张俊德和他的三球仪
1952-08-16李恺娣
李恺娣
模范教育工作者、青年团员张俊德,经过长期刻苦努力的研究,在西北军政委员会文化部和陕西省人民政府文教厅的帮助下,于一九五一年四月创造了一种三球仪。这种三球仪可以解说太阳、地球、月球的关系,以及因地球、月球的运行而发生的昼夜、四季、日蚀、月蚀等现象。这一仪器是普及天文科学知识的很好的工具。
这个三球仪是用一个灯泡、两个大小不同的球和十一个大小不等的齿轮做成的。灯泡代表太阳,固定在圆盘的中央。大球代表地球,以二十三度半的倾斜度,装在以灯泡为圆心的大圆周上,利用齿轮的转动,围绕着灯泡(太阳)运行。小球代表月球,装在以大球为圆心的圆周上,同样地利用齿轮的转动,围绕着大球(地球)运行。当大球(地球)围绕灯泡(太阳)公转的时候,大球(地球)本身同时自转,小球(月球)也同时围绕着大球(地球)转。在圆周的外围,又装上一条扁平的铁圈,上面注明四季和节气。每当齿轮转动,地球和月球运行到任何一个部位的时候,铁圈上的字样就可以解说那一时节的自然现象。比如说我们在地球上是冷是热,我们看月亮是圆是缺,这个仪器都可以清楚地告诉我们。
这个三球仪可以说明十二个天文现象:第一,地球与月球的运行;第二,什么是恒星与朔望月;第三,恒星日和太阳日的差别;第四,地球绕日运行的远日点和近日点;第五,地球自转轴和公转轴的不平行;第六,昼夜的成因;第七,四季循环的原因;第八,月亮圆缺的原因;第九,月球的自转;第十,月球轨道和黄道的不平行;第十一,日月交蚀的原因;第十二,月亮出没方向的变动。
张俊德是陕西户县人,家庭是个贫农。依靠母亲卖布和东挪西借,他才勉强念完了初中。一九四四年初中毕业以后,就在家乡的一个小学里教书。他教自然课,每逢讲四季、日月蚀的时候,无论他费了多大的气力,学生总是搞不清楚。他认为唯有用实物辅助教学,才能解决这个困难。他想,许多教自然课的老师一定都感到同样的困难。为了解决自然课教学上的困难,他决心制作一个三球仪。
起初,他用木头和土作成球状来代替月球和地球,用香油灯来代替太阳,使两个球围绕着油灯转,这样说明月球、地球的运行,它们与太阳的关系及与此有关的若干天文现象。虽然这个三球仪的缺点很多,但是学生们看了都说:“先生的表演、让我们容易懂得多了。”他想改进,但是他很穷,连工具都买不起。有些人还嘲笑他。但他不顾这些,空闲的时候还是琢磨他的三球仪。
一九四六年,他到户县的另一个小学去教书,向木匠借用工具,做成了一个利用木齿轮转动的三球仪。在学期结束的成绩展览会上,他把初步研究成功的三球仪拿出来表演。老乡们纷纷传说:“学校里‘亮宝了,那宝贝能看天狗吃月亮(即月蚀)哪!”张俊德听了很高兴。
他天真地以为国民党反动政府会“帮他的忙”,在一九四七年他曾写信给伪县政府教育科,希望给他以帮助,但是没有人理他。他再三请托,伪县政府才答应把他的事情提到所谓教育会议上去研究。结果,在这个“会议”上,那些官僚们想方设法的和他刁难,给了他很大的打击。会上有个姓阎的家伙不怀好意地对他说:“张先生,你好像对天文学很有研究,我问你一个问题,请你解释一下!夏季初三,月亮出没在西北,冬季初三,月亮出没西南,这是什么道理呢?”张俊德正在准备答复,到会的一些官僚们巳经哄然大笑,一阵乱哄。有的说:“连这个问题都不会解释,还创造什么仪器!”有人说:“年轻娃娃,知道些什么。”
张俊德在回家的路上,心中很愤恨,他认识到了国民党反动派的面貌。他并没有灰心,因为他一想到可爱的小学生们,就又产生了力量。
一九四八年春天,当张俊德在户县八天禾村小学教书的时候,报纸上发表了要发生日蚀的消息。一贯道徒们就趁机到处造谣说:“天要黑七七四十九天,善人免灾,恶人要死尽。”并且吓唬农民们说:“只要入道多烧香磕头,可以消灾除难。”谣言把大家弄得心慌意乱,谁都没心思干活了,整天地闲着。有的妇女,竟把田地变卖了,烧香求神保佑。这时,张俊德就利用他初步做成的三球仪,给孩子们解说日蚀的原因,又把日蚀的成因写了一张大字报贴在墙上,还附有图解,收到一些效果。这件事情更加强了他改进三球仪的决心。
一九四九年,他的家乡解放了。一九五○年六月,他写了一封信给西安《群众日报》;《群众日报》把他的信转到陕西省人民政府文教厅。文教厅就请他到西安去研究。他带着他心爱的“宝贝”,步行到西安去。
陕西省文教厅把他请到西安师范附属小学工作,让他得到研究的便利,又请了西北大学的张中会教授来帮助他。西北文化部借书给他参考,同时鼓劲他努力研究,保证替他解决一切困难。
张俊德的健康情况本来不好,他神经衰弱不能经久地工作,再加上他的文化水平限制,没有机械方面的专门知识,工作中遇到许多困难。青年团的组织不断地教育他,鼓励他克服客观困难。
张俊德一方面热心、认真地教课,一方面,努力钻研机械理论。他先后把三球仪的设计图样改了四次。他每遇见问题,就到西北大学去找张中会教授,张中会教授总是尽力地帮助他。
一九五○年底,寒假了,张俊德没有回户县老家去。他在学校里日以继夜地为了他的三球仪而忙碌。他经常绘图到半夜里,睡上床以后还在想一轮一轴的构造。有一次他已经睡了,忽然想起有一个轮子要改;他又起身披上衣服,把图样改了一下。
经过十几次的修改,三球仪的图样终于绘好了。去年二月十二日,把图样交给西安的一家铁工厂试做。这个仪器做了七十几天,修改过三次,许多关心这个仪器的人都不耐烦了,张俊德还是没有松过劲。七十多天里,他跑到工厂去过一百五十多次,寒假中差不多整天地在工厂里,下雨下雪从来不耽误。
张俊德说:“由于我深刻地认识到作好三球仪对人民教育事业会起很大的作用,由于我知道一个团员应该对人民事业无限忠诚和努力,我的精神始终受着鼓舞,我有足够的信心,什么困难都能克服”。
去年四月,他终于做成了成本很低用途很大的三球仪。西北文化部把它命名为“张俊德三球仪”。这里特别值得提出的是张俊德同志在制造他的三球仪过程中,直到他到西北大学去找张中会教授以前,并没有看到过旧式的外国制造的三球仪,而他的三球仪却比旧式外国的三球仪能说明更多的自然现象。
去年十月张俊德带着无比兴奋的心情,来京列席中国人民政治协商会议第一届全国委员会第三次会议。他说:“我创造了这个东西,西北文化部,陕西省文教厅和全国教育工会都给我很大的鼓励;各报纸杂志都刊登这个消息;各方面都来参观我的这个‘宝贝”;我从来都没有像这样快乐过。到北京来了,全国教育工会还关心我的生活,鼓励我继续努力,我真是感动极了。在全国委员会的这次会议上,我看见毛主席是那么热烈地鼓掌欢迎教育工作者代表说话;共产党和人民政府这样重视教育工作者,特别对于在旧社会受过打击的小学教员,简直是太大的安慰了。”
张俊德还不满意他的三球仪,他说他的三球仪还有缺点,还需要继续改进。比如地球运行的轨道应该是椭圆的,但是在这个三球仪上是圆的。经过反覆地研究,他认为要把圆形变成椭圆形,只消再加上两个齿轮就行了。此外,他认为三球仪在色彩上要尽量使它符合自然现象,在装璜上还要求其更加美观。
张俊德的三球仪预备普及和深入到农村中去破除“天狗吃月亮”的迷信。这个三球仪还要提高,以便供给自然科学者研究。现在,张俊德正在制造一个风雨实验器,成本只要六七百元,可以说明风的成因、雨的成因、氧的助燃和蒸气的力量等等。他说:“这些东西可以告诉老乡们:风没有风神、雨没有雨神。”
西北文化部还要他作一个太阳系的仪器,张俊德表示一定努力去完成这个任务。