张衡发明地动仪让东汉人改变观念皆叹服(组图)
http://www.sina.com.cn 2005/03/07 12:20 法制晚报
文/珞琳
张衡地动仪结构图
后人恢复制作的张衡地动仪
张衡画像
铜珠掉出 陇西报震 众皆叹服——
132年，科学家、文学家张衡发明制造了世界上第一台测定地震方位的仪器——候风地动仪。张衡将候风地动仪安置在都城洛阳。
起初，满朝文武都不相信这台地动仪能够测出地震的方向。凑巧138年3月1日(汉永和三年二月初三)地动仪中有一个龙头机件突然发动，朝向西北方向的铜珠落了下来，掉进仪器下面的蟾蜍口里。几天后，陇西驿者日夜奔驰来京师，报告陇西地震，二郡山崩(震级约为6.5级)。陇西正好在洛阳的西北方向。在事实面前，大家都不得不承认候风地动仪的灵验，佩服张衡的发明。而相隔1700多年，欧洲人才制造出“第一台”地动仪，古波斯直到公元11世纪才有类似的地震仪器。
东汉特色：用地震除掉政治对手
东汉时期，地震比较频繁，公元96-125年的30年中，就曾发生了23次比较强烈的地震，震区有时大到几十个郡。而张衡所处的时期，恰是历史上地震频率最高发期，几乎连年发生地震，地裂地陷，江河泛滥，房屋倒塌。京城也出现了多震的现象。
在神学极盛的东汉时代，地震研究是举步维艰的。东汉建武二十二年九月，光武帝刘秀家乡南阳大地震，刘秀便下诏自责，说：“而今震裂，咎在君上，鬼神不顺无德，灾殃及吏人，朕甚惧焉。”此后，东汉围绕地震展开了多次政治斗争。在《后汉书·五行志》中记载：和帝永元四年六月丙辰，郡国十三地震，是因“女主盛，臣制命，则地动，畔震起，山崩沦”。当时窦太后摄政，其兄窦宪专权，因而导致上天的惩罚，于是“后五日，诏收宪印绶，兄弟就国，逼迫皆自杀”。这就是典型的借地震灾害铲除政治对手的事件。此后，借灾言政、排除政敌的现象更是屡见不鲜。
张衡让大家改变观念
张衡出于史官的职守，也常借地震来发表“政善则休祥降，政恶则咎征见”的言论，但他在太史令任上，研究而创制出地震仪，又显然与当时的神学观针锋相对，其阻力之大可以想象。朝廷上下都将其称为异类、叛逆，并极力排挤张衡。直到138年，地动仪证实了陇西的大地震后，众人“于是皆服其妙”，“自此以后，乃令史官记地动所从方起”。
张衡公元78年出生在河南的南阳。他的祖父曾经官至太守，显赫一时，但是到张衡这一代，已经家道中落。清苦的家境使张衡能够潜下心来做学问。少年时代的张衡饱读诗书，从16岁起，他走出家乡，游历名山大川、古城巷陌，开阔了自己的视野，也了解了民众的疾苦。
东汉时期，中国发生地震的次数较多。为了测定地震方位，及时通知官府做出赈灾行动，张衡在担任太史令一职时，开始研制能够报告地震的装置。经过多年的钻研，终于在公元132年发明了世界上第一台测定地震方位的科学仪器———地动仪。利用它，不但可以知道何时发生地震，而且还可以测出地震的方位。从古书中对地动仪的描述来看，张衡的头脑中已经有了一个清晰的概念：地震是从远处一定方向传过来的地面震动。他把震动看成是可以通过固体的大地传输的一种事物。虽然现在我们都知道地震波的存在，但是东汉时期张衡就能意识到这一点，是需要经过推理和思考的。链接
解析地动仪原理
地动仪由精铜铸成，外形像一个大酒壶，中间的圆径八尺，仪器的外表刻有篆文以及山、龟、鸟、兽等图形。
仪器内部中央立着一根铜质都柱(上粗下细的棍)。仪器外部周围铸着八条龙。龙头和内部信道中的发动机关相连，每个龙头嘴里衔有一粒小铜珠。地上对准龙嘴处，蹲着八个铜蟾蜍，昂着头，张着嘴。当某处发生地震，都柱便倒向那一方，触动机关，使发生地震方向的龙头张开嘴巴，吐出铜珠。铜珠落到铜蟾蜍嘴里，发出声响，人们就知道哪里发生地震了。
可惜的是，后人只能根据古籍中的记载猜测张衡的精妙设计。
(编辑：燕于)