중국 고대 최고의 과학자 장형(張衡)

장형(張衡)'78~139년' 은 한나라 하남 남양에서 태어났다. 원래 그의 집안은 지역에서 대단히 유명한 가문이었다. 그의 조부는 광무제로부터 촉군 태수로 임명받아 반란을 진압했다, 이어 흉노를 격퇴한 공으로 어양 태수로 영전하였다. 그의 임기 내에 흉노의 침범은 없었다. 그러나 장형의 부친 대에 이르러 그의집안은 몰락하여 한미한 집안으로 전락하였다. 그리하여 장형은 어려서부터 고학을했고, 16세이후 고향을 떠나 각자로 유력하면서 문학을 비롯하여 각 방면의 지식을 두루 섭렵하였다. 몇년후 그는 최고학부인 태학에 진학하였다. 그는 오경과 육예에 정통하였고, 산학을 비롯하여 천문, 지리와 기계제조 등의 분야에도 조예가 깊었다. 이 무렵 그의 문장은 이미 나라안에 유명해졌고, 특히 부(賦)를 잘 지어 훗날 사마상여, 양웅(揚雄), 반고와 더불어 한부(漢賦)4대가의 한 명으로 칭해질 정도였다. 그가 지은 "이경부(二京賦)"는 사치를 일삼는 조정을 풍자하여 그의 명성을 더했다.

그는 몇번이나 조정에서 효렴(孝廉)으로 추천을 받아 벼슬을 할수 있었지만, 그때마다 장형은 사양하였다.

청년 시절에 장형은 시와 문장에 좀 더 관심을 가졌지만, 그는 기계에 조예가 깊었으며 아울러 천문과 음양, 역산에도 관심이 높았다. 그는 평소 양웅이 저술한 「태현경(太玄經)」을 탐독하는 등 평생 동안 연구에게을리하지 않고 사상및 이론체계를 심화시켰다. 그는 33세 되던 해에 조정에 들어가 태사령에 임명되어 본격적으로 음양을 연구하고 천문역법에 정통하게 되었다. 그때 혼천의를 제작하였고, 「영헌(靈憲)」을 저술하였다.

 

탁월한 천문학자

장형은 자신의 천문학 대표작인「영헌(靈憲)」에서 당사로서는 놀라운 수준의 천문학설을 전개하였다.

그는 우주란 무한하고 천체의 운행은 일정한 규율을 지니고 있다고 인식하였다. 달이 본래 스스로 빛을 발하는 것이 아니고 태양의 반사라는 사실도 알아냈다. 또 일식의 원인에 대해서도 정확하게 해석하였다. 

그는 모두 2,500여 개의 항성을 관측하여 시록하였는데, 이는 오늘날 사람들이 알고 있는 별의 숫자와 거의 동일하다.

장형은 특히 별들이 어떤 때는 빠르게 운행하고 어떤 때는 느리게 움직인다는 점에 주목했다. 그는 "하늘에서 가까우면 느리고 하늘에서 멀게 되면 빠르다"라고 말하면서 별들의 운행에서 나타나는 완급 현상을 태양과의 원근 관계로 파악하였다. 이는17세기 서양의 위대한 케플러의 법칙고유사하다.

한편장형은 지진계를 만들었는데, 이 지진계는 수천리 떨어져아무도 감지할수 없었던 농서 지방에서 발생한 지진의 조조짐을 정확하게 예측하여 놀라움을 지아내기도 하였다. 유럽에서 정확한 지진계가 출현한 것은 19세기가 되어서였다.

뿐만 아니라 그는 세계 최초의 천문관측기인 혼천의도 제작하였다. 혼천의란 가운데가 텅 빈 커다란 동구(銅球)로서 표면에는 별자리가 가득새겨져 '천구의'라고도 칭해졌다. 천구의 바깥 둘레에는 구리로 만든바퀴가 여러 겹으로 둘러져 있었는데, 이는 각각 지평선과 적도 그리고 황도를 표시한 것이었다. 이 혼천의에는 동호적루(銅壺滴漏)라는 자동 장치가 부착되어 있었다. 동호적루란 구리로 만든 병에서 물방울이 떨어진다는 의미로서 아래에 구멍이 뚫린 구리병에 물을 넣고 그 물이 새는 양을 보고 시간을 측정하는 물시계였다.

장형은 혼천설을 주장하여 하늘은 달걀의 노른자와 같아 하루에1도씩 움직이며 1년은 365도와 1/4도라는 결론을 얻었다. 이수치는 인류가 최근세사가 되어서야 얻었던 결론인 365일5시간48분46초와 비교해도 거의 차이가 없다. 또한 원주율π를 3.1622로 계산하였다.

장형은 만년에 상사로 임명되었고, 향년62세에 세상을 떠났다.

후세 사람들은 그를 숭앙하여'목성'이라 칭했는데, 목성이란 중국 고대시대 기계제작에 뛰어난 사람을 숭앙하는 칭호였다. 그의 이름은 오늘날에도 이어졌다. 태양계의 1802호 소행성은 그의 이름을 붙여 '장형성' 이라 부르게 되었고, 달뒷면에 있는 환형 모양의 산에도 '장형환형산'이라는 명칭이 붙여졌다.