张衡《灵宪》中还提出了关于月食成因的理论 。他的月食理论 ， 打破了之前的“月照天下 ， 食于蟾蜍”的神话说话 ， 采用自然主义的阴阳理论来进行解释 ， 提出了“暗虚”的理论：“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 。是谓暗虚 。在星星微 ， 月过则食 。”即月食是由日光因地遮蔽而形成的“暗虚”造成的 。这是对月食成因的科学解释 。
在天文宇宙论方面 ， 张衡更是当时先进的“浑天说”的代表 。关于宇宙论的“浑盖之争” ， 在西汉时期就已开始 。西汉思想家扬雄就经历了从支持“盖天说”到支持“浑天说”的思想转变 ， 写出了著名的“难盖天八事” ， 从天文观测和哲学思辨的角度 ， 指出的“盖天说”的不可信和“浑天说”的优越性 。而关于浑天说 ， 他说 ， “或问浑天 。曰：落下闳营之 ， 鲜于妄人度之 ， 耿寿昌象之 。”这说明在太初改历的时候 ， 从民间招募上来的天文学家落下闳就已经使用基于浑天说的天文仪器—浑仪来进行天文测量了 。张衡则对浑天说进行了高度的概括 ， 他在《浑天仪注》中说 ， “浑天如鸡子 ， 地如鸡子中黄” ， 形象地描述了浑天说的模型 ， 与现代天文学的天球相当 。
神话、巫术也是古代人们认识世界的方式 ， 其中也不乏类似于科学幻想的成份 。秦汉时代 ， 古代的思维可以说是经历了从神话到自然主义科学的转变 。神话传说尧帝时生长一种叫做“蓂莢”的植物 ， 初一生长一叶 ， 初二生长一叶 ， 直到十五共生长十五叶 ， 之后就一天落一叶 ， 直到三十落完 。

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图4. 神话中的“蓂荚”(图源：汉画像石)
张衡正是从这样的神话中获得了灵感 ， 创制了他称之为“瑞轮蓂莢”的“自动化日历” 。照着同样的思路 ， 他还创制了水运浑天仪象 ， 开创了中国古代制造水运自动化天文仪象的传统 。这一传统在唐宋时期得到进一步的发展 ， 直到北宋的苏颂制造出集天文观测、演示和报时系统为一体的自动化天文台而达到顶峰 ， 李约瑟称之为“世界上最早的天文钟” 。张衡把神话的想象变成了科学的现实 。

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图5. 张衡水运浑象及自日历复原(图源：中国历史博物馆)
张衡在科学上的成就还有很多 ， 比如在数学上对圆周率和球的体积都有研究 ， 这里限于篇幅 ， 不再细述 。最后要说的是 ， 张衡不仅是伟大的科学家 ， 也是伟大的文学家和思想家 。他的《四愁诗》 ， 开创了中国古代“七言诗”的新风;他的《二京赋》《南都赋》 ， 以一种包举宇内的气度 ， 描写了帝乡的山川河流、物产矿藏、手工农业、民俗风情等 ， 具有极强的文化感染力;他的《思玄赋》 ， 更是一部星空的畅想曲 ， 把天上星星的秩序与人间社会的秩序融为一体 。没有博大的人文情怀 ， 张衡不可能写出这样的诗赋 。而他的这种人文思想 ， 恰恰构成了他的科学思想的基础 。“道德漫流 ， 文章云浮” ， 正是张衡博大人文精神的恰当评价 。

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