地動儀，是我國東漢科學家張衡于公元132年發明的用于預測地震方位的科學裝置；是世界上第一台預測地震的科學儀器，歐洲直至公元1856年才造出此類儀器，領先世界整整1700年。關于張衡的地動儀我們大多數人在小學課本上就有了解，但大多人一直不解的是它真的有那麼神奇嗎？它用什麼原理來預測地震的呢？

東漢科學家--張衡

由于我們距離張衡發明地動儀已過去将近2000年的時光，張衡制造的地動儀并沒有實物保留下來，關于地動儀的記載隻有南朝範晔《後漢書》、晉朝袁宏《後漢紀-順帝紀》、西晉司馬彪《續漢書》中有寥寥數百字的記載，我們目前所看到的地動儀樣品也是科學家根據史書記載所複原的，地動儀當初的模樣我們已無從知曉。所以人們對于地動儀能否準确預測地震也是衆說紛纭，甚至持懷疑态度。

張衡研究地動儀

地動儀的複原工作在曆史上一直未曾停止， 北齊的信都芳和隋朝的臨孝恭都曾複原過地動儀，還專門有著作介紹，但都沒有保留下來，當代也有許多科學家和民間人士一直嘗試地動儀的複原工作和原理研究，我們現在所看到的地動儀“标準形象”是1951年王振铎先生複原的，後來一直作為标準形象陳列于中國曆史博物館（後改稱中國國家博物館）。

關于地動儀的預測原理，也是當今科學家所研究的重點，據考證，張衡在當時已經掌握了力學上的慣性原理，各種史書關于地動儀原理的記載中都提到一個名詞“都柱”；

【晉】袁宏(328年-376年)的《後漢紀·順帝紀》記載候風地動儀:

"衡作地動儀，以銅為器，圓徑八尺，形似酒樽，合蓋充隆，飾以山龜鳥獸。樽中有都柱，傍行八道，施關發機;外有八方兆龍，首銜銅丸，蟾蜍承之。其牙機巧制，皆隐樽中。

根據王振铎模型，“都柱”是一個類似于類似倒置酒瓶狀的圓柱體，立于儀器中央，控制各方向龍口的機關都與“都柱”相連，但近年來研究成果表明王振铎模型有很大局限性，基本被推翻。另外一種說法是國家地震局馮銳于2005年提出的“懸垂擺原理”，即“都柱”是一個懸垂擺，擺下方有一個小球，地震時小球擺動擊發龍口裝置。這是目前科學界普遍認可的一種原理模型。目前國家已經成立“張衡地動儀科學複原”課題小組，對地動儀的科學價值做進一步的研究考證。

最新複原的地動儀懸垂擺原理圖

據史書記載當時真的成功預測出一起地震的方位，中科院科學家的權威說法根據記載複原的地動儀是可以預測地震方位和波動的。不論張衡當時所制造的地動儀是否有那麼神奇，到目前為止我們可以得出的結論是張衡在當時已經掌握了力學慣性原理，這在當時已經是一個很了不起的成就了，我們後來的複原其實就是一個再創新的過程，總之張衡在那個年代對地震科學的探索已經為我們打開了一扇大門，而且遙遙領先同時期其他國家。對于那個年代的科學探索我們應當辯證的、理性地的看待，地動儀沒有今天的地震觀測網那麼複雜，沒有想象中那麼神奇，但并不說明它是沒有科學依據的，相反張衡帶給我們的科學探索精神是我們先祖留給我們最大的财富。

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