： 113-121.
陳美東.中國古代天文思想。北京： 中國科學技術出版社， 2008.
胡甯生.張恒地球動力學之謎 .南京： 南京大學出版社， 2014.
胡甯生.張恒地球動力儀器柱地震勘察的修複與研究.中國科技史， 2020， 41（3）： 425-434.
賴家度.張恒（M）上海： 上海人民出版社， 1956.
雷利伯。張恒：科學與宗教。北京： 社會科學文獻出版社， 2000.
劉永平.鄭州聖張恒（M）分公司： 河南人民出版社， 1996.
徐傑.張恒傳記： 南京大學出版社， 1999.
簡介：孫曉軒，中國科學院大學人文學院教授。
編輯：趙雨浩
資料來源：Bright.com