Zhang Heng (78–139 AD) was a Chinese polymath who lived during the Eastern Han Dynasty. Often referred to as the “Leonardo da Vinci of China,” he was a master of many disciplines, including astronomy, mathematics, engineering, geography, and literature.
Here is the detailed information regarding his role and contributions to astronomy.
1. Water-Powered Armillary Sphere
One of Zhang Heng’s greatest achievements was the perfection of the Armillary Sphere (Hunyi), a mechanical model of the celestial sphere used to show the movement of heavenly bodies.
Innovation: He was the first to apply hydraulic power (using a water clock or clepsydra) to rotate the armillary sphere automatically.
Function: The device rotated in sync with the Earth’s rotation, allowing astronomers to track the real-time positions of stars and planets from indoors.
2. Star Mapping and Cataloging
Zhang Heng conducted extensive observations of the night sky, recording data with remarkable accuracy for his time:
Star Catalog: He compiled a catalog containing approximately 2,500 stars and identified at least 124 constellations.
Classification: He categorized stars based on their brightness, a concept strikingly similar to the modern magnitude system.
3. Theories on the Moon and Eclipses
Zhang Heng possessed a very advanced understanding of celestial mechanics:
Moonlight: He explained that the Moon does not emit its own light but rather reflects the light of the Sun (comparing it to a mirror).
Lunar Eclipses: He provided a scientific explanation that a lunar eclipse occurs when the Earth blocks the sunlight traveling toward the Moon.
The “Egg” Model: While he still held a geocentric view, he described the universe like an egg, where the Earth is the yolk and the sky (the heavens) is the shell.
4. The Seismoscope: The First Earthquake Detector
While more of a geophysical invention, the Houfeng Didong Yi demonstrated his astronomical genius in understanding Earth’s vibrations.
The device was a large bronze vessel with eight dragons facing the eight cardinal directions. If a distant earthquake occurred, a bronze ball would drop from a dragon’s mouth into the mouth of a toad below, indicating the direction of the epicenter.
5. Mathematical Contributions to Astronomy
Astronomy relies heavily on precision, and Zhang Heng made significant strides in this field:
Calculating Pi ($\pi$): He attempted to calculate the value of $\pi$ with high precision. In one of his methods, he used the value of $\sqrt{10}$, which is approximately $3.1622$. Although not perfectly accurate compared to the modern value of $3.14159$, it was a major advancement in the 2nd century.
Legacy and Honors
Due to his monumental contributions to science, Zhang Heng’s name lives on:
Lunar Crater: A crater on the Moon is named the Zhang Heng Crater.
Asteroid: Asteroid 1802 was officially named 1802 Zhang Heng.
Modern Science: He is internationally recognized as a pioneer who helped transition astronomy from mystical astrology to an observation-based science.
Amir Maulana – SKYWORLD
Zhang Heng (78–139 M) adalah seorang polymath atau tokoh serba bisa asal Tiongkok yang hidup pada masa Dinasti Han Timur. Ia sering dijuluki sebagai “Leonardo da Vinci dari Tiongkok” karena keahliannya yang luar biasa di berbagai bidang, mulai dari astronomi, matematika, penemuan alat mekanik, geografi, hingga sastra dan seni.
Berikut adalah informasi lengkap mengenai peran dan kontribusi besarnya dalam dunia astronomi.
1. Penemuan Bola Armiler Bertenaga Air
Salah satu pencapaian terbesar Zhang Heng adalah penyempurnaan Bola Armiler (Hunyi), sebuah model bola langit yang digunakan untuk menunjukkan pergerakan benda-benda angkasa.
Inovasi: Ia adalah orang pertama yang menerapkan tenaga air (menggunakan jam air atau clepsydra) untuk memutar bola armiler tersebut secara otomatis.
Fungsi: Alat ini berputar sinkron dengan rotasi bumi, sehingga para astronom dapat mengamati posisi bintang-bintang dan planet-planet secara real-time di dalam ruangan.
2. Pemetaan Bintang dan Katalog Astronomi
Zhang Heng melakukan pengamatan mendalam terhadap langit malam dan mencatat data yang sangat akurat untuk zamannya:
Katalog Bintang: Ia menyusun katalog yang mencakup sekitar 2.500 bintang dan mengidentifikasi setidaknya 124 rasi bintang.
Klasifikasi: Ia membagi bintang-bintang tersebut berdasarkan tingkat kecerahannya, sebuah konsep yang mirip dengan sistem magnitudo modern.
3. Teori tentang Bulan dan Gerhana
Zhang Heng memiliki pemahaman yang sangat maju mengenai mekanika benda langit:
Cahaya Bulan: Ia menjelaskan bahwa bulan tidak memancarkan cahayanya sendiri, melainkan memantulkan cahaya dari matahari (seperti cermin).
Gerhana Bulan: Ia memberikan penjelasan ilmiah bahwa gerhana bulan terjadi ketika bumi menghalangi sinar matahari yang menuju ke bulan.
Bentuk Bumi dan Langit: Meskipun ia masih menganut teori Geosentris (bumi sebagai pusat), ia menggambarkan alam semesta seperti telur, di mana bumi adalah kuning telurnya dan langit adalah cangkangnya.
4. Seismoskop: Pendeteksi Gempa Pertama
Meskipun lebih bersifat geofisika, penemuan ini sering dikaitkan dengan kejeniusan astronomisnya dalam memahami rotasi dan getaran bumi. Alat ini disebut Houfeng Didong Yi.
Alat ini berbentuk bejana perunggu besar dengan delapan naga yang menghadap ke delapan arah mata angin. Jika terjadi gempa di kejauhan, sebuah bola logam akan jatuh dari mulut naga ke dalam mulut katak di bawahnya, menunjukkan arah pusat gempa.
5. Kontribusi Matematika dalam Astronomi
Astronomi sangat bergantung pada perhitungan presisi, dan Zhang Heng memberikan kontribusi besar di sini:
Perhitungan Pi ($\pi$): Ia mencoba menghitung nilai $\pi$ dengan sangat teliti. Dalam salah satu metodenya, ia menggunakan nilai $\sqrt{10}$ yang setara dengan sekitar 3,1622. Meskipun tidak sepenuhnya tepat dibandingkan nilai modern ($3,14159$), ini adalah kemajuan besar pada abad ke-2.
Warisan dan Penghormatan
Karena kontribusinya yang luar biasa bagi ilmu pengetahuan dunia, nama Zhang Heng diabadikan dalam berbagai bentuk:
Kawah Bulan: Sebuah kawah di bulan dinamai Kawah Zhang Heng.
Asteroid: Asteroid 1802 dinamai 1802 Zhang Heng.
Ilmuwan Modern: Ia diakui secara internasional sebagai salah satu pionir dalam transisi dari astronomi mistis (astrologi) ke astronomi ilmiah yang berbasis observasi dan alat ukur.
Amir Maulana – SKYWORLD