曾經(jīng)課本里面的張衡發(fā)明的“地動(dòng)儀”你還記得嗎？說的是“以精銅鑄成，員徑八尺，合蓋隆起，形似酒尊，……乃知震之所在?！币恢币詠?，大家都認(rèn)為這個(gè)在教科書和科技館里頻繁亮相的“地動(dòng)儀”就是張衡當(dāng)年造的地震儀器，然而實(shí)際上它只是20世紀(jì)50年代一位叫王振鐸的老先生制作的復(fù)原模型。由于存在原理性錯(cuò)誤，這個(gè)地動(dòng)儀復(fù)原模型并不能真正進(jìn)行地震監(jiān)測。

那么張衡地震儀在歷史上真的存在嗎？它能真能監(jiān)測地震么？

實(shí)際上，每過一年半載的，類似的討論總要在網(wǎng)絡(luò)上“卷土重來”。支持者們從不同角度尋找歷史依據(jù)，以求為“張衡地動(dòng)儀”的歷史正本清源——《后漢書》的記載被認(rèn)為是鐵證；而反對者則堅(jiān)信，地動(dòng)儀是歷史杜撰，經(jīng)不起推敲。

據(jù)《后漢書·張衡傳》記載：“嘗一龍機(jī)發(fā)而地不覺動(dòng)，京師學(xué)者咸怪其無征，后數(shù)日驛至，果地震隴西，于是皆服其妙?！?史書上的簡短記載后來演變?yōu)榱鱾魃鯊V的故事——東漢時(shí)期，地震災(zāi)害頻繁，太史令張衡通過一次又一次的試驗(yàn)探究，于公元132年創(chuàng)造了地動(dòng)儀，成功監(jiān)測到了包括隴西大地震在內(nèi)的多次地震。

下面還配了一張圖，底下有幾個(gè)蟾蜍張著嘴，上面有牙機(jī)握著銅丸，中間是一個(gè)長長的都柱，當(dāng)有地震發(fā)生時(shí)，長長的都柱會(huì)向側(cè)方傾倒，觸碰牙機(jī)，銅丸墜落到蟾蜍口中。顯然這采用的是“直立桿原理”，但真相是，雖然那一段描述的確為張衡地動(dòng)儀，但這張圖片卻是燕京大學(xué)的一個(gè)研究生王振鐸根據(jù)《后漢書》的那段記載復(fù)制的，因?yàn)檎鎸?shí)存在的張衡地動(dòng)儀早在公元200年前后就因戰(zhàn)火而消失了。

地震儀是復(fù)原錯(cuò)誤，還是根本不存在？質(zhì)疑聲此起彼伏

但是上世紀(jì)60年代開始，來自地震學(xué)界的質(zhì)疑聲開始此起彼伏，日本、英國、美國、荷蘭、奧地利等國家的地震界發(fā)表了一系列文章批駁“直立桿原理”，因?yàn)椤爸袊壳癦 流 行的地動(dòng)儀模型工作原理模糊，模型簡陋粗糙，機(jī)械摩擦大大降低了靈敏度，對地震的反應(yīng)低于居民的敏感，其作用應(yīng)予以質(zhì)疑，而且利用銅丸的掉落方向來確定震中也是不可能實(shí)現(xiàn)的?！?p>

還有的甚至認(rèn)為它根本就不存在。這其中尤以奧地利人雷立柏Z為尖銳，他曾撰寫《張衡：宗教與科學(xué)》，認(rèn)為中國人對張衡地動(dòng)儀的情緒是一種宗教式的崇拜，在他看來，地動(dòng)儀失傳了，就說明它不科學(xué)、無實(shí)用性，沒有不失傳的道理。

不光是外國人質(zhì)疑，王振鐸的老朋友，中國地震學(xué)奠基人傅承義院士曾運(yùn)用大量物理學(xué)原理，對王振鐸的復(fù)制版本各種批判，還說了一句毫不客氣的話:“房梁下吊塊肉都比你那個(gè)模型強(qiáng)！”真是讓人尬心四起啊。

不過Z讓人尷尬的還是在這個(gè)地震儀曾經(jīng)在日本的一個(gè)博物館展出，當(dāng)時(shí)很多游客想看一下這個(gè)儀器的靈敏度如何，結(jié)果中方解說員使出各種辦法，就差把地剁出個(gè)洞了，這機(jī)器紋絲不動(dòng)，無奈之下只能偷偷拿木棍捅了一下，銅丸才好不容易掉到蟾蜍口中。

但更多學(xué)者相信地動(dòng)儀真的存在過，因?yàn)椤叭绻鞔_記載的歷史都不相信的話，一切歷史都會(huì)變得虛無”。

張恒地震儀復(fù)原一直在進(jìn)行，“懸垂擺原理”Z接近

中科院大學(xué)人文學(xué)院陳天嘉博士認(rèn)為，張衡地動(dòng)儀是存在的，而且具有地震監(jiān)測的功能，但因?yàn)楣盼挠涊d太簡略，但復(fù)原工作暫時(shí)還沒能完成。后人的復(fù)原工作面臨很多挑戰(zhàn)。人們對于地動(dòng)儀的爭論也很多，不僅是我們好奇，我們的前輩也很好奇。從100多年前開始，對地動(dòng)儀的研究和復(fù)原就開始了。

關(guān)于張衡地震儀的研究，后來中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)的研究生馮銳又取得了進(jìn)展，他驗(yàn)證了“倒立桿原理”和“懸垂擺原理”，前者就是將酒瓶子倒立放在地上，瓶子倒了就說明地震來了，但研究發(fā)現(xiàn)，酒瓶子很容易倒，只要是外界震動(dòng)就會(huì)，而不一定是地震，而且就算倒下，也不知道地震的方位，很難預(yù)測。王振鐸復(fù)制的張衡地動(dòng)儀就是倒立桿原理，按照他的設(shè)計(jì)，都柱應(yīng)該有2米之高，直徑只能是1.5毫米，只有這樣才能符合靈敏度，但現(xiàn)實(shí)中這樣的都柱根本不可能站起來。

馮銳Z終確定張衡的地震儀采用的是“懸垂擺原理”，在各方的全力配合下，他根據(jù)陜西歷次的地震波形圖，重新復(fù)制了張衡地動(dòng)儀并接受全面檢測，經(jīng)過一星期的連續(xù)強(qiáng)干擾實(shí)驗(yàn)，沒有發(fā)現(xiàn)一次誤處罰，所有數(shù)據(jù)準(zhǔn)確無誤，可以有效檢測地震的波長和方位。

所以說，與歷史上真實(shí)的張衡地動(dòng)儀Z接近的是馮銳的版本，而不是我們中學(xué)語文教科書上的，2010年教育改革之后，已經(jīng)刪掉了這一部分內(nèi)容，并將對這一錯(cuò)誤進(jìn)行補(bǔ)救和修改。不得不說，原來我們被王振鐸復(fù)制的張衡地動(dòng)儀騙了這么多年！

2018-05-25 11795次